Przedmiotem wynalazku jest wibroizolator zwlaszcza dla wibroizolacji recznych narzedzi o udarowym charakterze pracy szeroko i pow¬ szechnie stosowanych.W zagadnieniach wibroiizolacji rozróznia sie dwie zasadnicze drogi ochrony przeeiwdrganiowej, a mianowicie na drodze zmniejszania aktywnosci drganiowej przez zmiane konstrukcji urzadzenia, a wiec przez ingerencje w zródla drgan oraz przez izolacje zródel drgan przy pomocy róznego rodza¬ ju wibroizolatorów. Uderzeniowy charakter pracy wielu narzedzi ogranicza mozliwo&ci zmian kon¬ strukcji, a zmniejszenie wibroaktywnosci urzadze¬ nia pociaga za soba zmniejszenie mocy, a wiec równiez pogorszenie sprawnosci narzedzia (wydaj¬ nosci pracy).Szczególne zagrozenie stwarzaja te narzedzia, które parzy duzych poziomach drgan bezposrednio oddzialywuja na czlowieka. (Duza grupe takich urzadzen stanowia reczne narzedzia, którymi po¬ sluguja sie operatorzy codziennie w ciagu calej osmiogodzinnej pracy. Do tych naleza. — oczyszczanie odlewów przy pomocy pneuma¬ tycznych mlotków — scinaków, — nitownie konstrukcji stalowych — pneumatycz¬ ne mlotki — nitowniki, — ubijanie mas formierskich w procesie formowa¬ nia — ubijaki, — rozbijanie betonów mlotami, przebijanie otwo¬ rów w scianach betonowych itd. 10 20 25 30 Dodatkowe obszary zastosowan wibroizolacji to ochrona stanowisk pracy, do których zaliczyc mo¬ zna np. siedziska ciagników, samochodów itp.W wymienionych uprzednio pracach uzywane sa narzedzia o udarowym charakterze pracy, stano¬ wiace powazne zagrozenie, zwlaszcza dla rak ope¬ ratora. W piracach tych notuje sie najwyzszy pro¬ cent zachorowan na chorobe wibracyjna.Znane sa rozwiazania, które na drodze wibro¬ izolacji zmniejszaja oddzialywanie narzedzia na rece operatora. Zaliczyc do nich mozna rozwia¬ zanie wedlug opisu patentowego PRL mir 56 618, gdzie zastosowano do wibroizolacji rekojesci od korpusu uklad gumowo-sprezynowy: Inne rozwiazanie przedstawia opis patentowy PRL nr "65 250, w którym rekojesc oddzielono od korpusu przy pomocy sprezyny kablakowej i ele¬ mentu tlumiaco -sprezystego.Opis patentowy PRL nr 63 918 przedstawia wib- roizolacje za pomoca przekladki gumowej.Wibroizolacja za pomoca sprezyn przedstawiona jest w opisie patentowym PRL nr 61 190.Jako elementu wibroizolacyjnego w rozwiazaniu przedstawionym w opisie patentowym PRL nr 63919 uzyto poduszki powietrznej.Jeszcze inne rozwiazanie przedstawiono w opisie patentowym RFN nr 2 264 160, gdzie narzedzie po¬ dzielone jest na cztery masy, polaczone ukladem trzech sprezyn. 120 458120 458 Przedstawione powyzej rozwiazania posiadaja jedna wspólna wade: sa to uklady wibroizolacja dzialajace na zasadzie róznicy czestosci sily wy¬ muszajacej oraz czestosci drgan wlasnych. Efek¬ tywnosc wibroizoleji takich ukladów zalezy" ód róz- ¦ nicy tych czestosci, która charakteryzuje sie przy pomocy parametru: " 10 gdzie: d — bezwymiarowa czestosc, p — cze¬ stosc sily wymuszajacej, coQ — czestosc drgan wlas¬ nych^ i która jest tym wieksza, im