ТРОСОВЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении тросовых виброизоляторов для виброзащиты приборов и оборудования в любой области техники.
Известна конструкция тросового виброизолятора, содержащего отрезки тросов и две параллельно расположенные дисковые обоймы, которые соединены с концами изогнутых по дуге окружности отрезков троса. Для сохранения прямолинейности отрезков троса применены специальные втулки, которые для уменьшения концентрации напряжений в тросе развальцованы и надеты на трос. При всей способности его гасить пространственные вибрации у виброизолятора оказалось одно слабое место - узлы крепления троса в обоймах. (А.с. СССР 241156, МПК F 16 F. Амортизатор. /Л.С.Томилин //БИ №13, 1969 г.)
Недостатком данной конструкции является то, что при интенсивной вибрации и ударах отрезки троса вылезают из своих гнезд и виброизолятор выходит из строя.
Известен тросовый виброизолятор, состоящий из упругого тросового элемента в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах, служащих для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту, обоймы выполнены разъемными в виде стержня, являющимся телом вращения с полусферическим, конусным и цилиндрическим резьбовым участками, при этом полусферический и конусный участки и небольшая часть цилиндрического участка стержней выполнены с разрезами вдоль их общих осей, полусферический и конусный участки состыкованы в месте выполнения отверстий, перпендикулярных осям каждого стержня, причем диаметр отверстий равен диаметру тросового элемента, тросовый элемент
установлен в указанные отверстия и защемлен в них посредством гаек на резьбовых участках стержней и втулок с внутренней конусной поверхностью, обжимающих разрезные конусные участки стержней, а упругий тросовый элемент в виде замкнутого кольца свит из наружной винтовой пряди троса, причем единственный стык пряди опаян припоем и защемлен в одной из разъемных обойм. [патент РФ №2179667, МПК F 16 F 7/14, F 166 11/00, авторы: В.А.Антипов и др. «Тросовый виброизолятор», БИ №5, 2002.]
Недостатком тросового виброизолятора является то, что тросовые элементы обладают малой жесткостью и при увеличении массы виброизолирующего объекта кольца деформируются, что приводит к снижению упругодемпфирующих свойств виброизолятора, недостаточная эффективность подавления вибрации и невысокая несущая способность.
Данное техническое решение выбрано авторами в качестве протипа.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности подавления вибраций и увеличение несущей способности.
Технический результат достигается тем, что в известную конструкцию тросового виброизолятора состоящего из упругого тросового элемента, свитого из наружной винтовой пряди и двух обоим, винтовая прядь выполнена квазинепрерывной многократно обвитой вокруг сердечника, который выполнен в виде тороидальной пластинчатой разрезной однослойной или многослойной оболочки, причем единственный стык пряди жестко соединен и защемлен в одной из обоим виброизолятора. Сердечник может быть выполнен в виде и многослойной замкнутой пластинчатой квазинепрерывной тороидальной спирали, концы которой жестко соединены и защемлены в другой обойме виброизолятора.
Принципиальным отличием предполагаемой конструкции от прототипа является то, что упругие тросовые элементы в виде
концентрического замкнутого кольца, свитого из винтовой пряди троса имеют вид не полного кольца (при пятикратном сплетении кольца всегда получается кольцо полого поперечного сечения), а кольца, внутри которого установлен сердечник в виде тороидальной пластинчатой разрезной оболочки, однослойной или многослойной, что значительно повышает жестокость конструкции, а следовательно ее несущую способность, и увеличивает эффективность подавления вибрации за счет дополнительного рассеивания энергии в пластинчатой разрезной оболочке.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показана технология свивки в тор тросовой пряди;
- на фиг.2 показана конструкция тросового виброизолятора в разрезе;
- на фиг.3 показан вариант выполнения сердечника.
Конструкция виброизолятора включает упругий тросовый элемент 1 виброизолятора, выполненный в виде замкнутого кольца, свитого из наружной винтовой пряди троса. Для этого вначале расплетают трос, свитый из нескольких многожильных прядей. При этом получают прядь с винтовой осью. Затем ее оплетают вокруг тора 2, выполненного в виде тороидальной пластинчатой резной оболочки, однослойной или многослойной, причем единственный стык пряди вначале опаивают припоем, а затем защемляют это место кольца в одной из разъемных обойм виброизолятора.
Элемент 1 может быть выполнен из одного или нескольких отрезков тросов или тросовых прядей. Элемент 2 также может быть выполнен, например, в виде пластинчатого тора или сердечника, выполненного в виде многослойной квазинепрерывной пластинчатой спирали (фиг.3). Эти мероприятия способствуют увеличению эффективности подавления вибрации и повышению несущей способности.
Работа виброизолятора осуществляется следующим образом. Вибрационная или ударная нагрузка, приходящая от вибрирующего объекта или основания, приводит к изгибной или крутильной деформации участков тросового элемента. Деформируясь, отдельные проволочки троса проскальзывают друг относительно друга с трением в местах их контакта. Взаимное проскальзывание проволочек при деформировании троса приводит к тому, что нагрузочные характеристики виброизолятора в трех взаимно перпендикулярных направлениях имеют вид гистерезисных петель, площадь которых характеризует рассеянную циклическую энергию. Эта энергия, превращаясь в тепло, рассеивается в окружающем виброизолятор пространстве. Благодаря рассеянию энергии, происходит гашение колебаний объекта и снижение нагрузок на него при ударах, а введение сердечника, выполненного в виде тороидальной пластинчатой разрезной оболочки однослойной или многослойной, способствует увеличению эффективности подавления вибрации, повышению несущей способности виброизолятора.
Конструкция обеспечивает равномерно распределенные сдавливающие нагрузки, неизменные в процессе эксплуатации.
Предлагаемая конструкция виброизолятора при применении дает технический эффект в повышении эффективности подавления вибрации, несущей способности конструкции, а также увеличение надежности и долговечности деталей и узлов машин и механизмов. Это позволяет эффективно использовать эту конструкцию в устройствах с повышенной динамической нагруженностью, в частности, в системах и устройствах вибро-, ударозащиты обслуживающего персонала и перевозимых грузов.