ЛИСТОВАЯ РЕССОРНАЯ ОПОРА

Полезная модель относится к виброизолирующим опорам и предназначена для виброизоляции судовых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также других объектов техники.
Известна листовая рессорная опора [Патент №2345907, B60G 11/10, F16F 1/18], принятая за прототип. Опора содержит нижние и верхние пакеты листовых рессорных пружин с промежуточным кольцом между ними, плавающий и неподвижный опорные элементы.
Крепление нижних и верхних пакетов листовых рессорных пружин корневыми частями производится к внутреннему плавающему опорному элементу, а концы рессорных пружин с рабочими частями прижаты по окружности к конусным поверхностям неподвижного опорного элемента.
Существенным недостатком изобретения в качестве опоры ДВС является однонаправленность работы т.е. знакопеременное осевое перемещение подвижного опорного элемента.
Однако в работающем ДВС возмущающими импульсами являются не только силы инерции поступательно движущихся масс (ПДМ), но и силы инерции неуравновешенно вращающихся масс (НВМ), моменты ПДМ и НВМ, а также опрокидывающий момент.
Следовательно, известная опора не обладает достаточной эффективностью и надежностью защиты ДВС и других объектов техники от возмущающих импульсов - сил и моментов сил инерции движущихся масс, а также опрокидывающего момента (ДВС).
Технический результат предлагаемой полезной модели - эффективность и надежность защиты объектов техники, например, ДВС от возмущающих импульсов, т.е. сил инерции и моментов сил инерции движущихся масс, а также опрокидывающего момента ДВС. Для судовых ДВС опоры должны защищать также двигатели от действия импульсов, возникающих в корпусе судна как при его движении (относительной качки, ходовой вибрации), так и при действии на него случайных сотрясений.
Для выполнения указанных требований подвижный опорный элемент выполнен плавающим в виде болта с опорным пояском в стержне и головкой в форме квазишарового сегмента с закругленными краями по окружности и с конусным переходом к стержню болта.
Нижние и верхние пакеты листовых рессорных пружин корневыми частями радиально расположены на соответствующих нижней и верхней поперечных плоскостях промежуточного кольца, а концы пакетов листовых рессорных пружин с рабочими частями в центре опоры образуют соответствующее пространство под головку плавающего опорного элемента.
Промежуточное кольцо выполнено с наклоном поперечных плоскостей к его центру.
Концы нижних пакетов рессорных пружин расположены в непосредственной близости друг от друга.
Нижние пакеты рессорных пружин длиннее верхних пакетов рессорных пружин.
Неподвижный опорный элемент имеет форму стакана, основание которого с наружной стороны выполнено с резьбовой шпилькой, а цилиндрическая часть снаружи выполнена с резьбовой поверхностью, в которую завернута цилиндрическая гайка с опорным кольцевым основанием и средством, например, в виде отверстий под ключ цилиндрической гайки.
В пространстве, образованном между стаканом и гайкой, размещены нижние и верхние пакеты листовых рессорных пружин, промежуточное кольцо, головка плавающего опорного элемента и часть стержня головки.
Для обеспечения эффективности работы рессор совместно с квазишаровым сегментом плавающего опорного элемента жесткость нижних пакетов листовых рессорных пружин подбирается таким образом, чтобы в свободном - нерабочем состоянии опоры концы и рабочие части остались недеформированными. При этом жесткость верхних листовых рессорных пружин подбирается таким образом, чтобы в свободном - нерабочем состоянии опоры концы и рабочие части рессор находились в предварительном деформированном состоянии. Предварительную деформацию определяют расчетом или опытным путем таким образом, чтобы при максимальных возмущающих импульсах обеспечить перемещение плавающего опорного элемента и нижних рессорных пружин. Высота этого пространства соответствует величине свободного хода опоры и подбирается расчетным путем.
Указанные особенности компоновки, взаимосвязь элементов опоры с конструкцией плавающей опоры обеспечивают независимые виброперемещения как координатные, так и поворотные.
