СБОРНЫЙ АМОРТИЗАТОР

Полезная модель относится к области виброзащиты. Сборный амортизатор может быть использован как в судостроении, так и в других областях техники, где необходимо снижение уровней вибраций, передаваемых от главных двигателей и вспомогательного оборудования на несущие конструкции.
Наиболее близким к разработанной конструкции амортизатора по технической сущности является виброизолятор, который содержит опорные горизонтальные пластины и размещенный между ними упругий элемент со сквозными отверстиями, оси которых имеют боковое горизонтальное направление и параллельны опорным пластинам (патент изобретения СССР, №2997743/25-28, авторы: Ю.С. Вайнберг, М.С. Грановский Виброизолятор, 1983 г.) - прототип.
На рисунке (фиг. 1) представлен эскиз прототипа, состоящего из приставной арматуры - верхней 1 и нижней 2 опорных металлических пластин с отверстиями для крепления 3 и упругого элемента 4, сквозных отверстий 5, боковых стяжек 6. Упругий элемент виброизолятора имеет форму цилиндра или параллелепипеда. Круглые сквозные отверстия в упругом элементе сориентированы горизонтальными рядами с одинаковыми диаметрами на определенной высоте, монотонно убывающими по размеру диаметра сверху вниз (система координат OXYZ: ОХ - продольная ось, OY - вертикальная, OZ - боковая).
Основным существенным недостатком прототипа является отсутствие страховки при использовании, которая предотвращает срыв закрепленного на таких виброизоляторах оборудования с фундамента в случае разрушения упругого элемента.
Основной задачей при разработке сборного амортизатора является повышение надежности разрабатываемой конструкции, т.е. защиты установленного оборудования от срыва при разрушении упруго элемента.
Поставленная задача решается следующим образом. Сборный амортизатор, состоит из упругого элемента, имеющего форму параллелепипеда, выполненного из резиноподобного материала, со сквозными горизонтальными отверстиями и приставной арматуры в виде верхней и нижней опорных металлических пластин с отверстиями для крепления. В упругом элементе сделаны горизонтальные отверстия с одинаковыми равнобедренными треугольными формами в вертикальном сечении, расположенные в два и более ряда по высоте в шахматном порядке с
вершинами треугольников верхнего ряда, направленными вверх, а нижнего ряда - вниз, со связующими металлическими пластинами, расположенными в плоскостях горизонтальных сторон треугольников, соединенными вертикальными тягами, одним концом закрепленными через отверстия с опорными пластинами, а вторым - с центрами связующих пластин, причем верхний ряд связующих пластин соединен с нижней опорной пластиной, а нижний ряд - с верхней опорной пластиной.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 2 - представлен сборный амортизатор: а) вид сверху; б) вид сбоку. Он, также как и прототип, состоит из приставной арматуры - верхней 1 и нижней 2 опорных металлических пластин с двумя вертикальными отверстиями 3 для закрепления амортизатора на фундаменте с объектом. Между опорными пластинами размещен упругий элемент 4 с треугольными горизонтальными отверстиями 5, расположенными по высоте в два противоположно направленных ряда в шахматном порядке (вершины треугольников верхнего ряда направлены вверх, а нижнего ряда - вниз). Во все треугольные отверстия вставлены связующие металлические пластины 7, которые с помощью вертикальных тяг 8, стягивают через вертикальные отверстия в узлах крепления - стяжки 6 конструкцию амортизатора: верхний ряд пластин связан с нижней опорной пластиной, а нижний ряд - с верхней опорной пластиной.
Сборный амортизатор работает следующим образом: при действии от объекта на амортизатор сжимающей нагрузки работает весь упругий массив, а при растягивающей - только его часть, расположенная между связующими пластинами и приставной арматурой. Это позволяет изменять характеристики жесткости амортизатора варьированием геометрической формы и расположением боковых отверстий.
Одним из главных достоинств разработанной конструкции амортизатора является то, что при разрушении упругого элемента обеспечивается страховка и предотвращается срыв закрепленного объекта с фундамента. Страховка амортизатора обеспечивается за счет использования тяг, проходящих через вертикальные отверстия в упругом массиве.
2
Несущая способность и демпфирующие характеристики сборного амортизатора определяются геометрической формой, площадью и свойствами упругого элемента. Например, для резин со средней твердостью, давление, воспринимаемое им, имеет диапазон 2÷6 кг/см.
Амортизатор является конкурентоспособным с резинокордными пневматическими амортизаторами по основным показателям: собственной частоте, несущей способности и габаритам.
Предлагаемый сборный амортизатор, по сравнению со сварными резинометаллическими конструкциями, имеет целый ряд преимуществ:
- не требуется производить привулканизацию упругого элемента к металлическим деталям, что значительно упрощает и удешевляет процесс его изготовления;
- конструкция амортизатора является простой и сборной;
- возможность производства металлической арматуры из существующего металлопроката без изготовления специальных деталей;
- металлические детали могут быть изготовлены из любого материала, в том числе из сталей, обладающих специальными физико-механическими свойствами (например, маломагнитных), к которым весьма затруднителен, либо даже невозможен процесс привулканизирования резины;
- упругий элемент может быть изготовлен из любых марок резиноподобных материалов, в том числе из непривулканизируемых к металлической арматуре.
У разработанного сборного амортизатора также отсутствует ряд существенных недостатков, характерных для пневматических амортизаторов:
- высокая трудоемкость изготовления резинокордных оболочек, обеспечивающих достаточный ресурс при малоцикловых нагрузках;
- сложность, дороговизна изготовления и монтажа резинокордной оболочки;
- относительно невысокие демпфирующие свойства.
Таким образом, предлагаемая конструкция сборного амортизатора является более надежной, экономически более выгодной и простой для производства, чем конструкции стандартных амортизаторов. Также она обладает наиболее высокими виброизолирующими свойствами и возможностью их варьирования, поэтому намного превосходит по всем основным характеристикам прототип.