ТРОСОВЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим элементам, и может быть использована для защиты приборов, агрегатов и оборудования от перегрузок, ударов и вибрации в любой области техники.
Известен тросовый виброизолятор, содержащий две прямоугольные обоймы, состоящие из планок с выемками, в которых, симметрично относительно оси виброизолятора, закреплены упругие элементы в виде колец, выполненные из троса. (Пономарев Ю.К., Крайнов В.И. и др. Патент РФ №2044190, МПК F16F 7/14, опубликован 20.09.1995 г.).
Недостатком известного тросового виброизолятора является недостаточная устойчивость под воздействием осевых нагрузок. В результате понижается надежность и сокращается ресурс виброизолятора.
Наиболее близким по технической сущности является тросовый виброизолятор, состоящий из упругого тросового элемента в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах, служащих для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту (Антипов В.А., Гунин В.А. и др. Патент РФ №2179667, МПК F16F 7/14, F16G 11/00. Опубликован 20.02.2002 г.).
Недостатком прототипа является существенная нелинейность упругих характеристик по трем взаимно перпендикулярным направлениям, что, при определенных условиях, может спровоцировать возникновение суб- и супергармонических резонансов механической системы в рабочем диапазоне частот.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.
Технический результат достигается тем, что в известном тросовом виброизоляторе, состоящем из упругого тросового элемента в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах, служащих для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту, согласно полезной модели, внутри упругого элемента в перпендикулярной плоскости расположен аналогичный упругий элемент меньшего диаметра, прикрепленный к первому упругому элементу с помощью зажимов.
Принципиальным отличием предлагаемой конструкции является следующее. За счет того, что внутри упругого элемента в перпендикулярной плоскости расположен аналогичный упругий элемент меньшего диаметра, прикрепленный к первому посредством зажимов, осуществляется выполнение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, что, в свою очередь, позволяет исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан внешний вид тросового виброизолятора;
на фиг.2 показана обойма для крепления упругого тросового элемента с местным вырезом;
на фиг.3 показан внешний вид зажимов для упругих тросовых элементов.
Тросовый виброизолятор состоит из упругого элемента 1, представляющего собой кольцо, свитое из троса, соединяющего две крепежные обоймы: верхнюю 2 и нижнюю 3, расположенные в диаметрально противоположных направлениях (см. фиг.1, 2). Обоймы 2, 3 идентичны. Каждая обойма состоит из стержня в виде тела вращения 4 с полусферическим 5, конусным 6 и цилиндрическим 7 резьбовыми участками. На конусные участки стержней 4 посажены конусные втулки 8 с ответными по отношению к стержням 4 конусами на их внутренних поверхностях. Полусферическая, конусная и небольшая часть цилиндрической части стержней 4 выполнены с разрезами вдоль их общей оси. Перпендикулярно осям каждого стержня в плоскости стыковки их полусферического и конусного участков выполнены отверстия диаметром, равным диаметру упругого элемента. В эти отверстия на стержнях обойм установлен упругий элемент 1. Для его установки предварительно разводят в стороны разрезанные части стержней 4 на расстояние, способное пропустить кольцо троса 1. Для защемления троса в отверстиях на резьбовые части стержней навернуты гайки 9, которые в совокупности с конусными втулками 8, обжимающими при наворачивании гаек разрезные конусные участки стержней, плотно зажимают упругий элемент 1 в его двух диаметрально противоположных местах. Для предотвращения от разворачивания гаек 9 между ними и конусными втулками 8 установлены пружинные шайбы 10 (см. фиг.2).
Внутри упругого элемента 1 в перпендикулярной плоскости расположен упругий элемент 11 меньшего диаметра, который также представляет собой кольцо, свитое из троса, прикрепленное к упругому элементу 1 с помощью зажимов 12 и 13 (см. фиг.1, 3). Зажимы 12 и 13 идентичны. Зажим представляет собой цельнометаллическую деталь, в которой выполнены два отверстия 15 и 16, оси которых перпендикулярны друг другу, предназначенные для размещения в них упругих элементов 1 и 11. С торцов зажима 12 вдоль его оси выполнены разрезы 14 до отверстий 15 и 16. Для установки упругого элемента 1 предварительно разводят в стороны разрезанные части 17 зажима 12 на расстояние, способное пропустить кольцо троса 1. Для установки упругого элемента 11 предварительно разводят в стороны разрезанные части 18 зажима 12 на расстояние, способное пропустить кольцо троса 11. С целью обеспечения надежного защемления упругих элементов 1 и 11 в конструкции зажимов 12 и 13 предусмотрены отверстия под заклепки 19. Надежность крепления упругих элементов 1 и 11 в зажимах 12 и 13 обеспечивается заклепками 20 и 21 (см. фиг.1, 3).
Тросовый виброизолятор работает следующим образом. При действии нагрузки вибрационного или ударного характера, приходящейся от основания или вибрирующего объекта, витки упругого элемента деформируются, компенсируя действие приложенных нагрузок и диссипатируя их энергию. По сравнению с прототипом, заявляемый тросовый виброизолятор имеет большую равномерность величин жесткостей и резонансных частот в направлении основных взаимно ортогональных осей.
Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортном машиностроении, легкой промышленности, других отраслях техники и осуществлена с помощью известных средств. Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что тросовый виброизолятор способен обеспечить заданный уровень стабильности характеристик, а конструкция в целом способна обеспечивать поддержание этих характеристик в неизменном состоянии в процессе работы. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.