wiekszy jest parametr d.Czestosci robocze narzedzi (wymuszenia drgan) 15 leza w zakresie 25-J-50 Hz, a zatem uklady wib- roizólujace odznaczac -sie musza duza podatnoscia, aby^ czestosc drgan wlasnych byla rzedu kilku Hz.Stwarza to powazne trudnosci konstrukcyjne, gdyz narzedzie, by efektywnie pracowalo, musi byc do- m cisniete z odpowiednia sila.Dodac równiez nalezy, ze czestosc robocza na¬ rzedzia zalezy od wielu czynników eksploatacyj¬ nych, bedzie sie zatem zmieniala w czasie pracy, co spowoduje równiez zmiane efektywnosci wi- * broizolacji.Druga wada tych ukladów jest przekazywanie poprzez wibroizolator dynamicznych oddzialywan silowych z drgajacego korpusu na rekojesc. Zwia¬ zane jest to z faktem istnienia charakterystyki M sprezystej k + o w zakresie amplitud pracy wiib- roizolatora. A zatem na rekojesc narzedzia, i na rece operatora dziala zmienna w czasie sila.(Najlepszym z punktu Widzenia tych dwóch pod- stawowych wad jest rozwiazanie przedstawione w opisie patentowym — patent tymczasowy nr zgloszenia iP 173 546. Przedstawiony tam wibro¬ izolator silowo-przemieszczeniowy z ujemna kom¬ pensacja sprezysta typu wahadlowego, posiada nie¬ liniowa charakterystyke, z której do pracy wy¬ biera sie fragment, gdzie wspólczynnik sztywnosci k ^o. Daje to bardzo niska bliska zeru czestotli¬ wosc drgan wlasnych, a wiec duza efektywnosc wibroizolacji craz male dynamiczne oddzialywanie ^ silowe na obiekt chroniony (przy Pst= const.).Konstrukcja tak rozwiazanego wibroizolatora silowo-przemieszczeniowego, zwlaszcza do wibro- izolacji silowej przy maszynach o duzej dynamicz- nosci na fundament lub przemieszczeniojwej przy 50 izolacji urzadzen od drgan podloza, sklada sie z obudowy, w której zamocowany jest przegubo¬ wo pret kierujacy. Pret kierujacy polaczony jest przegubowo z lacznikiem przegubowym, który dru¬ gim koncem polaczony jest z podstawa monta- 55 zow$.W obudowie zamocowane sa dwie sprezyny kom¬ pensujace, z których jedna zamocowana jest w przedluzeniu osi lacznika przegubowego, a druga natomiast prostopadle do osi lacznika przegubowe- ®° go. Obie sprezyny sa zamocowane w przegubie laczacym pret kierujacy z lacznikiem przegubo¬ wym. Odmiana tego rozwiazania sa dwie spre¬ zyny kompensujace zamocowane w obudowie na wspólnej osi, a prostopadle do lacznika przegubo- w wego i polaczone sa z przegubem laczacym lacznik przegubowy z pretem kierujacym.Charakterystyka sprezysta tego ukladu jest krzy¬ wa typu siodlowego, uzyskana z sumowania cha¬ rakterystyk obu sprezyn. Sprezyna nosna (picnowa) posiada naciag równowazacy ciezar statyczny ma¬ sy chronionej i jest to sprezyna o mniejszej sztywnosci niz sprezyna druga. Druga sprezyna oddzialywuje na mase chroniona sila prostopadla do kierunku ruchu masy chronionej i stanowi w ukladzie tak zwana ujemna kompensacje spre¬ zysta. Naciag tej bocznej sprezyny jest regulowany i od niej to zalezy ostateczny ksztalt charakterys¬ tyki sprezystej ukladu.Do zakresu pracy wibroizolatora wykorzystuje sie