УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ УПРУГОГО ПОДВЕСА

Полезная модель относится к области испытаний конструкций, защищающих технологическое оборудование, здания, технику от сейсмических воздействий, и предназначена для подбора оптимальных параметров сейсмозащитных конструкций, обеспечивающих ожидаемое снижение сейсмического воздействия, а также для проверки подобранных или вычисленных параметров сейсмозащитных конструкций в работе.
Наиболее близким аналогом является виброзащитная подвеска сиденья транспортного средства по патенту РФ №2162421, кл. В60N 2/50, опубл. 27.01.2001 в БИ №3. Указанная виброзащитная подвеска содержит несущую опору, подвесную опору, установленный между несущей и подвесной опорами основной упругий элемент, выполненный из отрезков троса, кроме того, подвеска содержит дополнительный упругий элемент - корректор жесткости, выполненный из изогнутых отрезков троса.
Указанная виброзащитная подвеска сиденья выполняет функцию защиты человека-оператора от действия пространственной вибрации, но не предназначена для варьирования параметров основного упругого подвеса и дополнительного упругого элемента в целях подбора оптимальной защиты объекта от сейсмического воздействия.
Параметры упругих элементов виброзащитной подвески сиденья транспортного средства обычно определяют с помощью математических расчетов. Но не все параметры упругого подвеса можно рассчитать
математически, в особенности, когда это касается таких материалов, как стальные канаты - тросы. Кроме того, даже расчетные величины параметров подлежат проверке в действии.
Заявляемая полезная модель решает задачу подбора параметров упруго-демпфирующей части виброзащитного устройства, например, подвески сиденья транспортного средства, но не только, проверки выбранного (расчетного) конструктивного решения, но и оценки степени пригодности упруго-демпфирующей части виброзащитного устройства для выполнения задач, поставленных техническим заданием на этапе статических испытаний.
Для решения поставленных задач предлагается сборно-разборная конструкция устройства для моделирования виброзащитных свойств упругого подвеса, например подвеса сиденья транспортного средства, снабженная регулировками, позволяющими изменять упруго-демпфирующие свойства конструкции, варьировать параметры упругих составляющих данной конструкции в различных сочетаниях.
Для решения поставленных задач заявляемое устройство содержит горизонтальную станину с вертикальной рамой, горизонтальную платформу с вертикальными стойками, а также выполненный из отрезков троса основной подвес, соединенный одним концом с вертикальной рамой станины, а вторым со стойками платформы, и корректирующий подвес, выполненный из отрезков троса, середины которых соединены вместе и закреплены на станине, а концы тросов соединены с платформой, оба подвеса заявляемого устройства выполнены съемными, снабжены набором отрезков тросов различного диаметра и длины, узел крепления основного подвеса к раме снабжен механизмом перемещения концов тросов основного подвеса по раме, а также механизмом изменения угла поворота отрезков тросов основного подвеса, узел крепления отрезков тросов основного подвеса к стойкам платформы выполнен с возможностью регулировки длины
отрезков тросов основного подвеса, узел крепления отрезков тросов корректирующего подвеса к платформе содержит механизм перемещения концов тросов корректирующего подвеса в пазах платформы, а также механизм поворота отрезка троса корректирующего подвеса и механизм регулировки длины отрезков тросов корректирующего подвеса.
У заявляемого устройства для моделирования виброзащитных свойств упругого подвеса узел крепления основного подвеса к раме содержит стойки, к которым закреплены концы отрезков тросов основного подвеса, размещенные на осях между верхней и нижней каретками, движущимися в направляющих, закрепленных на раме станины, причем стойки и каретки снабжены кронштейнами, на кронштейнах каретки выполнены радиальные пазы, в которых размещены зажимные винты, соединенные с кронштейном стойки.
В заявляемом устройстве для моделирования виброзащитных свойств упругого подвеса узел крепления концов отрезков тросов основного корректора к стойкам платформы выполнен в виде сквозной втулки и прижимного винта.
В заявляемом устройстве для моделирования виброзащитных свойств упругого подвеса узел крепления тросов корректирующего подвеса к платформе содержит зажим из двух частей, одна из которых соединена с винтом, снабженным контргайкой, который соединен с кронштейном, установленным с возможностью перемещения в пазах, выполненных в платформе.
На фиг.1 показано заявляемое устройство, вид спереди. Фиг.2 - то же, вид сверху. Фиг.3 - то же, вид сбоку. Фиг.4 - узел крепления отрезков тросов основного подвеса к раме. Фиг.5 - узел крепления отрезков тросов основного подвеса к стойкам платформы. Фиг.6 - узел крепления концов тросов корректирующего подвеса к подвижной платформе.
