ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к средствам защиты объектов техники в любой области от вибрации, ударов, сотрясений и шума, особенно, крупных и тяжелых объектов (поршневые двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, реактивные двигатели, компрессоры, насосы, трубопроводы, электродвигатели и т.д.).
Известно виброизолирующее устройство по патенту на изобретение РФ №2479765, F16F 7/14, принятое за прототип. Устройство выполнено в виде поперечнодеформированного трубчатого бруса (фиг. 20), содержащий упругодемпфирующий элемент из непрерывного стального каната с образованием петель, верхний и нижний опорные элементы, выполнены в виде плоских прямых пластин таврового профиля. Петлеудерживающие средства выполнены в виде двух - левой и правой - пар прямых прижимных пластин прямоугольного профиля, расположенных справа и слева от стоек верхнего и нижнего тавровых опорных элементов с соответствующими крепежными элементами в отверстиях пар: «левая и правая прижимные пластины верхнего опорного элемента» и «левая и правая прижимные пластины нижнего опорного элемента». Упругий элемент выполнен из одинарных или нескольких концентрических пружин с параллельным однорядным расположением внутри по длине виброизолирующего устройства между верхним и нижним опорными элементами. Опорами пружин виброизолятора являются внутренние противоположные поверхности тавровых пластин, то есть горизонтальные плоскости стоек нижнего и верхнего тавра. При этом максимальный диаметр пружин равен ширине стойки тавра. Центрирующие средства пружин сжатия выполнены в виде цилиндрических выступов. Цилиндрические выступы пружин закреплены противоположно со стороны горизонтальной плоскости стоек тавровых пластин виброизолятора.
Высота пружин ограничивается противоположно расположенными плоскостями стоек нижнего и верхнего тавра наружных опорных элементов виброизолятора.
Существенными недостатками виброизолятора являются:
1. Сложность конструкции. Нижний и верхний опорные элементы выполнены в виде плоских прямых пластин таврового профиля, а прижимное средство верхнего и нижнего наружных опорных элементов сборное и выполнено из двух «левой и правой» прижимных пластин. Центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде цилиндрических выступов. Цилиндрические выступы пружин закреплены (противоположно) со стороны горизонтальной плоскости стоек тавровых пластин виброизолятора. Таким образом, нижние и верхние опорные элементы виброизолятора содержат восемь деталей (наружные - 2 шт. и внутренние - 4 шт., опорные элементы, центрирующие элементы - цилиндрические выступы пружин - 2 шт).
2. Не компактность виброизолятора по высоте. Опоры пружин находятся на противоположных горизонтальных плоскостях стоек тавра. Высота пружин ограничивается противоположно расположенными плоскостями стоек нижнего и верхнего тавра наружных опорных элементов, что способствует увеличению высоты виброизолятора.
3. Низкая несущая способность. Не рациональное использование внутреннего пространства - объема, так как максимальный диаметр пружин равен ширине стойки тавра, а пружины - с однорядным расположением. Эти недостатки снижают несущую способность виброизолятора.
Техническими результатами данной полезной модели являются:
1. Упрощение конструкции. Нижний и верхний опорные элементы выполнены из цельных и плоских пластин. Центрирующее средство одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах, а опорами пружин при этом служат внутренние противоположные плоскости нижнего и верхнего наружных опорных элементов.
Таким образом, в отличие от прототипа предлагаемый виброизолятор содержит не восемь деталей, а четыре (наружные - 2 шт. и внутренние - 2 шт. опорные элементы-пластины).
2. Компактность виброизолятора по высоте. Центрирующее средство одинарных или концентрических пружин сжатия выполнено не в виде дополнительной - отдельной детали цилиндрических выступов а в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах-пластинах. Опорами пружин при этом служат внутренние противоположные плоскости нижнего и верхнего наружных опорных элементов-пластин. Указанные особенности конструкции опорных элементов-пластин виброизолятора обеспечивают возможность применения пружин большей длины. По сравнению с прототипом при равных условиях длина пружины увеличивается на удвоенную величину высоты стойки тавра.
3. Высокая несущая способность. Рациональное использование внутреннего пространства - объема виброизолятора. Это достигается тем, что диаметры центрирующих средств, одинарных или концентрических пружин сжатия - сквозных отверстий выполнены с максимальным использованием ширин внутренних опорных элементов-пластин виброизолятора. Одинарные, или концентрические пружины сжатия внутри по длине виброизолятора выполнены с по меньшей мере двухрядным расположением.
Таким образом, техническими результатами полезной модели являются простота конструкции, компактность и высокая несущая способность виброизолятора.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1-4 представлены внешние виды виброизолятора (фиг. 1, 2 - виды аксонометрических проекций; фиг. 3 - вид сбоку; фиг. 4 - виды с торца). На фиг. 5-7 представлены опытные образцы виброизолятора (фиг. 5 - вид сбоку; фиг. 6 - вид с торца; фиг. 7 - вид - сбоку и снизу одновременно).
Виброизолятор содержит наружные 1, 2 и внутренние 3, 4 нижние 1, 3 и верхние 2, 4 цельные плоские опорные элементы (1-4), упругий элемент 5 из по меньшей мере двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными нижним 1 и верхним 2 опорными элементами, центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий A (фиг. 1, 5, 6) на нижнем 3 и верхнем 4 внутренних опорных элементах, упругодемпфирующий элемент 6 из непрерывного зигзагообразного с образованием петель стального каната, расположенные по длине виброизолятора.
Конструкция виброизолятора обеспечивает возможность установки между наружным и внутренним нижним и верхним опорными пластинами звукоизолирующих прокладок или прокладок для регулировки предварительного натяжения пружин (на фиг. 1-7 они не представлены).
Крепежные средства 7 (фиг. 1, 2, 7) предназначены для крепления по длине с двух сторон виброизолятора петель упругодемпфирующего стального канатного непрерывного зигзагообразного элемента 6 между опорными элементами 1, 3 и 2, 4. Для этого во внутренних опорных элементах 3, 4 предусмотрены резьбовые отверстия, а на наружных 1, 2 - отверстия, например, под винты с потайными головками.
Отверстия «B» (фиг. 7) предназначены для облегчения массы, охлаждения, использования при сборке или крепления виброизолятора к амортизируемому объекту. Диаметр отверстия «B» меньше внутреннего диаметра пружины.
Виброизолятор работает следующим образом. При работе амортизированного объекта (судового дизеля, автомобильного двигателя, газовой турбины, реактивного двигателя и т.д.), а также возникновении случайных толчков, сотрясений как со стороны фундамента (основания, рамы, кузова кронштейна и т.д.), так и со стороны объекта, поглощение колебательной энергии обеспечивается в основном упругим элементом-пружинами сжатия 5 (фиг. 1-7), а быстрое затухание (гашение) колебаний - упругодемпфирующим зигзагообразным стальным канатным элементом 6.
Гашение колебаний при этом происходит за счет трения между стальными жилами канатного элемента 6, т.е. рассеяния колебательной энергии в направлениях трех взаимно перпендикулярных осей.
Представленные особенности конструкции, компоновочной схемы и работы устройства обеспечивают расширение области применения опоры и создания целого семейства опор с широким диапазоном номинальных нагрузок при минимальных габаритах.
Работоспособность виброизолятора подтверждена созданием опытных образцов, представленных на фиг. 5-7.
Анализ известных технических решений в данной области и в смежных отраслях показывает, что такие конструкции виброизоляторов с указанными особенностями, преимуществами и отличительными признаками не имеются.