ВИБРОИЗОЛЯТОР ДЛЯ СТАНКОВ
VIBRATION ABSORBER FOR MACHINES

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 №2276297, F16F 15/06 (прототип), содержащий корпус и упругий элемент, взаимодействующий с объектом, корпус выполнен в виде, по крайней мере, двух вертикальных стоек, выполненных из упругого материала, жестко закрепленных на основании виброизолятора и взаимодействующих с крышкой, в которой выполнены отверстия для вертикальных стоек с образованием зазоров между вертикальными стойками и крышкой, причем крышка связана посредством S-образного рычага с виброизолируемым объектом, а на крышке со стороны виброизолируемого объекта выполнен скос, в который упирается место изгиба верхней полки S-образного рычага, а его нижняя полка зафиксирована шпилькой с основанием виброизолятора и виброизолированным объектом.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в виброизоляторе для станков, содержащем корпус и упругий элемент, взаимодействующий с объектом, корпус выполнен в виде, по крайней мере, двух вертикальных стоек, выполненных из упругого материала, жестко закрепленных на основании виброизолятора и взаимодействующих с крышкой, в которой выполнены отверстия для вертикальных стоек с образованием зазоров между вертикальными стойками и крышкой, причем крышка связана посредством S-образного рычага с виброизолируемым объектом, а на крышке со стороны виброизолируемого объекта выполнен скос, в который упирается место изгиба верхней полки S-образного рычага, а его нижняя полка зафиксирована шпилькой с основанием виброизолятора и виброизолированным объектом, в основании, основном сетчатом упругом элементе и шайбах выполнены соосные центральные отверстия одинакового диаметра, при этом в отверстии основания жестко закреплена направляющая гильза, а в верхней нажимной шайбе закреплена гильза, входящая с зазором в направляющую гильзу, при этом в зазоре расположена смазка, обеспечивающая относительное перемещение гильз без сухого трения, например солидол, а вокруг направляющей гильзы, в основном сетчатом упругом элементе, размещены, по крайней мере, два дополнительных демпфирующих элемента поршневого типа, причем каждый из дополнительных демпфирующих элемента поршневого типа содержит поршень, жестко закрепленный на верхней нажимной шайбе и охватываемый с зазором соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцем поршня и днищем гильзы расположен упругий элемент.
На фиг. 1 представлен фронтальный разрез виброизолятора, на фиг. 2 - вид сверху фиг. 1, на фиг. 3 - шайбовый сетчатый демпфер.
Виброизолятор для станков (фиг. 1 и 2) содержит корпус и упругий элемент 9, взаимодействующий с виброизолированным объектом 8. Корпус выполнен в виде, по крайней мере, двух вертикальных стоек 2, выполненных из упругого материала, жестко закрепленных на основании 1 виброизолятора и взаимодействующих с крышкой 4, в которой выполнены отверстия для вертикальных стоек 2, причем крышка 4 связана посредством S-образного рычага 6 с горизонтальной верхней 3 и нижней 5 планками с виброизолируемым объектом 8, а на крышке 4 со стороны виброизолируемого объекта выполнен скос, в который упирается место изгиба верхней планки S-образного рычага 6, а его нижняя 5 планка зафиксирована шпилькой 7 с основанием 1 виброизолятора и объектом 8. При этом расстояние «в» между осями шпильки и вертикальных стоек так относится к ширине «с» крышки 4, как: в/с=0,5…1,5.
На основании 1 виброизолятора, соосно шпильке 7, под нижней 5 планкой S-образного рычага 6 установлен шайбовый сетчатый демпфер 10 (фиг. 3), который содержит основание 11 в виде пластины, основной сетчатый упругий элемент 17, нижней частью опирающийся на основание 11 и фиксируемый нижней шайбой 16, жестко соединенной с основанием 11, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 15. В основании 1, основном сетчатом упругом элементе 17 и шайбах 15 и 16 выполнены соосные центральные отверстия одинакового диаметра. При этом в отверстии основания 11 жестко закреплена направляющая гильза 12, а в верхней нажимной шайбе 15 - гильза 21, входящая с зазором в направляющую гильзу 12. При этом в зазоре расположена смазка, обеспечивающая относительное перемещение гильз 12 и 21 без сухого трения, например солидол.
Вокруг направляющей гильзы 12, в основном сетчатом упругом элементе 17, размещены, по крайней мере, два дополнительных демпфирующих элемента поршневого типа. Каждый из дополнительных демпфирующих элементов поршневого типа содержит поршень 14, жестко закрепленный на верхней нажимной шайбе 15 и охватываемый с зазором соосно расположенной гильзой 13, жестко соединенной с основанием 11. Между нижним торцом 18 поршня 14 и днищем 19 гильзы 13 расположен упругий элемент 20.
3
3
Плотность сетчатой структуры основного сетчатого упругого элемента 17 находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см … 2,0 г/см, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.
Основной упругий сетчатый элемент 17 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.
Возможен вариант, когда упругий элемент 20, расположенный между нижним торцом 18 поршня 14 и днищем 19 гильзы 13, выполнен сетчатым, с такими же параметрами сетчатой структуры, как у основного упругого сетчатого элемента 17.
Возможен вариант, когда упругий элемент, расположенный между нижним торцом поршня и днищем гильзы, выполнен сетчатым, причем плотность сетчатой структуры в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры основного упругого сетчатого элемента.
Возможен вариант, когда упругий элемент, расположенный между нижним торцом поршня и днищем гильзы выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.
Шайбовый сетчатый демпфер 10 работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 15, упругий сетчатый элемент 17 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.
Виброизолятор для станков работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта упругий резиновый элемент 3 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные колебания гасятся за счет выполнения стоек 2 из упругого материала, причем форма поперечного сечения стойки 2 может быть круглой, в виде многоугольника и эллипса. Наличие зазора между крышкой 4 и стойкой 2 также дает определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости.