УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ВИБРАЦИЙ

Предлагаемое техническое решение относится к области средств для гашения вибраций, возникающих от различных видов электрооборудования, и может быть использовано при создании устройств для гашения вибраций, обладающих более эффективной степенью гашения и использующихся на судах речного и морского флота.
Аналогичные технические решения известны см., например, заявку Российской федерации на изобретение №2005 139 760, в которой охарактеризовано устройство для гашения вибраций и которое содержит:
- виброизолирующий элемент, выполненный в виде нижней металлической опорной пластины прямоугольной формы, с глухими отверстиями, выполненными на одной из ее внешних поверхностей, и установленной на фундаменте, предназначенном для установке на его верхней поверхности электрооборудования, верхней металлической опорной пластины прямоугольной формы, с глухими отверстиями, выполненными на одной из ее внешних поверхностей, «N» - рядов металлических, цилиндрических пружин установленных и закрепленных, например, посредством клеевого соединения, одними своими торцевыми концами в глухих отверстиях нижней металлической опорной пластины прямоугольной формы и другими своими торцевыми концами в глухих отверстиях верхней металлической опорной пластины прямоугольной формы;
- сквозное отверстие, выполненное в центральной части верхней поверхности верхней металлической опорной пластины прямоугольной формы;
- количество устанавливаемых пружин определяют по модульному принципу, с учетом линейной зависимости грузоподъемности и площади виброизолирующего элемента.
Общими признаками выше охарактеризованного и предлагаемого для патентования технического решения являются:
- виброизолирующий элемент, выполненный в виде нижней металлической опорной пластины прямоугольной формы, верхней металлической опорной пластины, «N»-рядов металлических, цилиндрических пружин, установленных и закрепленных одними своими торцевыми концами на соответствующих участках верхней поверхности нижней металлической опорной пластины прямоугольной формы;
- сквозное отверстие, выполненное в центральной части верхней поверхности верхней металлической опорной пластины прямоугольной формы.
Известно также аналогическое техническое решение, см., научное издание «Новосибирской государственной академии водного транспорта» (ФГОУ ВПО «НГАВТ»), «Вопросы эксплуатации судовой техники», стр. 52-55, г. Новосибирск. 2011, в котором опубликована конструкция устройства для гашения вибраций, которая выбрана в качестве ближайшего аналога, прототипа и которая содержит:
- основание, выполненное в виде горизонтально расположенной металлической пластины прямоугольной формы, передней металлической пластины, выполненной трапециевидной формы и вертикально установленной и закрепленной своим нижнем основанием на переднем крае математической пластины прямоугольной формы и задней металлической пластины, выполненной трапециевидной формы и вертикально установленной и закрепленной своим нижним основанием на заднем крае металлической пластины прямоугольной формы;
- «N» - металлических стержней, закрепленных одними своими торцевыми концами на соответствующих участках внутренней поверхности передней металлической пластины трапециевидной формы и другими своими концами на соответствующих участках внутренней поверхности задней металлической пластины трапециевидной формы;
- «М» - металлических цилиндрических пружин, установленных одними своими концами на соответствующих участках, по всей длине, внешней поверхности каждого из «Ы»-металлических стержней;
- опорную металлическую пластину прямоугольной формы, закрепленную соответствующими участками одной (верхней) из своих внешних поверхностей на нижних концах «М» - металлических цилиндрических пружин;
- прижимной механизм, выполненный в виде швеллера (профиль «П» - образного сечения) и закрепленный внешними краями своих нижних поверхностей на соответствующих участках верхней поверхности опорной металлической пластины прямоугольной формы.
Все вышеперечисленные признаки прототипа являются общими с предлагаемым для патентования техническим решениям.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из вышеохарактеризованных аналогических технических решений заключается в улучшении степени гашения вибраций.
Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что в настоящее время вопросам, связанным с более эффективной степенью гашения вибраций различных видов электрооборудования должного внимания не уделяется.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания средств для гашения вибраций различного электрооборудования, обладающих более эффективной степенью гашения вибраций, является актуальной на сегодняшний день.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что в устройстве для гашения вибраций, содержащем основание, выполненное в виде горизонтально расположенной металлической пластины прямоугольной формы, передней металлической пластины трапециевидной формы, вертикально установленной и закрепленной своим нижним основанием на переднем крае металлической пластины прямоугольной формы и задней металлической пластины трапециевидной формы, вертикально установленной и закрепленной своим нижним основанием на заднем крае металлической пластины прямоугольной формы, «1Ч»-металлических стержней, закрепленных одними своими соответствующими торцевыми концами на соответствующих участках внутренней поверхности передней металлической пластины трапециевидной формы и другими своими торцевыми концами на соответствующих участках внутренней поверхности задней металлической пластины трапециевидной формы, «М»-металлических, цилиндрических пружин, установленных одними своими концами на соответствующих участках, по всей длине, внешней поверхности каждого из «M» - металлических стержней, опорную металлическую пластину прямоугольной формы, закрепленную соответствующими участками одной из своих внешних поверхностей на нижних концах «М» - математических, цилиндрических пружин и прижимной механизм выполненный в виде швеллера закрепленный внешними краями своих нижних поверхностей на соответствующих участках верхней поверхности опорной математической пластины прямоугольной формы, при этом в результате проведенных экспериментальных исследований выяснилось, что диаметр каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин выбирают равным от 3 до 5 мм, так как при диаметре менее 3 мм усложняется изготовление устройства для гашения вибраций, а при диаметре более 5 мм снижается гашение вибраций и увеличиваются массогабаритные параметры, диаметр проволки каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин выбирают равным от 0,3 до 0,5 мм, так как при диаметре проволки каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин менее 0,3 мм снижается допустимая нагрузка, а при диаметре проволки более 0,5 мм повышается жесткость пружины, число витков каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин выбирают равным от 30 до 50, т.к. менее 30 витков снижается гашение вибрации, а более 50 снижается собственная частота вертикальных колебаний установленного оборудования при этом высоту каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин выбирают от 30 мм до 50 мм, т.к. менее 30 мм снижается гашение вибраций, а более 50 снижается собственная частота поперечных колебаний установленного оборудования.
