РАВНОЧАСТОТНЫЙ ПАКЕТ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОЧЕТОВА
EQUIFREQUENT PACKAGE OF ELASTIC ELEMENTS BY KOCHETOV

Виброизолятор относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использован в различного рода машинах и механизмах, в частности в станкостроительной промышленности, текстильной и легкой отраслях промышленности, сельском хозяйстве, в приборостроении, в транспортном машиностроении.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является упругий элемент тарельчатого типа по патенту РФ №2285836 F16F 1/32, от 20.10.2006 г., (прототип), содержащий тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, на поверхности которой выполнено, в плоскости, параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с образованием двух усеченных конических поверхностей, связанных двумя или тремя ребрами, направленными по образующим коническую поверхность линиям.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в равночастотном пакете упругих элементов тарельчатого типа, содержащем платформу, основание, тарельчатые упругие элементы, содержит платформу для установки виброизолируемого объекта, в центре и перпендикулярно к которой закреплен стержень с резьбовым хвостовиком и гайкой и состоит по крайней мере из трех тарельчатых виброизоляторов, выполненных из тарельчатых пружин с верхними и нижними горизонтальными основаниями, причем наружный виброизолятор крепится посредством крепежных элементов к платформе, а каждый из тарельчатых виброизоляторов выполнен различной высоты и различного угла наклона к стержню, на котором закреплены виброизоляторы через простановочные кольца, при этом нижние горизонтальные основания тарельчатых пружин каждого последующего виброизолятора расположены с подъемом на высоту, определяемую по конической поверхности, вписываемой в точки касания нижних горизонтальных оснований тарельчатых пружин, простановочные кольца, расположенные на стержне, закрепленном на платформе, которые фиксируют на стержне тарельчатые виброизоляторы, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, горизонтальные нижние основания тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с опорной плоскостью, покрыты фрикционным материалом.
На чертеже изображен фронтальный разрез равночастотного пакета упругих элементов тарельчатого типа.
Равночастотный пакет упругих элементов состоит из платформы 1 для установки виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), в центре и перпендикулярно к которой закреплен стержень 9 с резьбовым хвостовиком 10 и гайкой 11.
Равночастотный пакет упругих элементов тарельчатого типа состоит, по крайней мере, из трех тарельчатых виброизоляторов 5, 7, 8, выполненных из тарельчатых пружин с верхними 2 и нижними 3 горизонтальными основаниями. Наружный виброизолятор 8 крепится посредством крепежных элементов 4 к платформе 1. Каждый из тарельчатых виброизоляторов выполнен различной высоты и различного угла наклона к стержню 9, на котором закреплены виброизоляторы через простановочные кольца 6 и 12. При этом нижние 3 горизонтальные основания тарельчатых пружин каждого последующего виброизолятора расположены с подъемом на высоту, определяемую по конической поверхности, вписываемой в точки касания нижних горизонтальных оснований тарельчатых пружин.
Простановочные кольца 6 и 12, расположенные на стержне 9, закрепленном на платформе 1, которые фиксируют на стержне тарельчатые виброизоляторы 5, 7, 8, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана.
Возможен вариант, когда горизонтальные нижние 3 основания тарельчатых пружин 8, со стороны, контактирующей с опорной плоскостью, покрыты фрикционным материалом.
Равночастотный пакет упругих элементов работает следующим образом.
При приложении статической нагрузки на верхнюю платформу 1 каркаса она опускается вниз, сжимая тарельчатые пружины 5, 7, 8 виброизоляторов, которые воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на объект, или установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Равночастотность системы виброизоляции обеспечивается пространственной ориентацией входящих в нее тарельчатых пружин 5, 7, 8 виброизоляторов.
При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится тарельчатыми пружинами 5, 7, 8 виброизоляторов, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие-упругие элементы-объект» в зарезонансном режиме, при этом обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов за счет рессорных пружин. Увеличивается демпфирование виброизолируемого объекта на высоких частотах за счет сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе на резонансе. Эффект сухого трения реализуется свободными концами рессорных пружин, которые скользят в динамических режимах по основанию или объекту в зависимости от режимов силовой или кинематической виброизоляции.
Возможен вариант, когда в качестве фрикционного материала, которым покрыты горизонтальные нижние 3 основания тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с опорной плоскостью, применяется спеченный фрикционный материал на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.
Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты как оборудования, так и оператора, при простоте в обслуживании и надежности конструкции в эксплуатации.