Техническое решение поясняется чертежами, на фиг.1 представлен вид опоры сверху, на фиг.2 - продольный разрез опоры, где
1, 2 - нижняя и верхняя рессоры;
3 - плавающий опорный элемент;
4 - неподвижный опорный элемент;
5 - промежуточное кольцо;
6 - цилиндрическая гайка;
В, С, D, Е, F, G - верхние пакеты листовых рессорных пружин (фиг.1), (фиг.2) - В, Е;
1
1
B, E - нижние пакеты листовых рессорных пружин [фиг.2 (часть)];
Н - опорный поясок болта - плавающего опорного элемента 3;
К - квазишаровый сегмент болта плавающего опорного элемента 3;
L - закругления по окружности квазишарового сегмента К;
М - конусный переход к стержню N болта плавающего опорного элемента 3;
Р - корневые части рессор 1, 2;
Q, R - нижняя и верхняя поперечные плоскости промежуточного кольца 5;
Т, S - концы листовых рессорных пружин 1, 2;
U, V - рабочие части листовых рессорных пружин 1, 2;
W - пространство для размещения квазишарового сегмента К плавающего опорного элемента 3;
X - цилиндрическая часть наружной резьбовой поверхности неподвижного опорного элемента 4;
Y - отверстия под ключ цилиндрической гайки 6.
1
1
Опора содержит нижние 1 и верхние 2 пакеты листовых рессорных пружин В, С, D, Е, F, G [верхние пакеты фиг.1, В, Е (фиг.2)] и В, Е [нижние пакеты фиг.2 (часть)], подвижный плавающий опорный элемент 3, промежуточное кольцо 5 пакетов 1, 2 рессорных пружин и цилиндрическую гайку 6.
Подвижный плавающий опорный элемент 3 выполнен в виде болта с опорным пояском Н и головкой в форме квазишарового сегмента К с закругленными краями L по окружности и плавным конусным переходом М к стержню N болта (фиг.2).
Нижние 1 и верхние 2 пакеты рессорных пружин корневыми частями Р радиально расположены на соответствующих нижней Q и верхней R поперечных плоскостях промежуточного кольца 5.
Концы S, Т пакетов рессорных пружин 1, 2 с рабочими частями U, V в центре опоры образуют соответствующее пространство W для размещения квазишарового сегмента К плавающего опорного элемента 3.
Поперечные плоскости Q, R промежуточного кольца 5 выполнены с наклоном к его центру.
Концы S нижних пакетов рессорных пружин 1 расположены в непосредственной близости друг от друга и длиннее верхних пакетов рессорных пружин 2.
Неподвижный опорный элемент 3 выполнен в виде стакана с наружной центральной резьбовой шпилькой 7 и наружной резьбовой поверхностью цилиндрической части X. Внутри стакана установлены (размещены) верхние и нижние пакеты рессорных пружин 1, 2 с промежуточным кольцом 5 и головка квазишарового сегмента К плавающего опорного элемента 3.
Крепежное средство выполнено в виде цилиндрической гайки 6 с опорным кольцевым основанием и средством, например, в виде отверстий Y под ключ цилиндрической гайки 6.
Задача амортизации судовых ДВС состоит в том, чтобы при помощи предлагаемых рессорных опор добиться:
1. Надежной защиты корпуса судна от действия периодических импульсов, возникающих в ДВС во время их работы.
2. Надежной защиты ДВС от действия импульсов, возникающих в корпусе судна как при его движении, так и при действии на него случайных сотрясений.
3. Звукоизоляции дизельной установки, т.е. такого эффекта, когда звуковые колебания в остове работающего ДВС, будут распространятся на корпус судна в значительно ослабленном виде.
Работа листовой рессорной опоры, например, применительно к амортизации судовых ДВС, заключается в следующем.
Защита корпуса судна и ДВС от действия импульсов обеспечивается за счет независимого знакопеременного виброперемещения как по любому из трех взаимно перпендикулярных осей координат, так и вокруг осей плавающего опорного элемента 3 и за счет упругой знакопеременной деформации рессор 1, 2.
Звукоизоляция обеспечивается благодаря фрикционной связи, т.е. взаимного перемещения при деформации листовых пружин рессор 1, 2, что приводит к возникновению межлистового трения, рассеивающего колебательную энергию, способствующую значительному снижению передачи возмущающих импульсов как со стороны ДВС, так и со стороны корпуса судна.
Таким образом, листовая рессорная опора, осуществляющая упругую и фрикционную связь между ДВС и судовым фундаментом, является пружинным демпфером.
Пакеты рессорных пружин 1, 2, промежуточное кольцо 5, а также частично другие элементы опоры могут быть изготовлены из неметаллических материалов, например, композиционных.
Какие либо другие опоры с указанными выше преимуществами, особенностями и отличительными признаками не известны.