ВИБРОИЗОЛЯТОР С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫМ МЕХАНИЗМОМ
VIBRATORY INSULATOR WITH SPATIAL CIRCLE-LINK MECHANISM

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе ткацких станков.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный виброизолятор по патенту РФ №2624120 от 30.06.2017, содержащий корпус и упругие элементы, взаимодействующие с объектом, корпус, выполнен в виде шарнирно-рычажного механизма, который состоит из горизонтальных рычагов, одни концы которых жестко связаны с крышками, опирающимися на упругие элементы, а другие посредством шарниров соединены с вертикальными тягами, которые в свою очередь связаны посредством шарниров с горизонтальной платформой, на которую установлено технологическое оборудование, испытывающее преимущественно горизонтальные нагрузки, например от прибоя уточной нити к основе, в ткацких станках, а торцы упругих элементов контактируют с упругими шайбами, установленными между основанием и крышками, а упругие элементы выполнены в виде винтовых пружин (прототип).
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на. резонансе из-за недостаточного демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в виброизоляторе с пространственным шарнирно-рычажным механизмом, содержащим каркас, состоящий из последовательно установленных относительно основания, шарнирно-рычажных механизмов: внешнего и внутреннего, в которых размещено виброизолирующее устройство, а внешний и внутренний контуры шарнирно-рычажных механизмов, в которых размещено виброизолирующее устройство, расположены взаимно-перпендикулярно, при этом внешний контур шарнирно-рычажного механизма соединяет крышку виброизолирующего устройства с основанием, а внутренний - днище цилиндра виброизолирующего устройства с основанием, а виброизолирующее устройство опирается на жестко связанную с основанием жесткую платформу, выполненную в виде обечайки усеченного конуса с опорными кольцами треугольного профиля, причем в платформе выполнены окна для прохождения рычагов внешнего контура шарнирно-рычажного механизма.
На чертеже представлена схема виброизолятора с пространственным шарнирно-рычажным механизмом.
Виброизолятор с пространственным шарнирно-рычажным механизмом содержит каркас, состоящий из последовательно установленных относительно основания 11, шарнирно-рычажных механизмов: внешнего 12, 13, и внутреннего 14, 15, в которых размещено виброизолирующее устройство. При этом внешний 12, 13, и внутренний 14, 15, контуры шарнирно-рычажных механизмов, в которых размещено виброизолирующее устройство, расположены взаимно-перпендикулярно.
Внешний шарнирно-рычажный механизм 12, 13 соединяет крышку 3 виброизолирующего устройства с основанием 11, а внутренний 14, 15 - днище цилиндра 1 виброизолирующего устройства с основанием 11. При этом внешний и внутренний шарнирно-рычажные механизмы выполнены направляющими, например типа «ножницы».
Виброизолирующее устройство, своими по крайней мере двумя, нижними упругими элементами 18, 19 (третий, например, упругий элемент на чертеже не показан, так как не находится в плоскости чертежа) опирается на жестко связанную с основанием 11 жесткую платформу 16, выполненную в виде обечайки усеченного конуса с опорными кольцами 17 треугольного профиля. В платформе 16 выполнены окна 20 для прохождения рычагов 12, 13 внешнего шарнирно-рычажного механизма.
Виброизолирующее устройство содержит корпус, выполненный в виде, по крайней мере двух жестких дисков 7 и 8, жестко соединенных, посредством укосин, с цилиндром 1, имеющим жесткое днище, на котором шарнирно закреплены рычаги внутреннего 14, 15 шарнирно-рычажного механизма. В цилиндре 1 соосно размещена гильза 2, соединенная с крышкой 3 виброизолирующего устройства, в которой соосно размещен упругодемпфирующий элемент 6, упирающийся в днище цилиндра 1, и выполненный, например, в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой покрыты полиуретаном. В зазоре между цилиндром 1 и, соосно размещенной в нем, гильзой 2, установлены в верхней и нижней частях центрирующие кольца 4 и 5, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра. На дисках 7 и 8, установлены, по крайней мере два упругих элемента 9 и 10, а соосно им, на верхнем опорном кольце 17 треугольного профиля жесткой платформы 16, установлены по крайней мере два упругих элемента 18 и 19.
Виброизолятор с пространственным шарнирно-рычажным механизмом работает следующим образом.
На крышку 3 виброизолирующего устройства устанавливается виброизолируемый объект (на чертеже не показан).
При его колебаниях виброизолирующая система работает как двухступенчатая с параллельно соединенными упругими элементами. При этом центрирующие кольца 4 и 5, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра 1, выполняют функции пространственного демпфера. Таким образом, виброизолирующая система благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х. Y, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.
Пространственный шарнирно-рычажный механизм, состоящий из внешнего и внутреннего контуров, позволяет отслеживать все шесть координат пространственной виброизоляции оборудования.