ФРИКЦИОННЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР
FRICTION VIBRATION ISOLATOR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является фрикционный виброизолятор по а.с. СССР №159185 (прототип), содержащий упругий элемент, корпус и демпфер сухого трения.
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 фрикционном виброизоляторе, содержащем упругий элемент, корпус и демпфер сухого трения, корпус выполнен в виде нижней гильзы и верхней крышки, между которыми, осесимметрично корпусу, расположен упругий элемент, внутри которого расположен демпфер сухого трения, при этом в нижней гильзе корпуса виброизолятора коаксиально закреплена нижняя фрикционная втулка демпфера, выполненная в виде верхней гильзы с механизмом регулировки силы трения между нижней фрикционной втулкой и верхней фрикционной втулкой, расположенной в механизме регулировки силы трения демпфера сухого трения, при этом механизм регулировки силы трения демпфера сухого трения состоит из резьбовой втулки, соединенной с внутренней резьбовой поверхностью верхней гильзы, при этом внутри резьбовой втулки соосно закреплен жесткий конический стержень, контактирующий с конической втулкой, соединенной по крайней мере тремя лепестками с верхней гильзой демпфера, при этом изнутри втулка и лепестки покрыты слоем спеченного фрикционного материала, выполненного на основе меди, содержащего 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.
На чертеже представлена схема фрикционного виброизолятора.
Фрикционный виброизолятор содержит корпус, выполненный в виде нижней гильзы 1 и верхней крышки 2, между которыми, осесимметрично корпусу, расположен упругий элемент 3, внутри которого расположен демпфер сухого трения. В нижней гильзе 1 корпуса виброизолятора коаксиально закреплена нижняя фрикционная втулка 10 демпфера. Демпфер выполнен в виде верхней гильзы 4 с механизмом 5 регулировки силы трения между нижней фрикционной втулкой 10 и верхней фрикционной втулкой 9, расположенной в механизме 5 регулировки силы трения демпфера сухого трения.
Механизм 5 регулировки силы трения демпфера сухого трения состоит из резьбовой втулки 6, соединенной с внутренней резьбовой поверхностью верхней гильзы 4, при этом внутри резьбовой втулки 6 соосно закреплен жесткий конический стержень 7, контактирующий с конической втулкой 9, соединенной по крайней мере тремя лепестками 8 с верхней гильзой 4 демпфера, при этом изнутри втулка 9 и лепестки 8 покрыты слоем спеченного фрикционного материала, выполненного на основе меди, содержащего 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.
Фрикционная втулка 10, жестко соединенная с нижней гильзой 1 корпуса, выполнена из фрикционного материала, включающего следующие компоненты композиции при их соотношении, мас. %: смесь резольной и новолачной фенолформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) - 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) - 12÷19%; графит - 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния- 7÷15%; баритовый концентрат-20÷35%; тальк-1,5÷3,0%.
Фрикционный виброизолятор работает следующим образом.
Виброизолируемый объект устанавливается на торцевой поверхности верхней гильзы 4, опирающейся на верхнюю крышку 2 корпуса и упругий элемент 3, который воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на нижнюю гильзу 1 корпуса. За счет такой схемы выполнения подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям х, у, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей). Колебательная энергия поглощается при взаимном перемещении пары трущихся элементов: нижней фрикционной втулки 10 и верхней гильзы 4 с механизмом 5 регулировки силы трения. В случае увеличения нагрузки на виброизолируемый объект срабатывает механизм 5 регулировки силы трения: конический стержень 7, контактирующий с конической втулкой 9, опускается вниз, прижимая лепестки 8 к верхней гильзе 4, при этом возрастает сила трения между верхней гильзой 4 и фрикционной втулкой 10, жестко соединенной с нижней гильзой 1 корпуса.
Механизм 5 регулировки силы трения позволяет исключить «пробой» виброизолятора в случае превышения допустимой нагрузки на упругий элемент 3, так как жесткий конический стержень 7 при этом раздвинит лепестки 8 конической втулки 9 на максимальную величину, которая увеличит силу трения между фрикционной втулкой 10 и верхней гильзой 4 до максимальной величины, исключающей «пробой» виброизолятора.
Предложенная конструкция виброизолятора является эффективной, а также отличается простотой при монтаже и эксплуатации.