ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА СУДОВОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
VIBRATION-ISOLATING SUPPORT OF VESSEL DIESEL POWER PLANT

Изобретение относится к виброизолирующим опорам судовых дизельных энергетических установок, а также может быть использовано для защиты от вибрации, ударов и сотрясений других объектов техники.
Известна виброизолирующая опора - патент на изобретение РФ №2479765 «Виброизолирующее устройство», кл. F16F 7/14 - опубл. 20.04.2013, содержащая упругодемпфирующий элемент из двух частей непрерывного стального каната с образованием петель, верхний и нижний опорные элементы в виде плоских прямых пластин таврового профиля, петлеудерживающие средства в виде прижимных и крепежных элементов, расположенных справа и слева от стоек верхнего и нижнего тавровых опорных элементов.
Существенными недостатками опоры являются недостаточная продольная жесткость на сдвиг и сложность конструкции, особенно опорных элементов.
Наиболее близким техническим решением является виброизолирующая опора по патенту на полезную модель РФ №144800, «Виброизолятор», принятая за прототип. Опора содержит наружные и внутренние нижние и верхние плоские опорные элементы, упругий, упругодемпфирующий и крепежные элементы. Упругий элемент выполнен, по меньшей мере, из двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными нижним и верхним опорными элементами, а центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах. Упругодемпфирующий элемент выполнен из двух частей - непрерывных зигзагообразных с образованием петель стального каната, расположенных с двух сторон по длине опоры. Для крепления по длине с двух сторон опоры петель упругодемпфирующего стального канатного непрерывного зигзагообразного элемента предусмотрены крепежные средства и соответствующие отверстия под них.
Существенными недостатками известного технического решения являются недостаточная жесткость на сдвиг по продольной оси, выполнение упругодемпфирующего элемента из двух непрерывных зигзагообразных с образованием петель стального каната кусков, расположенных с двух сторон по длине опоры.
Техническими результатами предлагаемого изобретения являются:
1. Достижение увеличения жесткости на сдвиг по продольной оси опоры.
2. Выполнение упругодемпфирующего элемента из одного куска непрерывного зигзагообразного с образованием петель стального каната, которые расположены по всему периметру опорных элементов и составляют замкнутый контур.
3. Усовершенствование компоновки опоры.
Указанные технические результаты и особенности достигаются тем, что: в виброизолирующей опоре судовой дизельной энергетической установки, содержащей наружные и внутренние нижние и верхние плоские опорные элементы, упругий, упругодемпфирующий и крепежные элементы, при этом упругий элемент выполнены из по меньшей мере двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными нижним и верхним опорными элементами, а центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах, упругодемпфирующий элемент выполнен из зигзагообразных элементов стального каната с образованием петель, согласно изобретению:
1. Внутренние нижняя и верхняя плоские опорные элементы торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми, наружные нижние и верхние плоские опорные элементы торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми, или прямоугольными.
2. Упругодемпфирующий элемент выполнен из одного куска непрерывного зигзагообразного с образованием петель стального каната, расположенного по всему периметру наружных и внутренних нижних и верхних опорных элементов опоры.
3. В торцевых пространствах, образованных между полукруглыми площадками наружных и внутренних нижних и верхних опорных элементов, размещены дополнительные пружины. Указанное решение обеспечивает увеличение несущей способности и улучшенную компоновку опоры. В некоторых случаях допускается также компоновочная схема без указанных дополнительных пружин.
4. Для крепления опоры с одной стороны к объекту, а с другой стороны к фундаменту предусмотрены отверстия, то есть для прямоугольных наружных плоских пластин - по углам и по продольной оси, а по второму варианту - только по продольной оси.
5. Виброизолирующая опора может быть выполнена как с пружинами, так и без пружин, причем пружины могут быть предусмотрены по различным компоновочным схемам.
Техническое решение поясняется чертежами и фотографиями представленными на фиг. 1-17.
