ВИБРОИЗОЛЯТОР РЕССОРНОГО ТИПА С УСИЛЕННЫМ ОСНОВАНИЕМ
VIBRATION ISOLATOR OF SPRING TYPE WITH REINFORCED BASE

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты технологического оборудования от воздействия вибрации.
Известно применение рессорных упругих элементов для виброизоляции технологического оборудования в текстильной промышленности [1, 2, 3, 4]. Расчеты показывают высокую эффективность этих упругих элементов в системах виброизоляции, при этом испытания в реальных фабричных условиях подтверждают их эффективность при высокой надежности и простоте обслуживания.
Однако для снижения низкочастотных колебаний требуется существенный динамический ход рессорных упругих элементов, что трудно осуществить при сохранении габаритов виброизолирующих систем.
Известно применение рессорных виброизоляторов [5, 6], содержащих основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы, на одном из концов основания жестко закреплен опорный узел, состоящий из верхней и нижней пластин, жестко крепящих между собой конец рессоры, на свободном конце которой устанавливается фиксирующий элемент с двумя листовыми арочными упругими элементами, а между основанием и рессорой размещен дополнительный упругий элемент из эластомера.
Недостатком такого типа виброизоляторов является их небольшой габарит по высоте, так как они относятся к категории опорных виброизолирующих систем, где габаритные размеры по высоте ограничены, а следовательно, их собственная частота колебаний лежит в средне-частотном диапазоне.
Известны рессорные равночастотные виброизоляторы [7, 8], содержащие основание, стойку, упругий элемент рессорного типа и опорный узел, а упругий элемент рессорного типа выполнен переменного сечения в плоскости, параллельной основанию, причем площадь сечения увеличивается от опорного узла, на котором крепится виброизолируемый объект к стойке, в которой жестко фиксируется другой конец упругого элемента.
Недостатком такого типа виброизоляторов является сравнительно невысокая надежность в резонансном режиме из-за износа демпфера сухого трения, что несколько снижает эффективность виброзащиты.
Известен виброизолятор равночастотный рессорного типа [9], содержащий упругие элементы в виде плоских пружин, при этом одни из концов плоских пружин закреплены между двумя пластинами, расположенными в верхней части виброизолятора, на которых закреплена коническая винтовая пружина, а другие концы соединены с помощью кольцевого отгиба на плоских пружинах с фрикционными башмаками, выполненными в виде П-образных стоек, жестко связанных с основанием башмаков.
Недостатком такого типа виброизоляторов является большая стоимость системы виброзащиты, которая не всегда оправдана из-за их невысокой надежности.
Известен виброизолятор рессорного типа [10], содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы, а на одном из концов основания жестко закреплен перпендикулярно основанию стержень с резьбовым концом, на котором устанавливается стойка, фиксирующая упругий элемент рессорного типа посредством скошенных опорных элементов и крышки, причем угол скоса опорных элементов лежит в интервале 10…30°.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа по патенту РФ №2279591 [11] (прототип), содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорный узел, основание выполнено в виде двух параллельных уголков, жестко соединенных между собой со стороны, противоположной опорному узлу, посредством упорной плиты, к которой крепится упругий элемент рессорного типа по средством крышки и с помощью, по крайней мере двух винтов, расположенных по ширине упругого элемента.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний, а также в среднем и высокочастотном диапазонах частот.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме, и в среднем и высокочастотном диапазонах частот.
Это достигается тем, что в виброизоляторе рессорного типа с усиленным основанием, содержащим основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорный узел, основание выполнено в виде двух параллельных уголков, жестко соединенных между собой со стороны, противоположной опорному узлу, посредством упорной плиты, к которой крепится упругий элемент рессорного типа посредством крышки с помощью, по крайней мере, двух винтов, расположенных по ширине упругого элемента, при этом ширина упругого элемента рессорного типа меньше ширины основания, а опорный узел выполнен в виде стержня с резьбовым концом, фиксирующим виброизолируемый объект и имеющим полусферическую головку для контакта с конической поверхностью в упругом элементе, к основанию, посредством винтов, жестко прикреплена вибродемпфирующая пластина, связывающая два параллельных уголка основания и состоящая из, по крайней мере, двух чередующихся между собой слоев: один из которых является жестким, а другой выполнен из вибродемпфирующего материала.
