ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим устройствам, и может быть использована для защиты приборов, агрегатов и оборудования от перегрузок, ударов и вибрации в любой области техники.
Известен виброизолятор, изготовленный из двух одинаковых обойм, соединенных между собой упругодемпфирующим элементом, состоящим из набора рабочих участков, выполненных в виде чередующихся по окружности обойм радиусных участков троса, и петлевых участков, защемляемых в обоймах (Безводин В.А., Пономарев Ю.К., Чегодаев Д.Е. Патент РФ №2059126, МПК F16F 7/14, бюлл. №12 опубликован 27.04.1996 г.).
Недостатком известного тросового виброизолятора является реализация защемления троса в обоймах, допускающая проскальзывание петель троса при циклическом нагружении и, как следствие, его истирание. В результате понижается надежность и сокращается ресурс виброизолятора.
Наиболее близким по технической сущности является виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм, выполненных в виде тел вращения. Каждая из обойм в свою очередь состоит из двух частей, сопрягаемых друг с другом вдоль цилиндрических поверхностей, являющихся геометрическим местом расположения осей равномерно расположенных по окружностям отверстий, предназначенных для закрепления в них возвратных петель упругодемпфирующего тросового элемента, упруго соединяющего обе обоймы. (Пономарев Ю.К., Калугин П.А., Чегодаев Д.Е., Безводин В.А., Крайнев В.И., Шатилов Ю.В., Сократов С.И. Патент РФ №2082039, МПК F16F 7/14, бюлл. №17 опубликован 20.06.1997 г.).
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является существенная нелинейность упругих характеристик по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, что
при определенных условиях может спровоцировать возникновение суб- и супергармонических резонансов механической системы в рабочем диапазоне частот.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.
Технический результат достигается тем, что в известном виброизоляторе, изготовленном из двух разъемных обойм в виде тел вращения, каждая из которых состоит из частей, сопрягаемых друг с другом вдоль цилиндрических поверхностей, являющихся геометрическим местом расположения осей равномерно расположенных по окружностям отверстий, предназначенных для закрепления в них возвратных петель упругодемпфирующего тросового элемента, упруго соединяющего обе обоймы и состоящего из набора рабочих и защемленных в обоймах петлевых участков, осевая линия каждого из рабочих участков выполнена в виде трех сопряженных дуг окружностей, причем знак кривизны двух крайних дуг противоположен знаку кривизны средней дуги.
Принципиальным отличием предлагаемой конструкции является следующее. За счет того, что упругий элемент виброизолятора выполнен в виде симметричного пространственного троса, витки которого представляют собой сопрягающиеся равнорадиусные участки окружностей с разным знаком кривизны, осуществляется выполнение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, что, в свою очередь, позволяет исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан внешний вид виброизолятора;
на фиг.2 показан болт с развитой грибковой частью;
на фиг.3 показана фигурная крышка с отверстиями;
на фиг.4 показана фигурная крышка без отверстий;
на фиг.5 показан упругий элемент.
Виброизолятор состоит из двух крепежных обойм 1 и 2 (фиг.1, 2), соединенных упругим элементом 3 в виде ансамбля рабочих 4 и петлевых участков 5, с двумя свободными концами 6.
Верхняя обойма 1 выполнена в виде болта 7 с развитой грибковой частью 8 (фиг.2) и фигурной крышки 9 с отверстиями 10 для защемления свободных концов троса 6 (фиг.4). Болт 7 имеет на конце выступ под ключ 11 с отверстием 12 под контровочную проволоку.
Нижняя обойма 2 выполнена аналогичным образом, за исключением фигурной крышки 13 (фиг.3), не имеющей отверстий для выхода концов тросового элемента.
Верхняя и нижняя обоймы 1 и 2 собраны с использованием крепежных элементов - гайки 14 и шайбы 15 (фиг.1).
Болт 7 состоит из: цилиндрической резьбовой части 16, грибковой части 17 (фиг.2). Грибковая часть 17 выполнена в виде конического участка 18, переходящего в цилиндрический участок 19.
На цилиндрической части 19 болта 7 выполнены постели 20 с галтелями 21 для защемления петлевых участков 5 троса.
В основании болта имеется выточка 22 для уменьшения веса.
Фигурная крышка 13 (фиг.1) выполнена в виде цилиндрической части 23 (фиг.3) и фланцевой части 24 с полуцилиндрическими пазами 25 с галтелями 26, которые в совокупности с ответной частью болта 7, представленной постелями 20 выполняют функции защемления петлевых
участков 5 троса. В центре цилиндрической части 23 выполнено отверстие 27, по диаметру совпадающее с диаметром резьбовой части 16 болта 7.
Фигурная крышка 9 (фиг.1) выполняется аналогично фигурной крышке 13, но имеет дополнительно два отверстия 10 (фиг.4), оси которых нормальны к оси симметрии крышки, и предназначены для выхода свободных концов троса 6.
Упругий элемент 3 (фиг.1) состоит из рабочих участков 4 (фиг.5) и петлевых участков 5. Рабочие участки троса 4 представляют собой равно-радиусные участки дуг окружностей А, Б, В, с разным знаком кривизны. Упругий элемент имеет два концевых участка троса 6, которые выведены из обоймы 1 через отверстия 10 (фиг.4) верхней фигурной крышки 9 (фиг.1). Для предотвращения выскальзывания концов троса 6, металл вокруг их выхода закернивается.
Виброизолятор работает следующим образом. При действии вертикальной нагрузки вибрационного или ударного характера витки тросового элемента деформируются, компенсируя действие приложенных нагрузок и рассеивая их энергию. Так как тросовые элементы равномерно расположены по окружности, устойчивость виброизолятора в горизонтальном направлении будет выше, чем у прототипа. По сравнению с прототипом, заявляемый тросовый виброизолятор имеет большую равномерность величин жесткостей и резонансных частот в направлении основных взаимно-ортогональных осей.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам данной полезной модели.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом «Виброизоляторе», изложенных в формуле полезной модели.
Результаты поиска показали, что заявляемая конструкция полезной модели не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемой полезной модели преобразований на достижение технического результата.
Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортном машиностроении, легкой промышленности, других отраслях техники и осуществлена с помощью известных средств. Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что виброизолятор способен обеспечить заданный уровень стабильности характеристик, а конструкция в целом способна обеспечивать поддержание этих характеристик в неизменном состоянии в процессе работы. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.