Угловой виброизолирующий компенсационный патрубок с виброзадерживающими массами
ANGULAR ANTI-VIBRATION ISOLATION PIPE WITH VIBRATING MASSES

(Область техники, к которой относится изобретение)
Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубопроводным системам и может быть использовано в качестве виброизолирующего и компенсационного соединения в виброактивных трубопроводных гидросистемах, например, для соединения оборудования и трубопроводов циркуляционных трасс энергетических установок судов и кораблей, в магистральных нефтепроводах.
(Уровень техники)
Известен взятый за прототип угловой компенсационный патрубок с тонкослойными эластомерными элементами (Кирюхин А.В., Тихонов В.А., Чистяков А.Г. Вибрационные характеристики углового компенсационного патрубка с тонкослойными эластомерными элементами // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007, №1, С. 103-108), применяемый в судовых трубопроводах циркуляционных трасс морской воды.
Патрубок состоит из наружного и внутреннего П-образных корпусов, внутреннего Г-образного корпуса, соединенных между собой через тонкослойные резинометаллические элементы так, что отсутствует металлический контакт между корпусами. Тонкослойный резинометаллический элемент (патент РФ 2538500 С2, кл. F16F 1/40, F16F 3/08) содержит чередующиеся слои эластомера и металлические армирующие тарели, размещенные между металлическими опорными кольцами. В патрубке тонкослойные резинометаллические элементы расположены перпендикулярно друг к другу, благодаря чему обеспечиваются относительные перемещения корпусов во всех направлениях.
Эффективность указанного компенсационного патрубка в частотном диапазоне 10-200 Гц составляет 20 дБ (Тихонов В.А., Чистяков А.Г. Разработка систем виброизоляции патрубков высокого давления и транспортных средств. - Сборник трудов международной конференции: «Машины, технологии и материалы для современного машиностроения», посвященная 75-летию Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН. Москва. 2013. С. 107). Однако, в некоторых случаях требуется дополнительное увеличение виброизолирующей эффективности патрубков.
(Раскрытие изобретения)
Задача, решаемая изобретением - повышение виброизолирующей эффективности в широком частотном диапазоне во всех направлениях.
Данная задача решается за счет того, что заявленный угловой виброизолирующий компенсационный патрубок с виброзадерживающими массами состоит из наружного и внутреннего П-образных корпусов, внутреннего коленообразного корпуса, соединенных между собой через кольцевые тонкослойные резинометаллические элементы с виброзадерживающими массами так, что отсутствует металлический контакт между корпусами, и отличающийся тем, что установленные в патрубке виброзадерживающие массы между тонкослойными резинометаллическими элементами обеспечивают высокие виброизолирующие свойства в широком частотном диапазоне во всех направлениях. Тонкослойные резинометаллические элементы состоят из тонких чередующих слоев резины и металла.
(Краткое описание чертежей)
Изобретение поясняется чертежом: на фиг. 1 представлен продольный разрез углового виброизолирующего компенсационного патрубка с виброзадерживающими массами.
(Осуществление изобретения)
Угловой виброизолирующий компенсационный патрубок с виброзадерживающими массами состоит из наружного (1) и внутреннего (2) П-образных корпусов, внутреннего коленообразного корпуса (3), соединенных между собой через кольцевые тонкослойные резинометаллические элементы (4) с кольцевыми виброзадерживающими массами (5) так, что отсутствует металлический контакт между корпусами. Тонкослойные резинометаллические элементы (4) обладают низкой жесткостью в поперечном направлении и высокой в осевом. Корпус (1) жестко крепится к входному фланцу (6), а корпус (2) жестко к выходному фланцу (7). Кольцевые виброзадерживающие массы (5) установлены между кольцевыми тонкослойными резинометаллическими элементами (4) для повышения виброизолирующей эффективности. Кольцевые тонкослойные резинометаллические элементы (4) с виброзадерживающими массами (5) расположены перпендикулярно друг к другу для перемещения корпусов во всех направлениях. Входной (6) и выходной (7) фланцы предназначены для раскрепления патрубка к трубопроводу и виброактивному оборудованию.
Угловой виброизолирующий компенсационный патрубок с виброзадерживающими массами работает следующим образом. Виброактивное оборудование присоединяется к входному фланцу (6) патрубка. Колебательная энергия, передаваемая от виброактивного оборудования поглощается тонкослойными резинометаллическими элементами (4) с установленной между ними виброзадерживающей массой (5): вертикальными элементами в направлениях Y и Z, горизонтальными в направлениях X и Z. В патрубке виброзадерживающие массы (5) с тонкослойными резинометаллическими элементами (4) расположены перпендикулярно друг к другу, что обеспечивает относительные перемещения корпусов во всех трех направлениях. На выходном фланце (7), соединенном с трубопроводом гидросистемы, величина колебательной энергии значительно снижается в широком частотном диапазоне.
Предлагаемая конструкция углового виброизолирующего компенсационного патрубка с виброзадерживающими массами позволяет повысить виброизолирующую эффективность в широком частотном диапазоне во всех направлениях. Проведенные стендовые испытания кольцеобразных тонкослойных резинометаллических элементов с виброзадерживающей массой подтверждают эффективность предложенного технического решения. Изготовленные образцы кольцевых тонкослойных резинометалических элементов представляют собой пакет колец из дюралюминия толщиной 1,5 мм (17 шт.) с прослойками резины марки ИРП-2025 толщиной 1 мм (18 шт.), склеенных универсальным клеем «88-Metal водостойкий». Геометрические размеры кольцеобразного тонкослойного резинометалического элемента: внутренний диаметр 100 мм, наружный диаметр 180 мм, высота 48 мм. Величина устанавливаемой виброзадерживающей массы - 23 кг. Эффективность в частотном диапазоне 20-1600 Гц испытанных тонкослойных резинометаллических элементов с установленной между ними виброзадерживающей массой превосходит эффективность одного тонкослойного резинометаллического элемента на величину до 50 дБ, двух тонкослойных резинометаллических элементов, скрепленных между собой на величину до 40 дБ.
Достигаемый технический эффект обеспечивается установкой виброзадерживающей массы между тонкослойными резинометаллическими элементами.