БЛОК УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕССОРНОГО ТИПА

Виброизолятор относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использован в различного рода машинах и механизмах, в частности в станкостроительной промышленности, текстильной и легкой промышленности, сельском хозяйстве, в приборостроении, в транспортном машиностроении.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа по патенту РФ №2269700 (прототип), содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы, а на одном из концов основания жестко закреплен перпендикулярно основанию стержень с резьбовым концом, на котором устанавливается стойка, фиксирующая упругий элемент рессорного типа посредством скошенных опорных элементов и крышки, причем угол скоса опорных элементов лежит в интервале 10…30°.

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

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.

Это достигается тем, что в блоке упругих элементов рессорного типа, содержащим каркас в виде основания и верхней платформы для установки виброизолируемого объекта, к которой крепится посредством крепежных элементов, внешний пакет рессорных пружин, причем основание каркаса служит для размещения ограничителей хода рессорных пружин внешнего пакета, блок состоит из, по крайней мере, трех пакетов рессорных пружин различной высоты и различного угла наклона к оси каркаса, жестко соединенной с его верхней платформой, и на которой закреплены пакеты рессорных пружин через простановочные кольца, при этом внешний пакет рессорных пружин соединяет верхнюю платформу каркаса с нижним основанием каркаса, в центре которого установлен отбойник и буфер, которые служат для гашения ударов, а нижнее основание каркаса в части контакта со свободными концами внешнего пакета рессорных пружин покрыто фрикционным материалом для демпфирования колебаний, а каждый из пакетов рессорных пружин содержит в свою очередь, по крайней мере, три рессорных пружины одинаковой высоты и угла наклона к оси каркаса, расположенных по отношению друг к другу в плане под углом 120°.

На фиг. 1 изображен фронтальный разрез блока упругих элементов рессорного типа, на фиг. 2 изображена схема расположения рессорных пружин в пакетах упругих элементов рессорного типа, на фиг. 3 - профиль одной из рессорных пружин в пакете, на фиг. 4 - Вид А фиг. 3.

Блок упругих элементов рессорного типа, содержащий каркас (фиг. 1) в виде основания 2 и верхней платформы 1 для установки виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), к которой крепится посредством крепежных элементов 4, внешний пакет рессорных пружин 8. Основание 2 каркаса служит для размещения ограничителей хода 16 и 17 рессорных пружин 8 внешнего пакета.

Блок упругих элементов рессорного типа состоит из, по крайней мере, трех пакетов 5, 7, 8 рессорных пружин (фиг. 3, 4) различной высоты и различного угла наклона к оси 9 каркаса с резьбовым хвостовиком 10 и гайкой 11, на которой закреплены пакеты через простановочные кольца 6 и 12.

Внешний пакет рессорных пружин 8 соединяет верхнюю платформу 1 каркаса с нижним основанием 2 каркаса, в центре которого установлен отбойник 13 и буфер 14, которые служат для гашения ударов. Нижнее основание 2 каркаса в части контакта со свободными концами 15 внешнего пакета рессорных пружин 8 покрыто фрикционным материалом 3 для демпфирования колебаний.

Ось 9 каркаса жестко соединена с его верхней платформой 1.

Простановочные кольца 12, расположенные на оси 9, жестко соединенной с верхней платформой 1, которые фиксируют пакет из, по крайней мере, трех 5, 7, 8 рессорных пружин, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана.

Каждый из пакетов 5, 7, 8 рессорных пружин содержит в свою очередь, по крайней мере, три рессорных пружины одинаковой высоты и угла наклона к оси 9 каркаса, расположенных по отношению друг к другу в плане (фиг. 2) под углом 120°.

Возможен вариант, когда отбойник 13 и буфер 14, которые служат для гашения ударов, и расположены в центре нижнего основания 2 каркаса, выполнены в виде пружин, витки которых покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном (на чертеже не показано).

Возможен вариант (на чертеже не показано), когда простановочные кольца 6 и 12, расположенные на стержне 9, закрепленном на платформе 1, которые фиксируют на стержне 9 виброизоляторы 5, 7, 8, выполнены многослойными, например из трех слоев: внутренний и наружный слои, выполнены из эластомера, например полиуретана, а центральный слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат».

Блок упругих элементов рессорного типа работает следующим образом.

При приложении статической нагрузки на верхнюю платформу 1 каркаса, она опускается вниз, сжимая пакеты 5, 7, 8 рессорных пружин, которые воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на основание 2, установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Нелинейное демпфирование в системе осуществляется за счет наличия ограничителей хода 16 и 17 блока упругих элементов рессорного типа с пространственной ориентацией входящих в него пакетов рессорных пружин.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится блоком упругих элементов рессорного типа, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие-упругие элементы-объект» в зарезонансном режиме, при этом обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов за счет пакетов 5, 7, 8 рессорных пружин. Увеличивается демпфирование виброизолируемого объекта на высоких частотах, за счет сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе на резонансе. Эффект сухого трения реализуется свободными концами 15 рессорных пружин, которые скользят в динамических режимах по фрикционному покрытию нижнего основания 3 каркаса.

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.