Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СТАНКОВ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования со смещенным центром масс, например станков токарной группы, ткацких станкоф, платформ вентиляционных агрегатов и др.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолирующая система по патенту РФ №2451848, (прототип), содержащая, по крайней мере, четыре виброизолятора, платформу, на которой крепится виброизолируемый станок и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой, а один виброизолятор расположен над свободным концом платформы, и закреплен другим торцом на рычаге, имеющим Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении горизонтальной плоскостью, а на рычаге с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены по крайней мере два виброизолятора с противоположных сторон относительно свободного конца платформы, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент.

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

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа.

Это достигается тем, что в виброизолирующей системе для станков, содержащей платформу, на которой крепится виброизолируемый станок и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой, а один виброизолятор расположен над свободным концом платформы и закреплен другим торцом на рычаге, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении горизонтальной плоскостью, а на рычаге с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены, по крайней мере, два виброизолятора с противоположных сторон относительно свободного конца платформы, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент, при этом верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом, при этом дополнительно имеется сетчатый демпфер.

На фиг.1 представлена общая компоновочная схема предлагаемой виброизолирующей системы, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - фронтальный разрез виброизолятора.

Виброизолирующая система для станков (фиг.1 и фиг.2) содержит основание 1 и по крайней мере четыре виброизолятора 5,7,9, 10, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования. Система дополнительно содержит платформу 3, на которой крепится виброизолируемый станок 2 и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора 5 и демпфирующий элемент 4, расположенные под платформой, а один виброизолятор 7 расположен над свободным концом платформы 3 и закреплен другим торцом на рычаге 6, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении 8 горизонтальной плоскостью. На рычаге 8 с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены по крайней мере два виброизолятора 9 и 10 с противоположных сторон относительно свободного конца платформы 3, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент 4.

Каждый из виброизоляторов (фиг.3) содержит корпус 18, жестко связанный с основанием 11, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент 14 из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием 12, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины 22.

Упругий элемент виброизолятора выполнен из пружины 22, ось которой перпендикулярна основанию 11. Пружина 22 взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан 23 и верхнюю, охватывающую пружину крышку 19, которая жестко соединена с осесимметричной пружине 22 резьбовой втулкой 16. На крышке 19 закреплен верхний ограничитель хода пружины 22, выполненный в виде цилиндрической втулки 15, охватывающей сверху крышку 19. Верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера. В резьбовой втулке 16 закреплен винт 17 для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом (на чертеже не показано). Корпус 18 в верхней части соединен с крышкой 20, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель 21 динамического хода объекта, выполненный из эластомера. В крышке 20, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие 13 для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола.

К основанию 11 корпуса 18, выполненному в виде круглого подпятника, жестко прикреплен сетчатый демпфер посредством верхней нажимной шайбы 28.

Сетчатый демпфер содержит основание 14 в виде пластины с крепежными отверстиями 25, сетчатый упругий элемент 30, нижней частью опирающийся на основание 24, и фиксируемый нижней шайбой 29, жестко соединенной с основанием 24, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 28, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 17, охватываемым соосно расположенным кольцом 26, жестко соединенным с основанием 24.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см…2,0 г/см, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.

Упругий сетчатый элемент 30 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Виброизолирующая система работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта 2 пружины 5 и 7 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются пружинами 9 и 10, расположенными на рычаге 8 с П-образным сечением в горизонтальной плоскости. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям х, у, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).

При приложении статической нагрузки на объект он опускается вниз, сжимая пружину 22, которая воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на основание 11, установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Нелинейное демпфирование в системе осуществляется за счет наличия нижнего 14 и верхнего 15 ограничителей хода пружины 22, выполненных из эластомера. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного (с зазором) расположения нижнего опорного стакана 23 пружины 22 и верхней, охватывающей пружину крышки 19.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится пружиной 22 и упругодемпфирующими элементами 14 и 15, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие-упругие элементы-объект» в зарезонансном режиме.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты как оборудования, так и оператора, при простоте в обслуживании и надежности конструкции в эксплуатации.