РЕССОРНЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР
SPRING VIBRATION ISOLATOR

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты технологического оборудования от воздействия вибрации.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа по патенту РФ №2269700 [прототип], 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.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.
Это достигается тем, что в рессорном виброизоляторе, содержащем основание, стойку, упругие элементы рессорного типа, а также опорно-регулировочный и упорный узлы, причем на одном из концов основания жестко закреплен, перпендикулярно основанию, стержень с резьбовым концом, на котором устанавливается стойка, фиксирующая один из концов упругого элемента рессорного типа с основанием посредством скошенных опорных элементов и крышки, при этом угол скоса опорных элементов лежит в интервале 10…30°, а скошенные опорные элементы выполнены упругими с жесткостью, большей жесткости упругого элемента рессорного типа, а опорно-регулировочный узел для установки опорных узлов виброизолируемого объекта выполнен в виде жесткого сферического сегмента шарнирной опоры, установленного в калиброванное цилиндро-коническое отверстие, выполненное на свободном конце упругого элемента, при этом сферический сегмент в верхней части жестко соединен с резьбовым стержнем для крепления к нему опорных узлов виброизолируемого объекта, а в нижней части - со стержнем с резьбовым концом, на котором закреплен упор, при этом зазор между стержнем и цилиндро-коническим отверстием шарнирной опоры выполняется из расчета поворотных колебаний объекта с углом относительно оси стержня, лежащим в диапазоне от 10 до 30 градусов.
На фиг, 1 изображен общий вид рессорного виброизолятора, на фиг. 2 - разрез опорного узла.
Рессорный виброизолятор содержит основание 2, жестко связанную с ним упорную стойку со стержнем 3, упругий элемент рессорного типа 1 и опорно-регулировочный узел 11 для установки опорных узлов 12 виброизолируемого объекта. На одном из концов основания 2, перпендикулярно ему, жестко закреплен стержень 3 с резьбовым концом, фиксирующий один из концов упругого элемента 1 рессорного типа с основанием 2.
Фиксация упругого элемента 1 осуществляется посредством скошенных опорных элементов 5 и 6, имеющих в центральной части отверстия, равные диаметру стержня 3, а также посредством крышки 4 с центральным отверстием для стержня с резьбовым свободным концом, на который навернута гайка для затяжки ее на упорной стойке. Угол скоса опорных элементов лежит в интервале 10…30°. Скошенные опорные элементы 5 и 6 могут быть выполнены упругими с жесткостью, большей жесткости упругого элемента 1 рессорного типа.
Опорно-регулировочный узел 11 для установки опорных узлов 12 объекта представляет собой шарнирную опору, которая выполнена в виде жесткого сферического сегмента 7, установленного в калиброванное цилиндро-коническое отверстие 13, выполненное на свободном конце упругого элемента 1 рессорного типа. Сферический сегмент 7 шарнирной опоры в верхней части жестко соединен с резьбовым стержнем 8 для крепления к нему опорных узлов 12 виброизолируемого объекта, а в нижней части - со стержнем 9 с резьбовым концом, на котором закреплен упор 10. Зазор 14 между стержнем 9 и цилиндро-коническим отверстием 13 выполняется из расчета поворотных колебаний объекта 12 с углом относительно оси стержня 9, лежащего в диапазоне от 10 до 30 градусов.
Для надежности работы шарнирной опоры выполняют следующие технологические операции: закаливание и шлифование опорных конических и сферических поверхностей.
Для надежности работы системы виброзащиты на основании 2, вдоль его, укреплены ребра жесткости в виде двух укосин 15, причем уклон укосин направлен в сторону от упорной стойки со стержнем 3.
Каждая из укосин 15 выполнена состоящей из, по крайней мере, трех слоев: центральный слой выполнен из металла требуемой жесткости, и два слоя по боковым поверхностям - из вибродемпфирующего материала (на чертеже не показано).
В качестве вибродемпфирующего материала укосин 15 используется материал из крошки твердых вибродемпфирующих материалов, залитой полиуретаном, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна.
В качестве вибродемпфирующего материала укосин используется материал из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов.
Рессорный виброизолятор работает следующим образом.
При вынужденных колебаниях виброизолируемого объекта 12 возникает динамическая реакция, которая гасится упругим элементом 1 рессорного типа, который одновременно является направляющим устройством при вертикальных перемещениях объекта 12. Горизонтальная составляющая, возникающая при работе плоской рессоры компенсируется в опорно-регулировочном узле 11 за счет работы шарнирной опоры со сферическим сегментом 7, обеспечивающего пространственную виброизоляцию. Кроме того, высокочастотная виброизоляция может осуществляться упругими скошенными элементами 5 и 6. Регулировка высоты объекта производится также за счет подбора углов скоса скошенных элементов 5 и 6, а также регулировочной гайкой в опорном узле. Предварительный натяг упругих скошенных элементов 5 и 6 создается гайкой, расположенной на резьбовом конце стержня 3. Укосины 15 выполнены состоящими из вибродемпфирующего материала, что позволяет исключить высокочастотные составляющие динамического воздействия на объект.