ВИТОЙ СПИРАЛЬНЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР ИЗ СТАЛЬНОГО КАНАТА

Данная полезная модель относится к области защитной виброизоляции судовых электронных приборов, а также механизмов и машин, работающих в условиях сложного спектра механических воздействий, и может быть использована в любой области техники как средство снижения вибрации и шума.
Известен виброизолятор, который состоит из верхней и нижней опорных планок и упругого элемента из отрезков стального каната. Нижняя опора состоит из опорной плиты - пластины и двух пар планок, размещенных слева и справа у края пластины от оси виброизолятора. Отрезки стального каната упругого элемента имеют подководугообразную форму, концы которых закреплены к планкам нижней опоры, а средняя часть проходит через верхнюю пару опорных планок. При этом часть (одна половина) подководугообразных отрезков стального каната упругого элемента закреплена с наклоном на определенный угол слева направо к центру относительно вертикальной оси виброизолятора, другая часть (вторая половина) - справа налево к центру, т.е. противоположно и симметрично первой части. Фиксация отрезков стального каната упругого элемента в нижних и верхних опорных планках производится при помощи стяжных болтов [1].
Существенным недостатком такого виброизолятора, кроме больших габаритных размеров и сложности конструкции является, деформация стального каната в месте его зажатия с различным эксцентриситетом у разных витков, при этом возникает неодинаковая концентрация местных напряжений в них, что приводит к неравномерному износу из-за обрыва стального каната в указанных местах и резкому сокращению срока службы виброизолятора. Все это ведет к снижению стабильности упругодемпфирующих характеристик виброизолятора.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предполагаемой полезной модели является спиральный виброизолятор из стального каната, который свивается в виде пружины и закрепляется между двумя парами металлических пластин, размещаемыми по образующей пружины. При этом половина витков стального каната закреплена в выемках с наклоном на определенный угол слева направо к центру относительно вертикальной оси виброизолятора, а другая - оправа налево к центру. Фиксация витков стального каната в выемках металлических пластин производится при помощи стяжных винтов [2].
Недостатком прототипа является низкая надежность закрепления стального каната в выемках металлических планок. Возможен проворот участков стального каната в выемках планок при недостаточном обжатии стального каната планками в процессе сборки виброизолятора, либо при уменьшении усилия обжатия в ходе эксплуатации вследствие ослабления усилия затяжки или износа выемок планок, что также ведет к нестабильности упругодемпфирующих характеристик виброизолятора.
Задача заявляемой полезной модели - исключение вышеуказанных недостатков прототипа и получение стабильных динамических характеристик витых спиральных виброизоляторов из стального каната. Поставленная задача достигается тем, что в разъемных опорных планках выполнены поперечные фигурные выемки: треугольной, прямоугольной (квадратной) или любой иной формы, имеющей грани, в которые установлены аналогичные этим выемкам по форме защитные втулки из более мягкого по прочности металла, чем стальной канат и разъемные опорные планки. Во втулки пропускают плети стального каната, состоящие из стальных канатиков малого диаметра - 1,6 мм. Перед этим каждый такой канатик подвергают закручиванию и натяжению вдоль своей оси. Всю плеть в целом также закручивают и вытягивают вдоль оси плети. Затем защитные втулки спрессовывают и укладывают в аналогичные по форме выемки в верхних и нижних опорных планках, которые жестко стягивают болтами.
Подобная конструкция виброизолятора обеспечивает его стабильную и надежную работу (фигурные выемки препятствуют повороту плети стального каната в местах его заделки в опорных планках) и исключает деформацию стального каната в местах его зажатия (деформации подвергаются защитные втулки из более мягкого материала) в результате опрессовки втулок и стяжки планок болтами.
Поскольку из существующего уровня техники не обнаружено технических решений с такой совокупностью существующих признаков, данная полезная модель соответствует критерию «новизна».
На фиг.1 изображен общий вид заявляемой полезной модели витого спирального виброизолятора; на фиг.2 - выносной элемент 1; на фиг.3 - варианты фигурных защитных втулок и выемок в планках в разрезе А-А.
Заявляемая полезная модель витого спирального виброизолятора содержит разъемные опорные планки 1-4, в которые с натягом уложена непрерывная плеть стального каната 5 по винтовой линии. Плеть 5 состоит либо из 10 стальных канатиков 6 при треугольной форме защитных втулок 7, либо из 16 при прямоугольной (квадратной) форме втулок 7. Диаметр канатиков 7-1,6 мм. При увеличении грузоподъемности виброизолятора вместе с его размерами увеличивается и количество канатиков, размеры защитных втулок (диаметр канатиков также изменяется). Разъемные опорные планки 1-4 имеют фигурные поперечные выемки 8, аналогичные по форме установленным в них защитным втулкам 7. Края выемок 8 с обеих сторон имеют округления радиусом 2 мм. Защитные втулки 7 надевают на непрерывную плеть стального каната 5, укладывают в соответствующие втулкам 7 фигурные выемки 8 в опорных планках 1-4 таким образом, что одна половина витков закреплена в выемках 8 с наклоном на угол (который является постоянной величиной и зависит от типоразмера виброизолятора) слева направо, а другая половина - справа налево к центру относительно вертикальной оси виброизолятора. Перед этим каждый
канатик 6 и сама плеть 5 закручивают и вытягивают вдоль своей оси. Затем втулки 7 спрессовываются, а разъемные опорные планки 1-4 жестко стягиваются болтами (на фиг.1 не показаны),
Получение стабильности и идентичности упругодемпфирующих характеристик каждого витка предлагаемого виброизолятора достигается за счет того, что непрерывная плеть стального каната в местах ее зажатия между разъемными опорными планками имеет защитные втулки, выполненные из более мягкого металла, чем стальной канат и опорные планки. К тому же защитные втулки имеют треугольную или прямоугольную форму, а выемки в опорных планках эту форму повторяют. Такое соединение каната, втулки и выемки при последующей опрессовки и стягивании планок болтами надежно фиксирует плеть каната между разъемными опорными планками, в тоже время не деформирует саму плеть каната, не нарушает его целостности и целостности защитных втулок в процессе всего срока службы виброизолятора.
Выполнение плети из канатиков диаметром 1,6 мм с предварительной закруткой и вытягиванием каждого канатика и всей плети всей плети в целом позволяет улучшить состояние каждого канатика, увеличивает усилия трения-скольжения, что делает работу данного виброизолятора еще более надежной, а упругодемпфирующие характеристики стабильными.
Информация, принятая во внимание при анализе критерия «новизна».
1. Патент США 4,783,038 от 08.11.1988 г.
2. Ионов А.В. Средства снижения вибрации и шума на судах. - Санкт-Петербург: ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, 2000 г., 112 с.