Выбор параметров каждой из математической, цилиндрической пружины, значения которой приведены выше, в процессе эксплуатации предлагаемого устройства для гашения вибраций обеспечивают поворачивание пружин в их плоскости подвески и осуществляют рассеивание энергии вибрационных колебаний, а возникшие, при этом резонансные колебания отдельных «М» - металлических, цилиндрических пружин, распределяются по звуковому частотному диапазону и при совпадении противофазных колебаний друг относительно друга они компенсируются, обеспечивая, таким образом, более эффективную степень гашения вибрации. В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата.
Предлагаемое устройство для гашения вибраций поясняется нижеследующим описанием и чертежом, на котором представлена конструкция устройства для гашения вибраций которое содержит:
основание, выполненное в виде горизонтально расположенной металлической пластины - 1 прямоугольной формы, передней металлической пластины - 2, выполненной трапециевидной формы и вертикально установленной и закрепленной своим нижним основанием на переднем крае металлической пластины - 1 и задней металлической пластины - 3, выполненной также трапециевидной формы и вертикальной установленной и закрепленной своим нижним основанием на заднем крае металлической пластины - 1;
- «N» - металлических, цилиндрических стержней - 4, 5, 6, 7 …, закрепленных одними своими торцевыми концами на соответствующих участках внутренней поверхности передней металлической пластины - 2 и другими своими торцевыми концами на соответствующих участках внутренней поверхности задней металлической пластины - 3;
- «M» - металлических, цилиндрической пружин - 8, 9, 10, 11 …, подвижно установленных одними своими (верхними) концами на соответствующих участках, по всей длине, внешней поверхности «N» - металлических стержней - 4, 5, 6, 7 …;
- опорную металлическую пластину - 12, закрепленную соответствующими участками своей верхней поверхности на нижних концах «N» - металлических, цилиндрических пружин - 8, 9, 10, 11 …;
- прижимной механизм - 13, выполненный в виде швеллера (профиль «П» - образного сечения) и закрепленный внешними краями своих нижних поверхностей на соответствующих участках верхней поверхности опорной металлической пластины - 12;
- отверстия - 14, 15 для закрепления корпуса устройства для гашения вибрации на поверхности предназначенной для установки различного электрооборудования;
- отверстие - 16 для закрепления корпуса устройства для гашения вибраций на нижней внешней поверхности соответствующего электрооборудования.
При этом диаметр каждой из «М» - металлических, цилиндрической пружин выбирают равным от 3 до 5 мм, диаметр проволки каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин выбирают равным от 0,3 до 0,5 мм, число витков каждой из «М» - металлических, цилиндрической пружин выбирают от 30 до 50 мм, а высоту каждой из «М» - металлических, цилиндрических пружин выбирают равный от 30 до 50 мм.
Для доказательства достижения технологического результата были изготовлены три варианта усовершенствованныъх виброизоляторов «ВРМ - 400», путем использования в них вместо традиционных пружин, пружин с предлагаемыми нами параметрами, которые были испытаны, а результаты испытаний представлены в нижеприведенной таблице.
Анализ полученных данных показал, что по сравнению с известным виброизолятором, использующих традиционные пружины, уровень вибрационных колебаний был снижен практически в 2, 3 раза.
Предлагаемое устройство для гашения вибраций работает следующим образом.
Динамические вибрационные усилия, действующие со стороны электрооборудования, например, речного, судового транспортного средства, на верхнюю поверхность прижимного механизма - 13, выполненного в виде швеллера (профиль «П» - образного сечения), воздействуют своими внешними краями нижних поверхностей на соответствующие участки верхней поверхности опорной металлической пластины - 12 и приводят, тем самым, к растяжению «М» - металлических, цилиндрических пружин - 8, 9, 10, 11 которые закреплены одними своими (нижними) концами на соответствующих участках верхней поверхности опорной металлической пластины - 12 и установленные другими своими (верхними) концами на соответствующих участках, по всей длине, внешней поверхности «N» - металлических стержней - 4, 5, 6, 7 ….
При этом верхние концы «М» - металлических, цилиндрических пружин - 8, 9, 10, 11 …, свободно установленные на соответствующих участках, по всей длине, внешних поверхностей поверхности «N» - металлических стержней - 4, 5, 6, 7 …, при динамических вибрационных усилиях, приводят к поворачиванию их в плоскости подвески и обеспечивают рассеивание энергии вибрационных колебаний.
Наряду с этим в предлагаемом устройстве для гашения вибраций, возникшие резонансные колебания отдельных «М» - металлических, цилиндрических пружин - 8, 9, 10, 11 …, распределяются по звуковому частотному диапазону и при совпадении противофазных колебаний друг относительно друга, они компенсируют и тем самым повышают эффективность гашения вибраций.
Таким образом, предлагаемое устройство для гашения вибраций, за счет выбора параметров металлических, цилиндрических пружин для каждого виброизлучающего объекта, при воздействии динамических вибрационных усилий, обеспечивает не только рассеивание вибрационных колебаний, но и обеспечивает компенсацию противофазных вибрационных колебаний, повышающих эффективность гашения вибрационных колебаний на звуковых частотах.
Поэтому предлагаемое устройство для гашения вибраций займет достойное место среди известных объектов аналогичного назначения.