фиг. 1-3 вид опоры с пружинами соответственно с торца, сбоку и сверху,
фиг. 4 - главный вид опоры с пружинами.
фиг. 5 - главный вид опоры с пружинами без верхнего наружного опорного элемента.
фиг. 6 - упругодемпфирующий элемент с крепежными винтами,
фиг. 7 - упругодемпфирующий элемент,
фиг. 8 - пружины.
фиг. 9 - главный вид наружных и внутренних опорных элементов,
фиг. 10-11 вид опоры без пружин соответственно с торца и сбоку,
фиг. 12 - главный вид опоры без пружин.
фиг. 13 - главный вид опоры с расположением пружин в два ряда и по одной пружине с торцов по продольной оси опоры.
Фиг. 14-17 - фотографии опытных образцов опор.
Фиг. 14, 15 - опора с пружинами сбоку и торца соответственно.
Фиг. 16, 17 - опора без пружин сбоку и торца соответственно.
Виброизолирующая опора содержит наружные 1, 2, внутренние 3, 4 нижние и верхние опорные элементы, упругий элемент по меньшей мере из двухрядных пружин сжатия 5, упругодемпфирующий стальной канатный элемент 6 и крепежные средства 7.
На фиг. 3, 4, 5, 7, 9, 13-15, 17 заглавными латинскими буквами обозначены:
А - центрирующие элементы пружин сжатия 5 (фиг. 5, 9, 13), выполненные в виде цилиндрических углублений;
В - средства крепления опорных элементов 1-4 к амортизируемому объекту и фундаменту (фиг. 3, 4, 9, 14, 15, 17);
С - петля (фиг. 7);
D - отверстия под винты.
На фиг. 14-17 наружные плоские верхние 1 и нижние 2 опорные элементы выполнены прямоугольными с отверстиями по углам и тремя отверстиями В, расположенными по оси опоры.
Виброизолирующая опора в качестве, например, опор судового дизеля работает следующим образом.
При работе амортизированного дизеля (на фиг. 1-17 не показан), а также возникновении случайных толчков, сотрясений, как со стороны судового фундамента, так и со стороны дизеля, колебательная энергия от лапы дизеля поглощается в основном упругим элементом - пружинами сжатия 5 (фиг. 1, 2, 4, 5, 8, 13-15), а быстрое гашение колебаний обеспечивает упругодемпфирующий стальной канатный элемент 6. Гашение при этом происходит за счет трения между стальными жилами каната, т.е. рассеяния колебательной энергии в направлениях трех взаимно перпендикулярных осей.
При случайных сильных сотрясениях и ударах происходит резкое сближение внутренних опорных элементов 3, 4 (фиг. 1, 2, 4, 5, 8, 13-15) с максимальной амплитудой смещения.
В вышеупомянутых условиях виброизолирующая опора, точнее части стального каната, расположенные в поперечный канавках наружных 1, 2 и внутренних 3, 4 опорных элементов, благодаря упругодемпфирующим свойствам на высоких частотах обеспечивают хорошую звукоизоляцию.
Виброизолирующие опоры без пружин (фиг. 10-12, 16, 17) рекомендуется применять для маломерных судовых энергетических установок с массой примерно до двух тонн. При этом поглощение и гашение колебательной энергии обеспечивает упругодемпфирующий стальной канатный элемент 6.
Опора с по меньшей мере двухрядными одинарными (фиг. 3) или несколькими концентрическими пружинами сжатия в образованных торцевых пространствах между полукруглыми площадками наружных и внутренних нижних и верхних опорных элементов выполнена с дополнительными пружинами. Указанный вариант опоры обладает компактностью и большой энергоемкостью, что обеспечивает возможность его применения для СДЭУ с массой до 40 т.
Анализ известных технических решений в данной области и в смежных отраслях показывает, что такие конструкции виброизолирующих опор с указанными особенностями, преимуществами и отличительными признаками не имеются.
В настоящее время созданы опытные образцы опор с пружинами и без них, которые представлены на фиг. 14-17.