ПЛАТФОРМА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УДАРОВ И ВИБРАЦИЙ

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для защиты объектов от динамических воздействий, передаваемых через основание в любых плоскостях.
Полезная модель может быть использована для защиты от ударов и вибраций радиоэлектронной аппаратуры, стоек, пультов и других объектов, работающих при движении, а также при транспортировке.
Наиболее близким прототипом предложенной платформы для защиты от ударов и вибраций является виброзащитная площадка, спроектированная в привязке к буровой установке «айр-мини-бур» на базе СКВ-2НП, состоящая из основания и опорной плиты, соединенных между собой виброизоляторами, представляющие собой упругие элементы, изготовленные из отрезков стального каната. Каждая пара виброизоляторов с общей промежуточной массой установлена относительно другой пары под углом β. Сами промежуточные массы выполнены на разных уровнях и не соприкасаются. Такое расположение создает устойчивость опорной плиты в горизонтальной плоскости и обеспечивает параллельное перемещение опорной плиты относительно основания.
Вместе с тем за счет круговой податливости упругих элементов обеспечивается пространственная виброизоляция [1].
Виброзащитная площадка предназначена для изоляции от вибраций и не может из-за малого «хода» площадки обеспечить эффективную защиту от ударов большой амплитуды и длительности, передаваемых через основание в вертикальной и горизонтальных плоскостях.
Техническим результатом предлагаемой платформы для защиты от ударов и вибраций является повышенная степень пространственной защиты объектов от воздействия мощных низкочастотных вибраций и знакопеременных ударных воздействий (одиночных и многократных) большой
амплитуды и длительности, передаваемых через основание в разных плоскостях, в том числе сейсмовоздействий. Указанный технический результат достигается за счет того, что платформа для защиты от ударов и вибраций, состоящая из прямоугольной наружной рамы с вывешенной внутри нее на тросах прямоугольной площадки с защищаемым объектом, выполнена таким образом, что тросы, пропущенные внутри площадки вдоль сторон, далее сквозь втулки на боковых сторонах наружной рамы и через расположенные на внешней стороне вертикальные неподвижные сегменты, введены внутрь платформы, т.е. в нижнюю часть, образуют вертикальный контур, в разрыв которого, в случае виброзащиты включается пружина, расположенная под площадкой. В случае защиты объекта от ударов высоких энергий пружина включается в разрыв в нижней части контура, при этом, нижняя часть контуров во всех случаях выполняет задачу аварийного ограничителя - демпфера при превышении амплитуды вертикального отклонения площадки выше допустимых норм.
На рис.1 представлена схема платформы для защиты от ударов и вибраций. Наружная прямоугольная рама заданной высоты 1 с вывешенной внутри ее на тросах 2 прямоугольной площадкой 3, на которую устанавливается защищаемый объект, содержит попарно протянутые вдоль сторон тросы, которые заведены через втулки 4 на неподвижно закрепленные вертикально на внешней стороне наружной рамы сегменты 5. Затем эти тросы, охватывая сегменты, заводятся через втулки, внутрь наружной рамы, образуя тросовый вертикально ориентированный контур, в разрыв которого устанавливаются пружины, расположенные на концах контура в верхней или нижней части платформы.
В случаях установки пружины в верхней части под площадкой (рис.2) при вертикальном динамическом воздействии в виде вибрации (например, при транспортировке) происходят непосредственные воздействия этой силы на пружину через отрезки тросов, прилегающих к этой пружине. При этом отрезок
этого троса, лежащий за пределами наружной рамы и заведенный без разрывов через втулки и сегменты в нижней части наружной платформы, и не участвует в качестве виброзащиты. Таким образом, упругодемпфирующие свойства при вибрациях определяются характеристиками пружин и диссипацией тросов во втулках.
Поскольку при вибрациях в большинстве случаев не наблюдается значительной амплитуды отклонения от статического положения площадки (кроме резонанса), то данное решение при учете высоких демпфирующих свойств и отсутствии резонансных зон у тросов обеспечивает требуемые виброзащитные характеристики. Подбор пружин и тросов осуществляется в соответствии с массогабаритными характеристиками объектов и требуемых параметров виброзащиты.
В случае необходимости эффективной защиты от ударов высоких энергий (в том числе и сейсмоударов) используется вариант закрепления концов троса на пружине в нижней части платформы рис.3. При этом трос в верхней части (под площадкой) не имеет разрывов, либо на верхней части ставятся ограничители растяжения, позволяющие подключать нижние пружины.
В этом варианте используется так называемое «Эйлерово трение», возникающее при охвате тросом неподвижных дугообразных поверхностей. В этом случае за счет сильного трения тросов об эти поверхности возникает мощное демпфирование, используемое для гашения энергии ударных импульсов высоких уровней.
Кроме вышеуказанного тросы, расположенные в нижней части платформы, являются одновременно аварийными ограничителями амплитуд вертикальных смещений площадки, превосходящих допустимые нормы. В обоих случаях размеры платформы сохраняются в любом варианте.
[1] В.Ф.Горбунов И.Г.Резников «Канатные виброизоляторы» Новосибирск «Изд. Наука» Сибирское отделение 1988 г.