ВИБРОИЗОЛЯТОР ВТУЛОЧНЫЙ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, авиационной, ракетно-космической технике и может быть использована для виброизоляции и подавления опасной вибрации агрегатов, узлов, приборов и т.п. в любых областях техники, где требуется снижение уровня вибраций или ударной нагрузки.
Известен виброизолятор, содержащий два упругодемпферных элемента конусообразной формы из материала типа металлорезина с крепежными отверстиями на периферии, упругую проставку, установленную между упругодемпферными элементами, крепежные элементы, соединяющие упругодемпферные элементы, болты соединенные через ограничительные шайбы с помощью гаек с упругодепмферными элементами, сжатую пружину, установленную соосно виброизолятору между головок болтов (а.с. СССР №1232874, Кл. F16F 3/08. Виброизолятор, авторы: Лазуткин Г.В., Першин В.А., Барас С.Д., опубл. 23.05.1986, БИ №19).
Недостатком известного виброизолятора низкое качество виброизоляции, низкая надежность и грузоподъемность конструкции в связи с наличием одной пружины и обусловленным возникновением резонансных колебаний витков пружины, которые вызывают поломку в широком диапазоне частот.
Известен виброизолятор втулочный, работающий по схеме двухстороннего упора, содержащий два одинаковых упругодемпфирующих элемента (УДЭ) из материала металлорезина (МР), размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с натягами, образованными ограничительными шайбами, закрепленными на
центральной втулке. При этом усилие сжатия каждого УДЭ одинаковы. (Конструирование рабочих органов машин и оборудования из упругопористого материала МР Учеб.-справ.пособие Ч.П./Д.С.Чегодаев, О.П.Мулюкин, Е.В.Колтыгин. - НПЦ «Авиатор», Самара, 1994. С.16).
Недостатком этого виброизолятора является малая надежность и низкое качество виброизоляции, вызванные нагрузкой одного из УДЭ весом виброзащитной системы, что приводит к более быстрому износу перегруженного УДЭ, его усадке и, как следствие, к расстыковке УДЭ с поверхностями основания корпуса и ограничительных шайб. Это явление сопровождается ударными режимами их совместной работы расширяющих зоны опасных резонансных колебаний и разрушающих УДЭ, что резко снижает качество виброизоляции и надежность виброизоляторов в целом, особенно, при резонансных частотах менее 20 Гц. При таких низких частотах происходит недопустимое увеличение напряжений в перегруженном УДЭ весом виброзащитной системы, которые оказываются соизмеримыми с уровнем напряжений от натягов УДЭ и динамических нагрузок. В связи с чем, виброизоляторы, работающие по схеме двухстороннего упора, обладают повышенной резонансной частотой (35-80 Гц), а, следовательно, и низким качеством виброизоляции.
Вышеуказанный виброизолятор втулочный выбран в качестве прототипа.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества виброизоляции, надежности конструкции и грузоподъемности.
Технический результат достигается тем, что в виброизоляторе втулочном упругодемпфирующие элементы поджаты с разными усилиями, для чего между основанием корпуса и одной из ограничительных шайб во внутренних отверстиях УДЭ, которые выполнены на периферии, установлены пружины с суммарным поджатием меньшим или равным весу виброзащитной системы.
Кроме того между пружинами и кольцевым основанием корпуса внутри отверстий УДЭ установлены шайбы из материала МР.
На фиг.1 изображен предлагаемый виброизолятор втулочный, содержащий корпус 1 с фланцем, УДЭ 2 и 3, ограничительные шайбы 4, цилиндрические пружины 5, шайбы 6, крепежные отверстия 7 в корпусе, втулку 8, имеющую центральное крепежное отверстие.
Виброизолятор втулочный работает следующим образом.
Фланцами корпусов 1 через отверстия 7 виброизоляторы закрепляются на изделии, защищаемом от воздействия вибрационных и ударных нагрузок. При этом они устанавливаются так, чтобы их УДЭ 2 воспринимали действие весовых нагрузок. Через центральные отверстия во втулках 8 изделие болтами закрепляется на вибрирующем основании объекта, образуя при этом виброзащитную систему.
Изменяя усилие поджатия пружин 5 и разгружая тем самым УДЭ 2, можно легко управлять разностью поджатия УДЭ 2 и 3, которое в оптимальном варианте должно быть равно весу, приходящемуся на виброизолятор в виброзащитной системе. Получаемые при этом величины натягов УДЭ 2 и 3 позволяют обеспечить их одинаковую напряженность и исключить перегрузку одного из двух УДЭ.
Разделение пружин 5 с основанием корпуса 1, шайбами из материала МР 6 за счет их высокой демпфирующей способности по сравнению с демпфированием в материале пружин исключает опасные резонансные колебания витков пружин и возможностью их разрушения.
При воздействии на виброзащитную систему вибрационной или ударной нагрузки виброизоляторы деформируются, и значительная часть энергии колебаний рассеивается за счет работы сил сухого трения, возникающих в каждом виброизоляторе, как в самом материале МР, так и на границах соприкосновения УДЭ 2 и шайб 6 с корпусом 1 и пружинами 5, а также с ограничительными шайбами 4 и центральной втулкой 8.
Вместе с тем применение пружин 5 для разгрузки УДЭ от веса виброзащитной системы благодаря их высокой несущей способности при малой по сравнению с материалом МР жесткости, составляющей 10÷25% жесткости УДЭ, позволяет в несколько раз повысить грузоподъемность виброизолятора без изменения жесткости УДЭ. Это позволяет в 2-3 раза снизить резонансную частоту виброизолятора, являющуюся одним из основных показателей качества виброизоляции.