Заявляемое устройство (полезная модель) содержит станину 1, расположенную горизонтально и опирающуюся на пол помещения или грунт,
с вертикальной рамой 2. Устройство содержит платформу 3, расположенную горизонтально, и жестко закрепленные на ней вертикальные стойки 4. Между рамой 2 и стойками 4 закреплен основной подвес, расположенный с обеих сторон платформы 3, состоящий из отрезков троса 5. Поверху и понизу рамы 2 проходят швеллеры 6 и 7, которые служат направляющими для перемещения стоек 8, к которым через узел 9 закреплены концы отрезков тросов 5. Узел 9 позволяет менять количество тросов и позволяет закреплять тросы различного диаметра. Узел 9 выполнен в виде втулки с зажимным винтом. Стойки 8 соединены с кареткой 10 через оси 11. На концах стоек 8 расположены кронштейны, которые наложены на кронштейны кареток 10. На кронштейнах кареток 10 выполнены радиальные пазы 12, которые позволяют поворачивать кронштейны стоек 8, а значит и стойки 8 вокруг осей 11. Этот поворот закрепляют с помощью винта 13. Стойки 8 с кронштейнами, каретки 10 с кронштейнами, винт 13, оси 11 составляют узел крепления отрезков тросов 5 основного подвеса к раме 2 станины 1 (см. фиг.4). Этот узел позволяет изменять расстояние между двумя частями основного подвеса, а также изменять угол, под которым отрезки тросов 5 основного подвеса соединяются с рамой. Эти параметры оказывают влияние на упруго-демпфирующие свойства подвеса в целом.
Другие концы отрезков тросов 5 закреплены к стойкам 4 платформы 3 через сквозные втулки 14 со стопорными винтами 15. Этот узел позволяет регулировать длину отрезков тросов 5 и изгиб отрезков тросов 5 основного подвеса, что также оказывает влияние на свойства подвеса в целом (см. фиг.5).
Заявляемое устройство содержит корректирующий подвес, состоящий из отрезков тросов 16. Середины отрезков тросов 16 соединены вместе и через узел 17 регулировки по весу защищаемого объекта присоединены к станине 1. Узел 17 содержит основание 18 и регулировочный винт 19 с рычагом поворота 20. В начале работы с помощью узла 17 устанавливают высоту точки крепления середин отрезков тросов 16 так, чтобы эта точка
находилась в одной плоскости с точками крепления концов отрезков тросов 16. Узел 17 используется в начале работы для регулировки устройства по весу объекта.
Узел крепления 21 концов тросов 16 к подвижной платформе 3 (см. фиг.6) содержит зажим из двух частей 22 и 23 и винт 24. Часть 23 зажима жестко соединена с винтом 25, который позволяет развернуть конец троса 16 под нужным углом относительно оси корректирующего подвеса. Винт 25 закреплен к платформе 3 через кронштейн 26. Для фиксации поворота винта 25 служит контргайка 27. Кронштейны 26 расположены с возможностью перемещения в пазах 28, имеющихся на платформе 3. Зажим 22, 23 винт 24 и винт 25, установленный в пазах 28, позволяют изменять конфигурацию тросов 16 корректирующего подвеса, изменять их длину, величину изгиба. При этом изменяются упруго-демпфирующие свойства подвеса в целом.
Как показано выше устройство снабжено следующими регулировками:
- регулировка расстояния между частями основного подвеса на вертикальной раме,
- регулировка угла, под которым отрезки тросов основного подвеса крепятся к вертикальной раме,
- регулировка изгиба отрезков троса основного подвеса, зависящего от длины этих отрезков,
- регулировка изгиба тросов корректирующего подвеса,
- замена тросов одного диаметра на тросы другого диаметра.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
В техническом задании указано: вид объекта, его вес, параметры вибрационного воздействия, а также допустимые параметры вибрации. На заявляемом устройстве выставляют приблизительные расчетные значения диаметров отрезков тросов 5 основного подвеса и отрезков тросов 16 корректирующего подвеса. С помощью втулки 14 и винта 15 устанавливают длину и изгиб тросов 5, с помощью стоек 8 и кареток 10, перемещаемых в швеллерах 6 и 7, устанавливают местоположение тросов 5 на раме 2 и угол
крепления концов отрезков тросов 5 к раме 2. Выбирают диаметр отрезков тросов 16, устанавливают с помощью зажима 22, 23 и винта 24, а также винта 25 изгиб тросов 16. Перемещая кронштейны 26 в пазах 28, устанавливают конфигурацию корректирующего подвеса. Помещают на платформу 3 груз, имитирующий защищаемый объект. С помощью узла 17 выставляют середину и концы отрезков тросов 16 на один уровень. Затем снимают статические характеристики, по результатам которых определяют необходимые корректировки в параметрах упруго-демпфирующей системы (тросов). Регулировки используют поочередно для получения оптимальных характеристик виброзащитного устройства. Произведя необходимые корректирующие действия, вновь снимают статические характеристики и так до получения результата, предусмотренного техническим заданием.
Заявляемое устройство может быть использовано для решения как практических задач, так и в научных целях.