przedzial ugiec, dla których styczna do wyk¬ resu jest bliska linii równoleglej ido osi ugiec (czyli k = o). Wibroizolator posiada jednak zasad¬ niczy mankament — nie ma statecznego polozenia równowagi dla przydzialu pracy, co stwarza duze trudnosci utrzymania go w zakresie najwiekszej efektywnosci wibrodzolacji.Rozwiazanie wedlug wynalazku dotyczy wibro¬ izolatora o stalej sile oddzialywania, przy mini¬ malnych oddzialywaniach dynamicznych wynika¬ jacych tylko z sil tarcia.Istota wynalazku jest konstrukcja wibroizolatora, na która sklada sie korpus, przez który przechodzi roboczy sworzen o ruchu posuwisto-zwrotnym, pro¬ wadzony w tulejach osadzonych w korpusie. Na sworzniu osadzona jest symetryczna krzywka o dwóch roboczych krzywiznach, z którymi w linii prostopadlej do osi symetrii i kierunku ruchu, stykaja sie rolki dociskowe, z których kazda umieszczona jest miedzy dwoma rolkami prowa¬ dzacymi osadzonymi na wspólnej osi. Symetrycznie rozmieszczone po obydwóch stronach krzywki rol¬ ki dociskowe i prowadzace sa mocowane w jarz¬ mach ze sworzniami prowadzacymi osadzonymi suwliwie w prowadnicach, które stanowia nakretki regulujace napiecie sprezyn nalozonych na te sworznie. Rollki prowadzace spoczywaja na plasz¬ czyznach oporowych równoleglych do osi sprezyn, nalezacych do korpusu.Krzywka ma krzywizny robocze o ksztalcie pa¬ rabolicznym, które sa okreslone w ukladzie wspól¬ rzednych prostokatnyeh os odcietych (x) pokrywa sie z osia symetrii krzywki, jako funkcja odcietych iloczynów stosunku sily sprezyn do stalej sily oddzialywania (P) i rzed¬ nej sci sprezyn do stalej sily oddzialywania i(P) i kwad¬ ratu rzednej tematyczna Dla przypadku, gdy sila napiecia wstepnego sprezyn ,(So) wynosi zero, krzywizna robocza krzywki ma ksztalt okreslony jako funkcja (X) równa iloczynowi stosunku wspólczynnika sztyw¬ nosci (k) sprezyn, do stalej sily oddzialywania (P) i kwadratu rzednej (y2), co wyraza sie zaleznoscia matematyczna;X = 5 k 120 458 •r Wibroizolator wedlug wynalazku wyróznia sie szeregiem cennych zalet technicznych i techniczno- -uzytkowych, zwlaszcza dla wibroizolacji narzedzi o udarowym charakterze pracy.Konstrukcja wibroizolatora posiada charakterys¬ tyke sprezysta równa zeru (k = o) w calym prze¬ dziale amplitud drgan, co oznacza, ze sila oddzia¬ lywania dynamicznego poprzez wibroizolator jest ma¬ la i równa sie tylko oporom ruchu wynikajacych z sil tarcia. Realizowana jest jedynie sila docis¬ ku, gwarantujaca prwidlowa prace narzedzia uda¬ rowego.Konstrukcja wibroizolatora jesit symetryczna z regulacja nakretkami siiy napiecia sprezyn, przez co wyeliminowane zostaje dzialanie sil normal¬ nych w prowadnicach sworznia, a wiec równiez duzych sil tarcia. W tym tez celu zastosowane sa rolki ^prowadzace oparte na plaszczyznach oporo¬ wych, polaczonych z korpusem, dzieki czemu uni¬ ka sie wystepowania duzych naprezen zginajacych w sworzniach, przenoszonych nastepnie jako mo¬ ment podporowy na nakretki prowadzace.Rozwiazanie