ВИБРОГАСЯЩИЙ ЦОКОЛЬ
VIBRATION-ABSORBING BASE

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты программно-технических средств (ПТС) радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) от сейсмического, вибрационного воздействий и ударных нагрузок в низкочастотном и высокочастотном диапазонах и оборудования чувствительного к вибрациям различной природы.
Известна тросовая сейсмозащитная платформа, описанная в патенте РФ №2167350 С1 кл. F16F 7/14 от 20.05.2001, состоящая из прямоугольной рамы и подвешенной внутри нее на упругодемпфирующих тросах прямоугольной платформы для установки объекта защиты. По углам платформы установлены стойки, посредством которых платформа подвешена с возможностью обеспечения равных расстояний от ее краев до стенок рамы. Сквозь стойки пропущены упругодемпфирующие тросы без проскальзывания и касания поверхности платформы, установленной сверху упругодемпфирующих тросов, концы которых пропущены сквозь втулки, установленные в стенках рамы, и закреплены на концах плоских пружин, расположенных снаружи вдоль стенок рамы. Эта сейсмозащитная платформа предназначена для защиты шкафов РЭА от низкочастотных воздействий большой амплитуды и не рассчитана на эффективную защиту изделий в высокочастотном диапазоне с различной амплитудой.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является виброизолятор Кочетова сетчатый, описанный в патенте РФ №2548452 С1 кл. F16F 3/10 от 20.04.2015, состоящий из основания, упругого сетчатого элемента и шайбы, взаимодействующей со втулками. Основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями. Сетчатый упругий элемент фиксируется верхней и нижней шайбами. Нижняя шайба жестко соединена с основанием. Верхняя шайба соединена с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, жестко соединенным с основанием. Между нажимной шайбой и основанием расположен упругий элемент, содержащий пружину со встроенным демпфером. Пружина выполнена винтовой цилиндрической и состоит из двух частей со встречно направленными концами. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. На конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки. Первую часть винтовой пружины охватывает трубка из демпфирующего материала.
Недостатком этого устройства является ограничение по массе устанавливаемого объекта, использование смазочных материалов тем самым появляется необходимость контроля за смазкой и необходимость ее замены, так же устройство не обеспечивает защиту при вибрационных воздействиях с большой амплитудой в горизонтальной плоскости.
Техническим результатом предлагаемого виброгасящего цоколя является повышение эффективности защиты устанавливаемых на него объектов от вибрационных воздействий с большой амплитудой в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Технический результат достигается тем, что в виброгасящем цоколе, включающем стальной разъемный корпус, состоящий из верхнего и нижнего оснований в виде стальных пластин прямоугольной формы с боковыми стенками и крепежными отверстиями, соединенных крепежными элементами, пружинные демпферы, расположенные внутри корпуса, состоящие из цилиндрических пружин, заключенных в металлические фланцы верхнее и нижнее основания установлены друг относительно друга таким образом, что имеются пространство между их боковыми стенками и зазор между боковыми стенками и противоположными основаниями. В корпус введены маты из виброгасящего материала, установленные в горизонтальном и вертикальном направлениях. Вертикально установленными матами заполнено пространство между боковыми стенками, а горизонтально установленными матами заполнено пространство между верхним и нижним основаниями. В горизонтально установленных матах имеются технологические отверстия, в которых установлены пружинные демпферы. По высоте цоколя, включая основания и горизонтально расположенные маты, выполнены сквозные технологические отверстия. Крепежные элементы проходят через пружинные демпферы и выполнены с возможностью регулирования уровня затяжки.
Кроме того, использована комбинация матов с разными физическими свойствами, вырезанных по определенной форме и установленных с возможностью замены в зависимости от массы устанавливаемого на цоколь объекта, а также пружинные демпферы в количестве как минимум восьми штук, расположенных попарно в углах цоколя.
Предлагаемый виброгасящий цоколь поясняют следующие фигуры.
На фигуре 1 представлен общий вид виброгасящего цоколя.
На фигуре 2 чертеж виброгасящего цоколя.
На фигурах 1 и 2 цифрами обозначено:
1 - верхнее основание;
2 - нижнее основание;
3 - боковые стенки оснований;
4 - крепежные отверстия;
5 - монтажные отверстия;
6 - технологические отверстия;
7 - маты из виброгасящего материала, расположенные горизонтально;
8 - пружинный демпфер;
9 - цилиндрическая пружина;
10 - металлическая чашка;
11 - маты из виброгасящего материала, расположенные вертикально;
12 - винт;
13 - шайба;
14 - шайба гровер;
15 - гайка.
Виброгасящий цоколь включает стальной разъемный корпус, состоящий из верхнего основания 1 и нижнего основания 2 в виде стальных пластин прямоугольной формы с боковыми стенками 3, с крепежными отверстиями 4 для крепления к закладным элементам пола, с монтажными отверстиями 5 для соединения конструкции и технологическими отверстиями 6 для подведения кабеля к оборудованию, устанавливаемому на виброгасящий цоколь.
В пространство между верхним и нижним основаниями укладываются маты из виброгасящего материала, например Sylomer, 7 вырезанные по определенной форме с технологическими отверстиями 6. В отверстия в матах из виброгасящего материала 7 вставляется пружинный демпфер 8. Пружинный демпфер 8 состоит из винтовой цилиндрической пружины 9 с поджатыми и шлифованными конечными витками, с концов на пружину надеваются металлические фланцы 10. В пространство между боковыми стенками устанавливаются вертикально маты из виброгасящего материала 11, после чего устанавливается верхнее основание 1. В зависимости от массы объекта подбирается комбинация матов с разными физическими свойствами. В монтажные отверстия 5 нижнего основания 2 вставляются винты 12, которые проходят через пружинные демпферы 8 и закрепляются на верхнем основание 1 при помощи шайб 13, шайб гровера 14, гаек 15.
Работа предложенного устройства для виброгашения рассмотрена на примере опытного образца с использованием матов материала Sylomer.
Шкафы с радиоэлектронным оборудованием для защиты от вибрационных воздействий устанавливаются на виброгасящий цоколь. Вирогашение цоколем в горизонтальном направлении осуществляется за счет матов материала Sylomer, установленных вертикально между стенками оснований. В вертикальном направлении виброгашение осуществляется за счет матов материала Sylomer, вырезанных по определенной форме, причем горизонтально расположенными матами заполнено пространство между верхним и нижним основаниями. В зависимости от частоты вибрационных воздействий, а также массы объекта виброгашения, используется комбинация различных типов матов материала Sylomer с разными физическими свойствами (предельная статическая нагрузка, динамический модуль сдвига, динамический модуль упругости) для обеспечения качества демпфирования. Пружинные демпферы, в количестве как минимум 8 штук, установленные попарно в углах цоколя в технологические отверстия в горизонтально расположенных матах, обеспечивают возможность тонкой настройки виброгасящего цоколя в зависимости от частотного диапазона внешних воздействующих факторов. Поджатием пружин крепежными элементами, проходящими сквозь пружинный демпфер и фиксируемыми на нижнем и верхнем основаниях, создается преднапряженное состояние в матах материала Sylomer. За счет этого обеспечивается управляемое нелинейное демпфирование.
Использование в цоколе матов из вибрационного материала Sylomer и расположение их в разных направлениях, а также возможность комбинации матов с разными физическими свойствами и их замены в зависимости от массы устанавливаемого на цоколь объекта, увеличение количества демпферов и изменение их конструкции, закрепление демпферов между металлическими основаниями в отверстиях в виброгасящих матах, обеспечивают указанный технический результат.