ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к упругим демпфирующим элементам и может быть использована в любой области техники для снижения перегрузок приборов и оборудования, работающих в условиях интенсивных вибраций и ударов.
Известен тросовый виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм, упруго соединенных тросовым элементом с радиусным очертанием рабочих участков, боковые поверхности планок которого, расположенные вдоль их длинных сторон, имеют четыре группы симметричных зигзагообразных выступов с углами при вершинах и впадинах 90°, по две с каждой стороны, расположенных зеркально относительно вертикальных плоскостей симметрии виброизолятора, причем в одной из торцевых поверхностей каждого выступа выполнено отверстие с радиусной зенковкой на входе, ось которого совпадает с плоскостью разъема обойм, а углы между осями симметрично расположенных групп отверстий, служащих для защемления в них тросового упругого элемента в виде четырех секций криволинейного змеевика, составляют 90°. (Патент РФ №43048 МКИ F16F 7/14. Опубл. 27.12.04 Б.И. №36).
Недостатком аналога является низкая прочность тросовых элементов в местах заделки, а также анизотропность характеристик по трем взаимно перпендикулярным направлениям.
Известен виброизолятор, состоящий из двух обойм и комбинированного упругодемпфирующего элемента, состоящего из втулки, выполненной из упругодемпфирующего материала МР, внутри которой установлено армирующее устройство из рулона предварительно гофрированных пластин (Авторское свидетельство СССР №986 556, МКИ B21F 21/00. Опубл.: 07.01.83 Б.И. №1 за 1983 г.).
Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является малая сцепляемость армирующего устройства с материалом МР, вследствие чего виброизолятор имеет низкую надежность.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является повышение демпфирующих характеристик, увеличение изотропности его свойств по трем взаимно перпендикулярным направлениям и упрощение конструкции.
Техническая сущность полезной модели состоит в том, что в виброизоляторе, состоящем из двух обойм и комбинированного упругодемпфирующего элемента, каждая обойма состоит из двух планок прямоугольной формы в плане, имеющих пазы, расположенные с определенным шагом, прямоугольной или криволинейной формы, упругодемпфирующие элементы выполненны в виде плоских шайб постоянной толщины и ширины, свернутых по дугам окружностей и защемленных в пазах планок с образованием двух ансамблей согнутых навстречу друг другу упругодемпфирующих элементов, а упругие элементы армированы одним или несколькими многослойными тросовыми квазизамкнутыми элементами.
Техническая сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показан внешний вид виброизолятора в изометрии;
- на фиг.2 - вид спереди;
- на фиг.3 - вид сверху;
- на фиг.4 - вид сбоку;
- на фиг.5 показан внешний вид одного упругого элемента из ансамбля элементов в изометрии;
- на фиг.6 - развертка упругодемпфирующего элемента до его сворачивания по дуге окружности и защемления в обоймах;
- на фиг.7 показаны особенности выполнения пазов для защемления упругодемпфирующих элементов в планках обойм;
на фиг.8 показано поперечное сечение шайбы упругодемпфирующего элемента.
Виброизолятор (фиг.1, 2, 3) состоит из двух разъемных обойм 1 и 2 параллелепипедной формы и двух групп симметрично расположенных относительно вертикальной оси виброизолятора пространственных упругодемпфирующих элементов 3, выполненных из материала МР. Каждая из обойм 1 и 2, в свою очередь, состоит из двух планок 4 и 5. Для крепления виброизолятора к основанию и прибору (объекту виброзащиты) обоймы имеют отверстия 6, 7, 8. Между местами защемления участков упругодемпфирующих элементов в планках обойм 4 и 5 выполнены с определенным шагом отверстия для размещения крепежных заклепок или винтов 9. Для защемления участков упругодемпфирующих элементов 3 планки 4 и 5 имеют оппозитно расположенные относительно плоскости их контакта пазы 10, 11 (фиг.7). Пазы 10 в планках 4 и 5 могут быть выполнены как прямоугольной, так и криволинейной в плане формы. Упругодемпфирующие элементы 3, входящие в два ансамбля элементов виброизолятора, выполнены в виде плоских шайб постоянной толщины и ширины (фиг.6). При сборке плоские шайбы сворачиваются по дугам окружностей (фиг.5, 6) и защемляются в пазах 10 или 11 планок 4 и 5 (см. фиг.7). Возможны два варианта защемления в прямоугольных или криволинейных пазах. Скрепление планок обойм 4, 5 при сборке виброизолятора осуществляется либо заклепками, либо винтами 9. В случае применения винтов, в одной из планок каждой обоймы соответствующие отверстия выполняют резьбовыми.
Упругие элементы выполнены из материала МР, получаемого в результате холодного прессования заготовки в специальных штампах. При этом предварительно формируется заготовка в виде коврика прямоугольной формы в плане из хаотически укладываемой спирали, растянутой до шага, равного диаметра спирали. Затем коврик сворачивается в рулон, закладывается в цилиндрическую пресс-форму и прессуется до размеров плоской шайбы постоянной толщины и ширины (см. книгу Д.Е.Чегодаев, О.П.Мулюкин, Е.В.Колтыгин «Конструирование рабочих органов машин и оборудования из упругопористого материала МР» Издательство СГАУ, Самара, 1994, ч. 1, с.27-29.). Возможно изготовление шайб как эллипсной, так и круглой формы. Изготовление комбинированного элемента с установленными внутрь шайбы из материала МР одним или несколькими квазизамкнутыми кольцами тросового типа возможно по патенту РФ на полезную модель №55310 (опубл. 10.08.06, БИ №22) и патенту на изобретение РФ №2199683 (опубл. 27.02.2003, БИ №6).
Работа виброизолятора осуществляется следующим образом. Вибрационная нагрузка с основания передается на упругодемпфирующие элементы 3 и деформирует их в том, или ином направлении. При деформировании элементов проволочки внутри материала МР деформируются и проскальзывают друг относительно друга, рассеивая при этом энергию колебаний объекта. Одновременно при изгибе упругодемпфирующих элементов 3 проскальзывают друг относительно друга и винтообразные проволочки многослойных тросовых элементов. За счет этого рассеивания снижается амплитуда колебаний защищаемого объекта и нагрузки, передаваемые от основания к объекту.
Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортном машиностроении, легкой промышленности и других отраслях техники и может быть осуществлена с помощью известных и описанных в заявке средств - штамповкой, фрезерованием, сверлением и т.д. Внедрение устройства может повысить надежность техники за счет обеспечения повышенных демпфирующих свойств, изотропности характеристик, упрощения конструкции.