ВИБРОИЗОЛЯТОР КОЧЕТОВА ДЛЯ ОБЪЕКТОВ СО СМЕЩЕННЫМ ЦЕНТРОМ МАСС
VIBRATION INSULATOR BY KOCHETOV FOR OBJECTS WITH DISPLACED CENTER OF MASSES

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам защиты межэтажных перекрытий зданий и сооружений от вибраций, генерируемых установленным на нем оборудовании, и может быть применено для установки, например, ткацких станков на межэтажных перекрытиях реконструируемых зданий текстильных предприятий, при этом упругий элемент виброизоляторов испытывает внецентренное приложение нагрузки, так как у ткацких станков смещен центр масс.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по авторскому свидетельству СССР №1462044 (прототип), содержащий упругий элемент, крышку, основание и систему регулирования жесткости упругого элемента, систему регулирования жесткости упругого элемента выполнена в виде гибкой связи, один конец которой предназначен для закрепления на объекте, а другой установлен на крышке с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации, при этом на крышке выполнены направляющие, в которых размещена ползушка, в которой закреплен другой конец гибкой связи.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в виброизоляторе подвесного типа, содержащем упругий элемент, крышку, основание и систему регулирования жесткости упругого элемента, система регулирования жесткости упругого элемента выполнена в виде гибкой связи, один конец которой предназначен для закрепления на объекте, а другой установлен на крышке с возможностью перемещения вдоль нее и фиксации, при этом на крышке выполнены направляющие, в которых размещена ползушка, в которой закреплен другой конец гибкой связи, а упругий элемент выполнен в виде комбинированной пружины.
На фиг. 1 представлен виброизолятор, продольный разрез, на фиг. 2 - вариант крепления гибкой связи к ползушке, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - вариант выполнения упругого элемента 2 в виде комбинированной пружины.
Виброизолятор содержит основание 1, на котором установлены упругий элемент 2, испытывающий внецентренное приложение нагрузки, крышку 3 и систему регулирования жесткости упругого элемента 2, состоящую из гибкой связи 4, один конец которой предназначен для закрепления на объекте 5, а другой продет сквозь отверстия 6, выполненные в крышке 3, и закреплен на основании 1. Возможен вариант крепления гибкой связи 4 к одному из отверстий 6 без охвата крышки 3 гибкой связью 4. Система регулирования жесткости упругого элемента (фиг. 2) состоит из ползушки 7, которая перемещается в направляющих 8 и фиксируется на крышке 3 в требуемом положении винтами 9.
Виброизолятор работает следующим образом.
Снижение динамической нагрузки на основание 1 происходит при помощи упругого элемента 2, который испытывает внецентренное приложение нагрузки, что позволяет снизить собственную частоту объекта на виброизоляторах и улучшить качество виброзащиты. Упругий элемент 2 при этом испытывает деформации изгиба по типу балки, защемленной с одного конца, т.е. гибкая связь 4 поворачивает крышку 3 относительно оси упругого элемента, причем момент скручивания тем больше, чем больше плечо рычага, определяемое расстоянием от оси пружины до точки приложения нагрузки. Для этого служат отверстия 6, сквозь которые проходит гибкая связь 4. Кроме того, изменение плеча можно осуществить путем перемещения ползушки 7 в направляющих 8, выполненных в крышке 3, которая фиксируется на крышке в требуемом положении винтами 9 посредством крюка 10.
Комбинированная пружина выполнена со встроенным демпфером (фиг. 4) и содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 13 и 14 со встречно направленными концами 16 и 15 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 11 и 12 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.
Первая часть винтовой пружины 13 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 14 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 16 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 15, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 12, загерметизирован, например, при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).
В полости второй части 4 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 13 пружины, зазоры 17 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 13 и 14 пружины.
Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 17 сегментного профиля контактирующих частей 13 и 14 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 15 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (на чертеже не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 17 сегментного профиля контактирующих частей 13 и 14 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».
Первую часть 13 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, например полиуретана, которая создает в системе виброзащиты трение, величина которого повышается при подходе системы к резонансному режиму, что и является аналогом демпфера «сухого трения».
Зазоры в первой части 13 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (на чертеже не показано).
Возможен вариант, когда зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных
смол в соотношении 1:(0,2-1,0)
28÷34%
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и
базальтового волокна в соотношении 1: (0,1-1,0)
12÷19%
графит
7÷18%
модификатор трения, содержащий технический углерод
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния
7÷15%
баритовый концентрат
20÷35%
тальк
1,5÷3,0%
Комбинированная пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.
Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 11 и 12 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.