РЕЗИНОВЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР
RUBBER VIBRATION ISOLATOR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе приборов и аппаратуры.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2302566 [прототип], содержащий корпус и упругий элемент из эластомера, взаимодействующий с объектом, корпус, выполнен в виде втулки, опирающейся на верхний торец упругого элемента, и кольца, связывающего посредством периферийной выточки корпус с основанием, а профиль боковых поверхностей эластомера выполнен гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях.
Недостатком прототипа устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в резиновом виброизоляторе, содержащим корпус, выполненный в виде втулки с отверстием, опирающейся на верхний торец упругого элемента из эластомера, например резины, при этом на втулке выполнен буртик для связи с эластомером, а нижняя часть корпуса состоит из кольца с буртиком для связи с эластомером, причем профили боковых поверхностей: внутренней полости и наружной оболочки из эластомера выполнены гиперболическими в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, а кольцо, связанное с эластомером, имеет на внешней поверхности проточку, посредством которой оно фиксируется на опорном кольце винтами, а для крепления верхней части виброизолятора к нижней служит опорное кольцо, нижняя часть виброизолятора содержит основание и крышку, между которыми расположен упругий элемент из резины, а крышка соединена винтами с верхней частью через дополнительный вибродемпфирующий слой, при этом в упругом элементе из резины размещен элемент «сухого трения», выполненный в виде поршня, соединенного с крышкой и охватываемого, соосно расположенной, гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцем поршня и днищем гильзы расположен сетчатый упругий элемент.
На чертеже представлен фронтальный разрез резинового виброизолятора.
Резиновый виброизолятор содержит корпус, выполненный в виде втулки 1 с отверстием 2, опирающийся на верхний торец упругого элемента 4 из эластомера, например резины. На втулке 1 выполнен буртик 3 для связи с эластомером 4. Нижняя часть корпуса состоит из кольца 5 с буртиком 6 для связи с эластомером 4. Профили боковых поверхностей: внутренней полости 8 и наружной оболочки 9 из эластомера выполнены гиперболическими в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях. Кольцо 5, связанное с эластомером 4, имеет на внешней поверхности проточку, посредством которой оно фиксируется на опорном кольце 7 винтами 18.
Опорное кольцо 7 предназначено для крепления верхней части виброизолятора из эластомера 4 с нижней частью виброизолятора.
Нижняя часть виброизолятора содержит основание 10 с кольцевым буртиком 11, упругий элемент 13 из эластомера, например, полиуретана (или резины), нижней частью опирающийся на основание 10, и фиксируемый буртиком 11, а верхней частью упирающийся в крышку 12, соединенную винтами 19 через дополнительный вибродемпфирующий слой 17 с опорным кольцом 7.
Крышка 12 и основание 10 упругого элемента 13 из эластомера соединены между собой элементом «сухого трения», выполненного в виде поршня 14, соединенного с крышкой 12 и охватываемого, соосно расположенной, гильзой 15, жестко соединенной с основанием 10. Между нижним торцем поршня 14 и днищем гильзы 15 расположен сетчатый упругий элемент 16.
Дополнительный вибродемпфирующий слой 17, расположенный между опорным кольцом 7 верхней части виброизолятора и крышкой 12 нижней части виброизолятора, выполнен из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна.
3
3
Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 16 находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см…2,0 г/см, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.
Возможен вариант, когда между нижним торцем поршня 14 и днищем гильзы 15 сетчатого демпфера с элементом «сухого трения», выполненного в виде поршня 14, соединенного с крышкой 12 и охватываемого, соосно расположенной, гильзой 15, жестко соединенной с основанием 10, расположен упругий элемент 20, например в виде цилиндрической винтовой пружины.
Резиновый виброизолятор работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) упругий элемент 4 из эластомера (резины) воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий или борт летательного аппарата. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного расположения упругого элемента, что дает ему определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости. Выполнение профиля боковых поверхностей 8 и 9 эластомера гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, позволяет обеспечить системе виброзащиты равнопрочность и равночастотность при экономичном расходовании резины (эластомера). Кроме того, динамическая нагрузка передается через упругой элемент 13 из эластомера и дополнительный вибродемпфирующий слой 17 на крышку 12 и упругий элемент 13, который воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов. Дополнительное демпфирование в системе виброзащиты осуществляется в элементе «сухого трения», выполненного в виде поршня 14 с гильзой 15, заполненной сетчатым упругим элементом 16, а также в дополнительном вибродемпфирующем слое 17.