На фиг.1 изображен фронтальный разрез виброизолятора рессорного, на фиг.2 - вид сверху.
Виброизолятор рессорного типа с усиленным основанием содержит основание 1, выполненное в виде двух параллельных уголков, жестко соединенных между собой со стороны, противоположной опорному узлу 9, посредством упорной плиты 4, к которой крепится упругий элемент 2 рессорного типа посредством крышки 3 с помощью, по крайней мере двух винтов 5, расположенных по ширине упругого элемента 2, при этом ширина упругого элемента 2 рессорного типа меньше ширины основания 1. Опорный узел 9 выполнен в виде стержня 8 с резьбовым концом, фиксирующим виброизолируемый объект 6 посредством гайки 7 и имеющим полусферическую головку 10 для контакта с конической поверхностью в упругом элементе 2.
К основанию 1, посредством винтов 12, жестко прикреплена вибродемпфирующая пластина, связывающая два параллельных уголка основания и состоящая из, по крайней мере, двух чередующихся между собой слоев: один из которых является жестким, а другой выполнен из вибродемпфирующего материала, например «агат», мастика ВД-17 и др.
Возможно выполнение вертикальных пластин в двух параллельных уголках основания 1 с уклоном в сторону от упорной плиты 4 для повышения прочности и надежности работы виброизолирующей системы в целом.
Опорный узел 9 фиксируется на упругом элементе 2 с помощью винта 11, ввернутого в полусферическую головку 10 стержня 8.
Виброизолятор рессорного типа с усиленным основанием работает следующим образом.
При вынужденных колебаниях виброизолируемого объекта 6 возникает динамическая реакция, которая гасится упругим элементом 2 рессорного типа, который одновременно является направляющим устройством при вертикальных перемещениях объекта 6. Горизонтальная составляющая, возникающая при работе плоской рессоры, компенсируется в опорном узле 9, обеспечивающем пространственную виброизоляцию на высоких частотах. Регулировка высоты объекта производится за счет упорной гайки 9 и контргайки 7.
Фиксация опорного узла на упругом элементе 2 осуществляется посредством винта 11, являющегося также ограничительным упором при больших амплитудах колебаний.
Предложенная конструкция виброизолятора рессорного типа является эффективной за счет возможности гашения колебаний по всем направлениям.
Источники информации
1. Кочетов О.С., Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: теория, расчет, технические решения. - М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001. - 319 с: стр.196, рис.5.64.
2. Кочетов О.С. Текстильная виброакустика. Учебное пособие для вузов. - М: МГТУ им. А.Н. Косыгина, группа «Совьяж Бево», 2003. - 191 с.: стр.60, рис.3.2.
3. Кочетов О.С. Методика расчета виброизоляторов рессорного типа для ткацких станков // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2002, №2. С.103…107.
4. Кочетов О.С. Расчет пространственной системы виброзащиты. Журнал «Безопасность труда в промышленности», №8, 2009, стр.32-37.
5. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Виброизолятор рессорный // Патент на изобретение №2267038. Опубликовано 27.12.05. Бюллетень изобретений №36.
6. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Пространственный рессорный виброизолятор // Патент на изобретение №2276295. Опубликовано 10.05.06. Бюллетень изобретений №13.
7. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Виброизолятор рессорный равночастотный // Патент на изобретение №2267039. Опубликовано 27.12.05. Бюллетень изобретений №36.
8. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В. Рессорный виброизолятор // Патент на изобретение №2282073. Опубликовано 20.08.06. Бюллетень изобретений №23.
9. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В., Стареев М.Е. Виброизолятор равночастотный рессорного типа // Патент на изобретение №2299370. Опубликовано 10.07.06. Бюллетень изобретений №14.
10. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Виброизолятор рессорного типа // Патент на изобретение №2269700. Опубликовано 10.02.06. Бюллетень изобретений №4.
11. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В. Виброизолятор рессорный // Патент на изобретение №2279591. Опубликовано 20.05.07. Бюллетень изобретений №19.