Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРОИЗОЛЯТОР ПРУЖИННЫЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе ткацких станков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2277652, F16F 15/06 (прототип), содержащий корпус и упругий элемент, взаимодействующий с объектом, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде вертикальной стойки, один конец которой шарнирно закреплен в нижней пластине, установленной на основании, причем шарнир выполнен в виде конического отверстия в пластине, в котором с зазором расположена сферическая шайба, жестко связанная со стойкой, а над ней установлена фиксирующая шайба, входящая в коническое отверстие пластины, причем виброизолируемый объект контактирует с верхней пластиной, установленной на резиновом упругом элементе, через центральное отверстие которой проходит стойка.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.

Это достигается тем, что в виброизоляторе пружинном, содержащим корпус, который выполнен в виде вертикальной стойки, один конец которой шарнирно закреплен в нижней пластине, установленной на основании, причем шарнир выполнен в виде конического отверстия в пластине, в котором с зазором расположена сферическая шайба, жестко связанная со стойкой, а над ней установлена фиксирующая шайба, входящая в коническое отверстие пластины, причем виброизолируемый объект контактирует с верхней пластиной, установленной через упругую шайбу на верхнем торце упругого элемента, через центральное отверстие которого проходит стойка, а нижний торец упругого элемента опирается через упругую шайбу на нижнюю пластину, установленную на основании, упругий элемент выполнен в виде пружины со встроенным демпфером, содержащей цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана.

На фиг. 1 представлен виброизолятор пружинный, на фиг. 2 - пружина со встроенным демпфером.

Виброизолятор (фиг. 1) пружинный содержит корпус, который выполнен в виде вертикальной стойки 3, один конец которой шарнирно закреплен в нижней пластине 6, установленной на основании, причем шарнир выполнен в виде конического отверстия 8 в пластине 6, в котором с зазором расположена сферическая шайба 9, жестко связанная со стойкой 3, а над ней установлена фиксирующая шайба 7, входящая в коническое отверстие пластины, причем виброизолируемый объект 1 контактирует с верхней пластиной 2, установленной через упругую шайбу 4 на верхнем торце упругого элемента 5, через центральное отверстие которого проходит стойка 3. Нижний торец упругого элемента 5 опирается через упругую шайбу 10 на нижнюю пластину 6, установленную на основании.

Пружина со встроенным демпфером (фиг. 2) 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 (не показана).

В полости второй части 14 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 (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».

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.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям X. Y, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.

Виброизолятор работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта упругий резиновый элемент 5 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий.