ВИБРОИЗОЛЯТОР
DAMPER

Изобретение относится к средствам защиты объектов от вибрации и может быть использовано в любой области техники.
Известно виброизолирующее устройство (патент РФ на полезную модель №55061, F16F 7/14, опубл. 27.07.2006, Бюл. №21 [1]), содержащее опорные основания с петлеудерживающими элементами, упругий элемент из непрерывного стального каната, соединяющий опорные элементы поочередным плетением с образованием петель упомянутого стального каната и с фиксацией стального каната в петлеудерживающих элементах, дополнительные упругие элементы в виде пружины из эластомера или композиционного материала или пневмобаллона, имеющие форму тора.
Недостатками виброизолирующего устройства [1] являются:
а) постоянная напряженность дополнительного упругого элемента - пружины и невозможность его замены без разборки виброизолятора;
б) невозможность замены дополнительного элемента из эластомера или из композиционного материала или пневмобаллона, поскольку они выполнены совместно с упругим элементом из стального каната и опорными основаниями.
Известно также упругое устройство (патент РФ №2249132, кл. F16F 7/14, опубл. 27.03.2005, Бюл. №9 [2]), содержащее упругий элемент торообразной формы, опорные кольцевые планки крепления упругого устройства, неопорные наружные и внутренние кольцевые планки, опоясывающее упругий элемент - тор средство, состоящее из верхних и нижних групп кусков стальных канатов, соединяющих неопорные наружные и внутренние кольцевые планки с соответствующими опорными кольцевыми планками (см. фиг.5 стр.9 [2]).
Идея плетения канатного упругого элемента канатом известна из патента РФ №2185534, кл. F16F 7/14, 20.07.2002, Бюл. №20 [3], поэтому данный признак в формуле изобретения представлен в сравнительной части, но как вариант в предложенном изобретении также используется.
Недостатками упругого устройства [2] являются:
а) замена пневмобаллона возможна только при разборке устройства, т.е. разборке соединительных наружных и внутренних кольцевых планок;
б) ограниченное вертикальное перемещение из-за наличия внутренних и наружных неопорных планок;
в) наличие паразитного пространства внутри тора, отсутствие пружины буфера, регулировочных средств и большие габаритные размеры.
Однако учитывая, что в указанном паразитном пространстве (п.3) размещение пружины, буфера, в принципе, возможно, то данное техническое решение [2] может служить прототипом.
Техническими результатами данного изобретения являются:
1. Обеспечение универсальности и возможности изменения характеристик в широких пределах, следовательно, повышения эффективности виброизоляции и расширения области применения.
2. Обеспечение возможности замены торообразного упругого элемента, пружины, буфера и регулируемых элементов без разборки виброизолятора.
3. Повышение надежности, ремонтопригодности и увеличение срока службы.
Указанные особенности достигаются тем, что:
1. Центральное отверстие в нижних опорных элементах выполнено с диаметром, обеспечивающим проход торообразного упругого элемента.
2. Верхние опорные элементы с гасящим канатным элементом и нижними опорными элементами образуют форму колпака, внутри которого установлен торообразный упругий элемент через центральное отверстие нижних опорных элементов.
3. Пружина, буфер и регулируемые элементы размещены в свободной центральной паразитной полости тора.
4. Торообразный упругий элемент, пружина и регулируемые элементы со стороны нижних опорных элементов опираются непосредственно на опорную плоскость виброизолируемого объекта.
Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез виброизолятора, установленного между опорой объекта и фундаментом, а на фиг.2 - то же - вид сверху виброизолятора.
Виброизолятор содержит опорные элементы 1, 2 и 3, 4, упругий торообразный элемент 5 и по меньшей мере одну пружину сжатия 6, гасящий элемент 7 из непрерывного стального каната, соединяющий опорные элементы с образованием петель А и с фиксацией их в петлеудерживающих средствах 8, 9, буфер 10 и регулирующие натяжение пружины элементы, выполненные в виде шайб (на фиг. не показаны).
На фиг.1, 2 обозначены: 11 - виброизолируемый объект; 12 - фундамент или рама; 13 - полка фундамента; 14 - средство крепления опоры объекта к верхним опорным элементам 1, 2; 15 - отверстия для средств крепления нижнего опорного элемента к фундаменту; А, В - петли на опорных элементах 1, 2 и 3, 4; С - центральное отверстие на нижних опорных элементах 3, 4.
По другому варианту гасящий упругий элемент 7 может быть выполнен, по меньшей мере, плетением с помощью того же стального каната (на фиг.1, 2 не показано). Кроме того, торообразный упругий элемент может быть выполнен из композиционного материала (эластомер, резина и т.д.) или полым - в виде пневмобаллона 5 (фиг.1, 2).
При работе амортизируемого объекта 11, а также возникновении случайных толчков, сотрясениях как со стороны фундамента 12, так и со стороны объекта 11 колебательная энергия амортизируемого объекта 11 поглощается в основном торообразным пневмобаллоном 5 и пружиной 6, а быстрое гашение колебаний обеспечивает канатный упругий элемент 7.
Для достижения высокой эффективности гасящий канатный упругий элемент 7 выполнен по меньшей мере с плетением (на фиг.1, 2 не показан).
Быстрое гашение колебаний происходит за счет трения между стальными жилами каната, т.е. рассеивания колебательной энергии в направлениях трех взаимно перпендикулярных осей. Т.о. происходит значительное снижение передачи возмущающих усилий и моментов на фундамент 12.
Буфер 10, предусмотренный в виброизоляторе, предназначен для плавного гашения - смягчения случайных сотрясений и ударов с большой амплитудой вертикального перемещения объекта 11.
Путем замены пружины 6 пневмобаллона 5 и регулирования шайбами (на фиг.1, 2 не показаны) натяжения пружины 6 непосредственно на объекте (без разборки опорных элементов 1, 2, 3, 4 гасящего упругого элемента 7) обеспечивается ремонтопригодность и возможность достижения самого оптимального значения эффективности амортизации конкретного объекта.
В случае выхода из строя пружины 6 или пневмобаллона 5 при эксплуатации виброизолятор способен определенное время продолжать работать и выполнять свою функцию.
Указанные особенности виброизолятора обеспечивают возможность создания широкого спектра типоразмерных рядов с широким диапазоном номинальных нагрузок при минимальных габаритах по сравнению с серийно выпускаемыми и известными [1-3] типами виброизоляторов.
Источники информации
1. Патент РФ на полезную модель №55061, F16F 7/14, опубликовано: 27.07.2006, Бюл. №21.
2. Патент РФ №2249132, кл. F16F 7/14, опубликовано: 27.03.2005, Бюл. №9.
3. Патент РФ №2185534, кл. F16F 7/14, 20.07.2002, Бюл. №20.