ВИБРОИЗОЛЯТОР ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ
SPATIAL 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 пружинный виброизолятор по патенту РФ №2624120 от 30.06.2017, содержащий корпус и упругие элементы, взаимодействующие с объектом, корпус выполнен в виде шарнирно-рычажного механизма, который состоит из горизонтальных рычагов, одни концы которых жестко связаны с крышками, опирающимися на упругие элементы, а другие посредством шарниров соединены с вертикальными тягами, которые, в свою очередь, связаны посредством шарниров с горизонтальной платформой, на которую установлено технологическое оборудование, испытывающее преимущественно горизонтальные нагрузки, например от прибоя уточной нити к основе, в ткацких станках, торцы упругих элементов контактируют с упругими шайбами, установленными между основанием и крышками, а упругие элементы выполнены в виде винтовых пружин (прототип).
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за недостаточного демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в виброизоляторе пространственном, содержащим каркас, выполненный в виде дисков, жестко соединенных, с цилиндром, при этом под дисками, на общем основании, установлены упругие элементы: левый и правый, верхняя часть каждого из которых упирается через вибродемпфирующие прокладки, соответственно в жесткие диски каркаса, а нижняя часть, через вибродемпфирующие прокладки - в основание, при этом каждый из упругих элементов выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, а в цилиндре соосно размещена гильза, верхний торец которой жестко соединен с платформой для установки виброизолируемого объекта, в которую упирается пружина, основание которой закреплено в днище цилиндра, а в зазоре между цилиндром и соосно размещенной в нем гильзой установлены в верхней и нижней частях центрирующие кольца, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра.
На чертеже представлена схема виброизолятора пространственного.
Виброизолятор пространственный содержит каркас, выполненный в виде жестких дисков 8 и 9, жестко соединенных посредством укосин 11 и 12 с цилиндром 10, соединенным с днищем 15. Под дисками 8 и 9, на общем основании 1, установлены упругие элементы: левый 2 (в плоскости чертежа слева) и правый 3 (в плоскости чертежа справа). При этом верхняя часть каждого из них упирается через вибродемпфирующие прокладки, соответственно 6 и 7 в жесткие диски 8 и 9 каркаса, а нижняя часть, через вибродемпфирующие прокладки 4 и 5, в основание 1. Каждый из упругих элементов, левый 2 и правый 3, выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом.
В цилиндре 10 соосно размещена гильза 13, верхний торец которой жестко соединен с платформой для установки виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), в которую снизу упирается пружина 14, основание которой закреплено в днище 15 цилиндра 10. В зазоре между цилиндром 10 и соосно размещенной в нем гильзой 13 установлены в верхней и нижней частях центрирующие кольца 16 и 17, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра.
3
3
Между вибродемпфирующими прокладками, соответственно 6 и 7 упругих элементов 2 и 3, упирающимися в жесткие диски 8 и 9 каркаса, размещены дополнительные демпфирующие элементы, соответственно 18 и 19, выполненные в виде пластин сетчатой структуры с плотностью упругого сетчатого элемента, которая 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.
Возможен вариант, когда между днищем 15 цилиндра 10 и основанием 1 виброизолятора размещен упругодемпфирующий элемент 20 в виде пружины, залитой эластомером, например полиуретаном.
Возможен вариант, когда дополнительные демпфирующие элементы соответственно 18 и 19 выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.
Виброизолятор пространственный работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на платформе, жестко соединенной с гильзой 13, левый 2 и правый 3 упругие элементы воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечиваются пространственная виброзащита и защита от ударов. Демпфирование в системе обеспечивается дополнительными демпфирующими элементами, соответственно 18 и 19, выполненными в виде пластин сетчатой структуры.
При колебаниях виброизолируемого объекта виброизолирующая система работает как двухступенчатая с параллельно соединенными упругими элементами 2 и 3. При этом центрирующие кольца 16 и 17, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра 10, выполняют функции пространственного демпфера. Таким образом, виброизолирующая система благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х.У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.