ВИБРОИЗОЛЯТОР ТАРЕЛЬЧАТЫЙ
VIBRATION ISOLATOR

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 виброизолятор по патенту РФ №2293229, F16F 15/06, содержащий упругий элемент, один торец которого опирается на корпус, а другой взаимодействует с маятниковым механизмом, выполненным в виде шарнирного подвеса.
Недостатком известного устройства является сложность шарнирного элемента и недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа.
Это достигается тем, что в виброизоляторе тарельчатом, содержащем основание, на котором закреплен упругий элемент, выполненный в виде пакета последовательно соединенных блоков тарельчатых пружин, и маятниковый подвес с установленной на нем платформой для виброизолируемого объекта, маятниковый подвес состоит из стакана, закрепленного нижней частью на основании осесимметрично пакету тарельчатых пружин, при этом верхняя часть стакана соединена по скользящей посадке с демпфирующей плитой, опирающейся на пакет тарельчатых пружин, а на демпфирующей плите установлена шайба с центральной конической поверхностью, контактирующей со сферическим профилем резьбовой втулки, контактирующей с резьбовой частью штока маятникового подвеса, при этом между днищем стакана и нижним торцом цилиндрической части штока маятникового подвеса установлен упругодемпфирующий элемент, а на верхней плоской поверхности резьбовой втулки закреплена платформа для виброизолируемого объекта.
На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора, на фиг. 2 - схема варианта упругодемпфирующего элемента 4, установленного между днищем стакана 2 и нижним торцом цилиндрической части штока 3 маятникового подвеса.
Виброизолятор тарельчатый содержит основание 1, на котором закреплен упругий элемент, выполненный в виде пакета последовательно соединенных блоков тарельчатых пружин, и маятниковый подвес с установленной на нем платформой 8 для виброизолируемого объекта (на чертеже не показан).
Маятниковый подвес состоит из стакана 2, закрепленного нижней частью на основании 1 осесимметрично пакету тарельчатых пружин. Верхняя часть стакана 2 соединена по скользящей посадке с демпфирующей плитой 11, опирающейся на пакет тарельчатых пружин. На демпфирующей плите 11 установлена шайба 9 с центральной конической поверхностью 10, контактирующей со сферическим профилем резьбовой втулки 7, контактирующей с резьбовой частью 6 штока 3 маятникового подвеса. Между днищем стакана 2 и нижним торцом цилиндрической части штока 3 маятникового подвеса установлен упругодемпфирующий элемент 4. На верхней плоской поверхности резьбовой втулки 7 закреплена платформа 8 для виброизолируемого объекта.
Каждый блок тарельчатых пружин выполнен в виде двух тарельчатых пружин: верхней 13 и нижней 14, соединенных по внешнему диаметру с помощью внешнего кольца 15 Т-образного профиля, а по внутреннему диаметру - с помощью кольца 12 Т-образного профиля, внутренняя поверхность которого взаимодействует с внешней поверхностью стакана 2.
Для соединения блоков тарельчатых пружин в пакет используются по крайней мере два, упругофиксирующих элемента тросового типа, стягивающих демпфирующую плиту 11 с основанием 1 посредством сережек 16, 17, 18, 19 и троса 20. После транспортировки и установки на платформу 8 для виброизолируемого объекта упругофиксирующие элементы могут быть разблокированы, то есть трос 20 вынут из сережек 16, 17, 18, 19.
Возможен вариант выполнения упругодемпфирующего элемента 4 (фиг. 2), установленного между днищем стакана 2 и нижним торцом цилиндрической части штока 3 маятникового подвеса в виде виброизолятора с сухим трением (фиг. 2), который содержит упругий элемент 23, корпус 21 и демпфер сухого трения 24. Корпус выполнен в виде двух оппозитно расположенных относительно торцов цилиндрической винтовой пружины 23 верхней 22 и нижней 21 втулок, фиксирующих пружину 23 своей внешней поверхностью, а демпфер сухого трения 24 выполнен в виде, по крайней мере, трех упругих лепестков 24, жестко связанных с нижней втулкой 21 и охватывающих с определенным усилием внешнюю поверхность пружины 23. Изнутри лепестки 24 покрыты слоем фрикционного материала 25, усиливающего эффект демпфирования.
Изнутри лепестки виброизолятора покрыты слоем фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных
смол в соотношении 1:(0,2-1,0)
28÷34
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1 -1,0)
12÷49
графит
7÷48
модификатор трения, содержащий технический углерод
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния-
7÷15
баритовый концентрат
20÷35
тальк
1,5÷3,0
Возможен вариант, когда изнутри лепестки виброизолятора покрыты слоем спеченного фрикционного материала, выполненного на основе меди, содержащим цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷-6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.
Виброизолятор тарельчатый работает следующим образом.
Возможен вариант, когда упругофиксирующие элементы тросового типа выполняют свои функции не только при транспортировке, но и при работе виброизолятора служат дополнительным демпфирующим элементом при повышенной динамической нагрузке обратного хода пакета тарельчатых пружин (в плоскости чертежа - при движении платформы 8 вверх).
При колебаниях виброизолируемого объекта, закрепленного на платформе 8, пакет тарельчатых пружин воспринимает вертикальные вибрационные нагрузки. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом. За счет выполнения маятникового подвеса со сферическим профилем обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция защищаемого оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, y, z и поворотные вокруг этих осей).
Предложенная конструкция виброизолятора с тарельчатыми пружинами и маятниковым подвесом является простой в изготовлении, сборке, обслуживании, ремонтопригодной, а также обладает повышенными виброизолирующими свойствами за счет наличия диссипации энергии, возникающей в паре трения: тарельчатая пружина - кольца Т-образного профиля.