Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРОИЗОЛЯТОР ДЛЯ НЕУРАВНОВЕШЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

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

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2578419, F16F 15/06, содержащий корпус и упругий элемент, взаимодействующий с объектом, корпус выполнен в виде двух связанных между собой уголков, верхняя из полок которых жестко связана со штырем, входящим в отверстие, выполненное в упругом элементе, и опирается на упругий элемент, состоящий из двух последовательно соединенных частей с разной жесткостью, а на планку, связывающую уголки в нижней части свободных полок, перпендикулярно их поверхностям, опирается опорный элемент оборудования.

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

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.

Это достигается тем, что в виброизоляторе для неуравновешенного оборудования, выполненном в виде двухступенчатого каркаса, состоящего из последовательно соединенных и идентичных каркасов: верхнего каркаса, на котором закреплен через вибродемпфирующую прокладку виброизолируемый объект, и нижнего каркаса, осесимметрично расположенного под верхним каркасом и опирающегося через упругодемпфирующий элемент, выполненный в виде демпфера, на параллельно установленные ему по крайней мере два упругих элемента, закрепленных на основании, при этом верхний каркас выполнен в виде горизонтальной плиты, под которой размещен верхний упругодемпфирующий элемент, а по краям горизонтальной плиты закреплены укосины, расположенные под углом вниз и опирающиеся на наклонно расположенные упругие элементы, закрепленные через вибродемпфирующие прокладки на укосинах, расположенных под углом вниз, нижнего каркаса, выполненного в виде горизонтальной плиты, под которой размещен нижний упругодемпфирующий элемент, представляющий собой демпфер, а укосины, расположенные под углом вниз нижнего каркаса, жестко соединены с горизонтальными планками нижнего каркаса, опирающимися на вертикальные упругие элементы, закрепленные через вибродемпфирующие прокладки на основании, при этом наклонно расположенные упругие элементы верхнего каркаса, а также вертикальные упругие элементы нижнего каркаса выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин.

На чертеже представлен фронтальный разрез виброизолятора для неуравновешенного оборудования.

Виброизолятор для неуравновешенного оборудования выполнен в виде двухступенчатого каркаса, состоящего из последовательно соединенных и идентичных каркасов: верхнего каркаса, на котором закреплен через вибродемпфирующую прокладку 30 виброизолируемый объект 14, и нижнего каркаса, осесимметрично расположенного под верхним и опирающегося через вертикальный упругодемпфирующий элемент, выполненный в виде демпфера, на параллельно установленные ему по крайней мере два упругих элемента 23 и 24, закрепленных на основании 25.

Верхний каркас выполнен в виде горизонтальной плиты 11, под которой размещен верхний упругодемпфирующий элемент 15, соосный с демпфером, при этом по краям горизонтальной плиты закреплены укосины 12 и 13, расположенные под углом вниз и опирающиеся на наклонно расположенные упругие элементы 21 и 22, закрепленные через вибродемпфирующие прокладки 28 и 29 на укосинах 17 и 18, расположенных под углом вниз, нижнего каркаса, выполненного в виде горизонтальной плиты 16, под которой размещен нижний упругодемпфирующий элемент, представляющий собой демпфер.

Укосины 17 и 18, расположенные под углом вниз нижнего каркаса жестко, соединены с горизонтальными планками 19 и 20 нижнего каркаса, опирающимися на упругие элементы 23 и 24, закрепленные через вибродемпфирующие прокладки на основании 25.

Наклонно расположенные упругие элементы 21 и 22 верхнего каркаса, а также вертикальные упругие элементы 23 и 24 нижнего каркаса выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин.

Демпфер содержит корпус, выполненный в виде цилиндра 1 с днищем 2, в котором расположен поршень 3, выполненный в виде стакана с параллельными между собой и соосными корпусу верхним 4 и нижним 5 буртиками и проточкой 6, которые расположены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между буртиками, в проточке 6, расположен фрикционный материал, например металлическая стружка, пластмассовые или металлические шарики, т.е. выбираемый в зависимости от требуемого коэффициента трения. В нижнюю поверхность поршня упирается пружина 9, расположенная между поршнем 3 и днищем 2 корпуса демпфера, причем полость 8 между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина 9, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, например, в виде крошки из вибродемпфирующего материала.

Верхняя поверхность верхнего буртика 4 поршня 3 упирается в упругое кольцо 10, соединенное со стопорным кольцом, фиксируемым в канавке внутренней поверхности цилиндра 1, которое предназначено для фиксации поршня 3 в корпусе демпфера. На поршне 3 закреплена платформа 7 для соединения демпфера с колеблющимся объектом (на чертеже не показан). В качестве фрикционного материала с более высоким коэффициентом трения, расположенного в полости 8 между поршнем 3 и днищем 2 корпуса, в которой расположена пружина 9, используется например песок, шарики из полиуретана, элементы сетчатой структуры, плотность элементов сетчатой структуры находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³ … 2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм.

Возможен вариант, когда в качестве фрикционного материала, расположенного в проточке 6, между буртиками 4 и 5, поршня 3 используется спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий 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.

Возможен вариант, когда пружина 9, расположенная между поршнем и днищем 2 корпуса, выполнена в виде конической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Виброизолятор для неуравновешенного оборудования работает следующим образом. При колебаниях виброизолируемого объекта 14, установленного на верхнем каркасе двухступенчатого каркаса с верхним упругодемпфирующим элементом 15, обеспечивается пространственная виброзащита основания 25 и защита объекта 14 от вибрации и ударов. При этом наклонно расположенные упругие элементы 21 и 22 верхнего каркаса, а также вертикальные упругие элементы 23 и 24 нижнего каркаса выполняют одновременно функции виброизолирующих элементов и элементов шарнирного типа, способных отслеживать в допустимых пределах угловые перемещения виброизолируемого объекта 14.

Выполнение нижнего упругодемпфирующего элемента каркаса в виде демпфера способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций за счет комбинированного демпфирования и повышает эффективность виброзащиты на резонансе, а цилиндрическая винтовая пружина, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, позволяет обеспечить дополнительное демпфирование системы виброизоляции в целом. Демпфер сухого трения способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций за счет комбинированного демпфирования и повышает эффективность виброзащиты на резонансе за счет фрикционного материала, расположенного между буртиками 4 и 5 поршня, а также за счет элементов сетчатой структуры, расположенных в полости 8 между поршнем и днищем 2 корпуса, в которой расположена пружина 9.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано во многих отраслях промышленности.