ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к упругим демпфирующим элементам, и может быть использовано в любой области техники для снижения перегрузок приборов и оборудования, работающих в условиях интенсивных вибраций и ударов.
Известен виброизолятор, содержащий расположенные параллельно и соосно два разъемных опорных элемента, каждый из которых выполнен в виде звезды с количеством лучей 2n, где n - целое число, отличное от единицы. Каждый луч представляет собой балку равного сопротивления. Параллельные лучи попарно связаны тросовым элементом, навивка которого в каждой паре противоположно направлена (Патент РФ №2020317, кл. F 16 F 7/14, заявл. 15.07.91. Опубл. 30.09.94 в БИ №18).
Недостатком известного виброизолятора является наличие четырех концов упругофрикционных элементов, которые, как правило, при недостаточном зажатии в обоймах виброизолятора стремятся вылезти из охватывающих трос деталей обоймы, что в результате ослабляет нагрузочную способность виброизолятора в работе.
Известен виброизолятор, содержащий две соосно установленные обоймы, расположенные между ними упругие элементы в виде петлевых отрезов троса, закрепленных одними концами в обоймах, а петлевые встречно направленные участки отрезков соединены попарно скобами (а.с. СССР №1709142 МКИ F 16 F 7/14. Заявл. 13.12.89. Опубл. 30.01.92, БИ №4).
Недостатком указанного аналога является ненадежность соединения петлевых участков троса скобами, где происходит интенсивный износ трущихся участков троса и их поломка при интенсивных вибрациях.
Известен тросовый виброизолятор, содержащий расположенные параллельно и соосно два разъемных опорных элемента отверстиями,
соединенные упругими тросовыми элементами, витки которых пропущены через отверстия, каждый опорный элемент выполнен в виде звезды с количеством лучей 2n, где n - целое число, отличное от единицы, каждый луч представляет собой балку равного сопротивления, параллельные лучи звезд попарно связаны тросовым элементом, причем навивка тросового элемента в каждой паре лучей звезды противоположно направлена, а каждый из разъемных опорных элементов выполнен из двух пар планок, каждая пара которых соединена между собой с помощью столярного замка под углом 90° друг к другу (см. Патент РФ на полезную модель №50619, МКИ F 16 F 7/14. Заявл. 26.04.05. Опубл. 20.01.06, бюлл. №02).
Недостатком данного аналога является то, что в вертикальном направлении его жесткость существенно выше, чем в двух других взаимно-перпендикулярных направлениях. Кроме того, нагрузочная характеристика на сжатие в вертикальном направлении является мягкой, а на растяжение - жесткой, в то время, как в направлениях двух других осей характеристика является жесткой. Это качественное различие в характеристиках на определенных режимах вибровозбуждения может давать в рабочем диапазоне частот суб- или супергармонические резонансы, являющиеся нежелательными.
Известен виброизолятор, содержащий разъемные обоймы, прямоугольные в плане, состоящие из двух однотипных крышек с полуцилиндрическими постелями для зажима участков квазизамкнутого, специально сдеформированного троса и соединенных между собой с помощью болтов с гайками (Патент РФ №2199683, МКИ F 16 F 7/14. Заявл. 24.11.2000. Опубл. 27.02.03 в БИ №6).
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является неустойчивость колебаний массы в боковых направлениях в некотором диапазоне частот.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является обеспечение высокой надежности, работы виброизолятора при обеспечении изотропности
характеристик по трем взаимно-перпендикулярным направлениям и ее линейности в диапазоне малых и средних амплитуд колебаний до 0,2...3 мм.
Поставленный технический результат достигается тем, что в виброизоляторе, состоящем из двух разъемных обойм, упруго соединенных между собой с помощью специально сдеформированного упругодемпфирующего тросового элемента, защемленного в каждой из обойм, - тросовый элемент, соединяющий обоймы, выполнен в виде четырех квазизамкнутых тросовых колец, сдеформированных до формы эллипсов и защемленных на участках малых диаметров в полуцилиндрических пазах разъемного крестообразного основания, а петлевые участки, примыкающие к большому диаметру, защемлены в полуцилиндрических, радиально расположенных пазах верхней разъемной обоймы, выполненной в виде тела вращения, состоящей из болта с резьбой, развитой грибковой частью и кольцевой канавкой в ней, и фигурной шайбы с оппозитно расположенной по отношению к грибковой части кольцевой канавкой, и стянутыми в единое целое гайкой, навернутой на резьбовую часть болта.
Указная сущность поясняется чертежами, где
на фиг.1 показан виброизолятор в изометрии;
на фиг.2 - вид сверху;
на фиг.3 - вид сбоку;
на фиг.4 - расположение петлевых участков троса в пазах и канавке верхней обоймы;
на фиг.5 - заготовка тросового элемента виброизолятора после заневоливания и перед защемлением петель в обоймах;
на фиг.6 - установка упругого элемента в разъемные обоймы.
Виброизолятор (фиг.1, 2, 3) состоит из расположенных соосно разъемного крестообразного основания 1 и верхней разъемной обоймы, состоящей из болта с развитой грибковой частью 2 и фигурной шайбы 3. Основание 1 в свою очередь состоит из двух пар балок равного сопротивления 4, стянутых заклепками 5. Каждая пара балок равного
сопротивления 4 соединена между собой с помощью столярного замка 6 под углом 90° друг к другу. Во всех балках равного сопротивления 4 выполнены полуцилиндрические пазы 7. В болте с развитой грибковой частью 2 выполнены кольцевая канавка 8, расположенная соосно болту 2, и радиальные полуцилиндрические пазы 9, соединенные с центральной кольцевой канавкой 8 (фиг.4). В фигурной шайбе 3 выполнены ответные кольцевая канавка и полуцилиндрические пазы, расположенные радиально и соосно с полуцилиндрическими пазами 9 в болте 2. Разъемное крестообразное основание 1, болт с развитой грибковой частью 2 и фигурную шайбу 3 соединяют между собой упругие элементы 10, представляющие собой четыре квазизамкнутых тросовых элемента, сдеформированных до формы эллипсов (фиг.5) и установленных в виброизолятор (фиг.6). Болт 2 и фигурная шайба 3 в свою очередь соединяются шайбой 11 и шестигранной гайкой 12. В виброизоляторе для дополнительной защиты от вибраций в случае больших перемещений болта 2 и фигурной шайбы 3 под действием приложенных вибрационных нагрузок установлено противоударное устройство 13. Для крепления виброизолятора к основанию 1 и к защищаемому изделию в балках равного сопротивления 4 имеются сквозные отверстия - периферийные 14 и центральное отверстие 15.
Устройство работает следующим образом.
При действии вертикальной нагрузки вибрационного или ударного характера витки тросовых элементов 10 деформируются, компенсируя действие приложенных нагрузок и диссипируя их энергию. Так как тросовые элементы 10 расположены по четырем сторонам, устойчивость виброизолятора в целом в горизонтальном направлении повышается. Вместе с тем, она носит инвариантный характер по отношению к направлению нагрузки, лежащей в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси. По сравнению с прототипом заявляемый тросовый виброизолятор имеет большую равномерность величин жесткостей и резонансных частот в направлении основных взаимно ортогональных осей.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом "Виброизоляторе", изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "Новизна".
Критерий "Промышленная применяемость" подтверждается тем, что предлагаемое изобретение, во-первых, может быть использовано в транспортном машиностроении, легкой промышленности, других отраслях техники, во-вторых, виброизолятор, изготовленный с использованием известных технологий, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокой надежности, изотропности характеристик по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, линейности диапазоне малых и средних амплитуд колебаний до 0,2...3 мм.