Комбинированный виброизолятор

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована для виброизоляции и подавления опасной вибрации агрегатов, узлов, приборов и т.п. в любых областях техники, где требуется повышение виброзащиты.
Известно демпфирующее устройство, содержащее корпус, вибратор и пакет гофрированных пластин, установленный между корпусом и вибратором, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения вибраций, устройство снабжено дополнительным пакетом гофрированных пластин, установленным на вибраторе, и промежуточным кольцом, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра вибратора, а ширина меньше ширины последнего и взаимодействует с основным пакетом гофрированных пластин, а зазоры между корпусом и пакетами выбраны из условия:
max
где А - максимальная рабочая амплитуда вибраций ротора в опоре;
1
Y - зазор между корпусом и дополнительным пакетом гофрированных пластин;
2
Y - зазор между корпусом и основным пакетом гофрированных пластин;
3
Y - зазор между вибратором и промежуточным кольцом;
[а.с. РФ №778399, МПК F16F 7/00, опуб. 20.03.2001, авторы Пономарев Ю.Х., Антипов В.А. и др.]
Недостатками данного изобретения являются сложность конструкции, скачкообразное изменение жесткости, что является, по сути, ударной нагрузкой для виброизолируемого объекта. Поэтому эффективность подавления вибрации на малых амплитудах меньше, чем могла бы быть.
Известен комбинированный виброизолятор, состоящий из пакета гофрированных пластин, наружного и внутреннего кольца и упругогистерезисного тросового элемента, отличающийся тем, что упругогистерезисный элемент, выполненный в виде зигообразной, бесконечной, свернутой в кольцо двоякоизогнутой тросовой пряди, причем прядь выполнена полой изнутри или заполнена пеньковой основой, размещен между цилиндрическими карманами, которые, в свою очередь, выполнены во внутреннем кольце со стороны пакета гофрированных пластин, и впадинами гофров пакета. [Патент РФ на полезную модель №38374, МПК F16F 7/00, опуб. 10.06.2004. Комбинированный виброизолятор. / Антипов В.А., Ковтунов А.В., Пономарев Ю.К., Дулецкий В.А., Вершинин П.В., Гунин В.А., Шатров В.Г.)
Недостатком этого виброизолятора является невозможность регулировать качество виброизоляции при различных видах нагрузки.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение надежности и качества виброизоляции за счет изменения в процессе разгона-остановки жесткости ротора.
Технический результат достигается тем, что изменяется частота собственных колебаний системы, при этом создается сила, приложенная вдоль вала ротора, на котором находится магнит, при помощи неподвижной медной обмотки, которая размещена в корпусе опоры, момент отмены подачи напряжения которой регулируется датчиком оборотов инерционного типа, который установлен на опоре, при достижении им частоты вращения, превышающей резонансную частоту вращения ротора, не нагруженного продольной силой.
Для реализации предложенной полезной модели ротор 1 (фиг. 1) выполняется полым, с насаженным магнитом 4, и зафиксирован подшипниковыми узлами 2 с комбинированным виброизолятором 3. В корпусе опоры установлен датчик 5 оборотов инерционного типа, который соединен с обмоткой 6.
На фиг. 2 представлены амплитудно-частотные характеристики систем ротор-корпус с подавлением вибрации: кривая 8 - для ротора с жесткими опорами; кривая 9 - подавление вибрации в опорах; 10 - подавление вибрации упруго-демпферной системой; кривая 11 - характеризующая систему ротор-корпус под действием продольной силы; кривая 12 - характеристика, при реализации комбинированного виброизолятора.
На фиг. 1 изображена схема устройства.
На фиг. 2 показаны амплитудно-частотные кривые систем ротор-корпус.
На вал ротора 1, зафиксированным подшипниковым узлом 2, насажен магнит 3, рядом с установлен комбинированный виброизолятор 4, в корпусе опоры установлен датчик 5, который соединен с обмоткой 6, установленной в корпусе опоры 7.
Комбинированный виброизолятор работает следующим образом.
На валу ротора ЭУ 1 с расположенным на нем магнитом 3, причем вал закреплен при помощи подшипникового узла 2. При раскручивании ротора до ω=ωср (фиг. 2) на обмотку 6 подается напряжение. При этом ротор имеет жесткость С2 и резонансную частоту ωр2 (фиг. 2), а амплитуда перемещения ротора 1 в подшипниковых узлах 2 характеризуется левой ветвью кривой 12 (фиг. 2). При достижении ротором частоты ω=ωcp (фиг. 2) срабатывает датчик 5 оборотов инерционного типа, связанный с обмоткой 6, которое перестает создавать магнитное поле. Жесткость ротора при этом скачкообразно меняется до значения С1 при ω=ωp1 (фиг. 2) и при дальнейшем наборе оборотов амплитуда перемещения определяется правой ветвью кривой 8 (фиг. 2).
При остановке ротора срабатывание элементов системы происходит в обратном порядке.
Предлагаемый комбинированный виброизолятор позволяет повысить виброзащиту путем корректировки амплитудно-частотной характеристики вала ротора, что повышает надежность опор и их долговечность, тем самым повышая ресурс опор на 10%.