ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим элементам, и может быть использована для защиты приборов, агрегатов и оборудования от перегрузок, ударов и вибрации в любой области техники.
Известен тросовый виброизолятор, представляющий собой две одинаковые обоймы, соединенные между собой ансамблем рабочих элементов троса, выполненные в виде чередующихся по окружности обойм радиусных участков. (Безводин В.А., Пономарев Ю.К., Чегодаев Д.Е. Патент РФ №2059126, МКИ F16F 7/14, Бюл. №12 опубликован 27.04.1996 г.).
Недостатком известного тросового виброизолятора является реализация защемления троса в обоймах, допускающая проскальзывание петель троса при циклическом нагружении и, как следствие, его истирание. В результате понижается надежность и сокращается ресурс виброизолятора.
Наиболее близким по технической сущности является виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм, выполненных в виде тел вращения. Каждая из обойм, в свою очередь, состоит из двух частей, сопрягаемых друг с другом вдоль цилиндрических поверхностей, являющихся геометрическим местом расположения осей равномерно расположенных по окружностям отверстий, предназначенных для закрепления в них возвратных петель упругодемпфирующего тросового элемента, упруго соединяющего обе обоймы. (Пономарев Ю.К., Калугин П.А., Чегодаев Д.Е., Безводин В.А., Крайнев В.И., Шатилов Ю.В., Сократов С.И. Патент РФ №2082039, МКИ F16F 7/14, Бюл. №17 опубликован 20.06.1997 г.).
Недостатком прототипа является существенная нелинейность упругих характеристик по трем взаимно перпендикулярным направлениям, что, при определенных условиях, может спровоцировать возникновение суб- и
супергармонических резонансов механической системы в рабочем диапазоне частот.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.
Технический результат достигается тем, что в известном виброизоляторе, состоящем из двух разъемных обойм в виде тел вращения, каждая из которых, в свою очередь, состоит из двух частей, сопрягаемых друг с другом вдоль цилиндрических поверхностей, являющихся геометрическим местом расположения осей равномерно расположенных по окружности отверстий, предназначенных для закрепления в них возвратных петель упругодемпфирующего тросового элемента, упруго соединяющего обе обоймы, причем виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм в виде тел вращения, каждая из которых состоит из двух частей, сопрягаемых вдоль цилиндрических поверхностей и отрезков троса, упруго соединяющих обе обоймы, отличающийся тем, что пакет рабочих элементов троса выполнен в виде последовательно соединенных друг с другом, чередующихся прямолинейных и радиусных участков, причем два прямолинейных участка на концах рабочих элементов троса защемлены в обоймах, один средний прямолинейный участок выполнен с осью, параллельной концевым, а два других прямолинейных участка перпендикулярны трем первым.
Принципиальным отличием предлагаемой конструкции является следующее. За счет того, что упругий элемент виброизолятора выполнен в виде симметричного пространственного троса осуществляется выполнение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направленииям, что, в свою очередь, позволяет исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан внешний вид виброизолятора с местными разрезами;
на фиг.2 показан болт с развитой грибковой частью;
на фиг.3 показана фигурная крышка без отверстий, с местным
вырезом;
на фиг.4 показана фигурная крышка с отверстиями;
на фиг.5 показан упругий элемент (фронтальный вид);
на фиг.6 показан упругий элемент (вид сверху);
на фиг.7 показан рабочий участок упругого элемента.
Виброизолятор состоит из двух крепежных обойм: верхней 1 и нижней 2 (см. фиг.1, 2), соединенных упругим элементом 3 в виде пакета рабочих 4 и петлевых 5 участков, с двумя свободными концами 6.
Верхняя обойма 1 выполнена в виде болта 7 с развитой грибковой частью 8 (см. фиг.2) и фигурной крышки 9 с отверстиями 10 (см. фиг.4) для защемления свободных концов троса 6. Болт 7 имеет на конце выступ под ключ 11 с отверстием 12 под контровочную проволоку (см. фиг.2).
Нижняя обойма 2 выполнена аналогичным образом, за исключением фигурной крышки 13, не имеющей отверстий для выхода концов тросового элемента (см. фиг.3).
Верхняя и нижняя обоймы 1 и 2 собраны с использованием крепежных элементов - гайки 14 и шайбы 15 (см. фиг.1).
Болт 7 состоит из: цилиндрической резьбовой части 16, грибковой части 8 (см. фиг.2). Грибковая часть 8 выполнена в виде конического участка 17, переходящего в цилиндрический участок 18.
На цилиндрической части 18 болта 7 выполнены постели 19 с галтелями 20 для защемления петлевых участков 5 троса.
В основании болта имеется выточка 21 для уменьшения веса. Фигурная крышка 13 (см. фиг.1) выполнена в виде цилиндрической части 22 (см. фиг.3) и фланцевой части 23 с полуцилиндрическими пазами 24 с галтелями 25, которые в совокупности с ответной частью болта 7, представленной постелями 20 выполняют функции защемления петлевых
участков 5 троса. В центре цилиндрической части 23 выполнено отверстие 26 (см. фиг.3), по диаметру совпадающее с диаметром резьбовой части 16 болта 7.
Фигурная крышка 9 (см. фиг.1) выполняется аналогично фигурной крышке 13, но имеет дополнительно два отверстия 10 (см. фиг.4), оси которых нормальны оси симметрии крышки и предназначены для выхода свободных концов троса 6.
Упругий элемент 3 состоит из рабочих участков 4 и петлевых участков 5 (см. фиг.1, 6). Рабочий элемент троса 4 представляет собой чередующиеся прямолинейные а, в, д, ж, к и радиусные б, г, е, з участки, последовательно соединенные друг с другом, причем два прямолинейных участка а, к на концах рабочих элементов троса защемлены в обоймах, один средний прямолинейный участок д выполнен с осью параллельной концевым, а два других прямолинейных участка в, ж перпендикулярны трем первым (см. фиг.7). Упругий элемент имеет два концевых участка троса 6, которые выведены из обоймы 1 через отверстия 10 (см. фиг.4) верхней фигурной крышки 9 (см. фиг.1). Для предотвращения выскальзывания концов троса 6, металл вокруг их выхода закернивается.
Виброизолятор работает следующим образом. При действии вертикальной нагрузки вибрационного или ударного характера витки тросового элемента деформируются, компенсируя действие приложенных нагрузок и диссипируя их энергию. Так как тросовые элементы равномерно расположены по окружности, то устойчивость виброизолятора в горизонтальном направлении будет выше, чем у прототипа. По сравнению с прототипом, заявляемый виброизолятор имеет большую равномерность величин жесткостей и резонансных частот в направлении основных взаимно ортогональных осей.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление
источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемой полезной модели.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому техническому результату, отличительных признаков в заявляемом «Виброизоляторе», изложенных в формуле полезной модели.
Результаты поиска показали, что заявляемая конструкция полезной модели не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемой полезной модели преобразований на достижение технического результата.
Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортном машиностроении, легкой промышленности, других отраслях техники и осуществлена с помощью известных средств. Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что виброизолятор способен обеспечить заданный уровень стабильности характеристик, а конструкция в целом способна обеспечивать поддержание этих характеристик в неизменном состоянии в процессе работы. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.