Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРОИЗОЛИРОВАННЫЙ ПОМОСТ ОПЕРАТОРА

Виброизолированный помост относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использован в различного рода машинах и механизмах, в частности в качестве помоста для операторов основовязальных машин и картофелеуборочных комбайнов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является техническое решение по патенту РФ №2279587 (прототип), содержащее опорную плиту, установленную на основании посредством упругих элементов, выполненных в виде тросовых полуколец S-образной формы.

Недостатками прототипа являются: сравнительно невысокая эффективность виброизоляции в вертикальном направлении за счет фрикционного трения в тросовых упругих элементах; сложность конструкции за счет тросового подвеса, выполненного по всему периметру помоста.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.

Это достигается тем, что в виброизолированном помосте оператора, содержащем жесткий каркас, настил, являющийся опорной поверхностью для оператора, и упругие элементы, связывающие каркас с основанием, упругие элементы связаны с каркасом посредством шарнирного рычага, связывающего каркас с опорным элементом упругого элемента, упругий элемент выполнен с маятниковым подвесом и содержит пружину сжатия, взаимодействующую с основанием корпуса и маятниковым подвесом, который выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим - с упорной шайбой и гайкой, соединенной с втулкой, взаимодействующей с верхним торцом пружины, а нижний торец пружины упирается в основание, состоящее из верхней и нижней пластин, соединенных вертикальными пластинами, а на верхней пластине закреплена втулка из композиционного фрикционного материала, причем зазор между боковыми поверхностями втулки и пружины лежит в оптимальном интервале величин: 0,1…0,5 мм, причем упорная шайба, взаимодействующая с гайкой и втулкой, выполнена из упругого материала, пружина сжатия выполнена в виде цилиндрической винтовой пружины, состоящей 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, а зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, при этом зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении - 1:(0,2-1,0); в количестве 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении - 1:(0,1-1,0), в количестве 12÷19%; графит в количестве 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния в количестве 7÷15%; баритовый концентрат в количестве 20÷35%; тальк в количестве 1,5÷3,0%, или заполнены крошкой из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.

На фиг. 1 изображена общая схема предложенного помоста, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 - фронтальный разрез упругого элемента, на фиг. 4 - вариант выполнения пружины.

Виброизолированный помост оператора состоит из жесткого каркаса 3, выполненного, например, из металлических уголков, настила 1 (например, выполненного из дерева или композиционного материала), являющегося опорной поверхностью для оператора, и упругих элементов 2, соединенных с каркасом посредством шарнирного рычага 4 (фиг. 1 и фиг. 2). Упругие элементы 2 выполнены с маятниковым подвесом (фиг. 3) и содержат пружину сжатия, взаимодействующую с основанием корпуса 5 и маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с рычагом 4 для крепления с каркасом 3, а другим - с упорной шайбой и гайкой, соединенной с втулкой 10, скрепленной с кольцом и взаимодействующей с верхним торцем пружины, а нижний торец пружины упирается в основание 8, состоящее из верхней и нижней 6 пластин, соединенных вертикальными пластинами 7, а на верхней пластине закреплена втулка 9 из композиционного фрикционного материала, причем зазор между боковыми поверхностями втулки 9 и пружины лежит в оптимальном интервале величин: 0,1…0,5 мм, что позволяет обеспечить необходимое демпфирование.

Виброизолированный помост оператора работает следующим образом.

При колебаниях настила 1 пружина воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с рычагом 4, а другим - с упорной шайбой и гайкой. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оператора по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, y, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей). Втулка 9 выполнена из композиционного фрикционного материала и установлена с зазором между боковыми поверхностями втулки и пружины в оптимальном интервале величин: 0,1…0,5 мм, что позволяет обеспечить необходимое демпфирование при пространственной схеме виброизоляции.

На фиг. 4 изображена пружина со встроенным демпфером, продольный разрез.

Комбинированная пружина со встроенным демпфером 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 (на чертеже 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. Первую часть 13 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, например полиуретана. Зазоры, в первой части 13 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении - 1:(0,2-1,0), в количестве 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении - 1:(0,1-1,0), в количестве 12÷19%: графит в количестве 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния в количестве 7÷15%; баритовый концентрат в количестве 20÷35%; тальк в количестве 1,5÷3,0%.

Возможен вариант, когда зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из спеченного фрикционного материал на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.