konstrukcyjne wedlug wynalazku gwarantuje duza trwalosc zwlaszcza w udarowym charakterze pracy niskoczestotliwosciowej.Wymienione zalety pozwalaja *na szerokie za¬ stosowanie wibroizolatora i uzyskanie maksymal¬ nej efektywnosci wiilbroizolacji. r Rozwiazanie wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysiinku,- który przedstawia wibroizolator w czesciowym przekroju w widoku z boku.Wibroizolator wedlug wynalazku przedstawiony jest na rysunku w pólwidoku-pólprzekroju.Wibroizolator wedlug wynalazku posiada kor¬ pus 1, w którym osadzono suwliwie za posrednic¬ twem brazowych tulejek 2 roboczy sworzen 3 o ruchu posuwisto-zwrotnym. Na przelotowym sworzniu 3 osadzona jest symetryczna krzywka 4.Krzywka 4 posiada dwie krawedzie o krzywiznie 5 opisanej funkcja dla przypadku, gdy sila napiecia wstepnego sprezyn (So = 0) równa sie zero, wówczas: X = ^-.y k = 20 h^A , zas P = 200 (N) wtedy: czyli: X = -^- y2 20J X=0,ly2 W konkretnym przykladzie krzywke stanowi wy¬ cinek paraboli ograniczonej prostymi.Xx = 4,1 (mm) i X2 = 44,1 (mm) 19 30 25 30 39 49 50 55 Do obu krzywizn krzywki przylegaja dociskowe rolki 6, z których kazda umieszczona jest miedzy dwoma rolkami prowadzacymi 7 osadzonymi na wspólnej osi 8. iRolki dociskowe 6 i prowadzace 7 sa umocowane w jarzmach 9 ze sworzniami 10, osadzonymi suwliwie w prowadnicach — nakret¬ kach 11, którymi reguluje sie napiecie docisko¬ wych sprezyn 12. Prowadzace rolki 7 opieraja sie na oporowych plaszczyznach 13 korpusu 1. Osie symetrii rolek i prowadnicy krzywki tworza ze soba kat prosty. Efekt wibroizolacji silowo-prze- mieszczeniowej uzyskuje sie miedzy korpusem 1 i sworzniem 3 stanowiacym prowadnice krzywki 4.Obciazony sworzen 3 sila P = const, na jaka obli¬ czono wibroizolator moze przemieszczac sie wraz z krzywka 4 w kierunku swojej osi symetrii, po¬ konujac opoiry iruchu wynikajace z sil tarcia. Pod¬ czas tego ruchu rolki 6 tocza sie po krzywiznach 5 krzywiki 4 oraz prowadzace rolki 7 tocza sie po oporowych plaszczyznach 13 korpusu 1. Kierunek obrotów dociskowej rolki 6 i dwóch prowadzacych ja srodek 7 jest przeciwny wzgledem siebie. Spre¬ zyny 12 dociskane sa przez ruch krzywki 4 w kie¬ runku przeciwnym do zwrotu osi odcietych x i od¬ ciazane sa przez ruch krzywki zgodny ze zwrotem osi x.Zastrzezenie patentowe Wibroizolator o rstalej sile oddzialywania przez¬ naczony zwlaszcza do narzedzi recznych o udaro¬ wym charakterze pracy, zbudowany z korpusu, sworznia przenoszacego sile i ukladów sprezyno¬ wych,^ znamienny tym, w korpusie (1) w prowa¬ dzacych tulejach (12) jest umieszczony przelotowy roboczy sworzen (3) z polaczona z nim symetryczna krzywka (4) o dwóch roboczych krzywiznach (5), z którymi w linii prostopadlej do osi symetrii i kierunku ruchu sworznia (3) stykaja sie docis¬ kowe rolki (6), przy czym kazda z nich jest umiesz¬ czona miedzy dwoma prowadzacymi rolkami (7) osadzonymi na wspólnej osi (8) umocowanymi w jarzmach (9) polaczonych ze sworzniami (10), osadzonych suwliwie w prowadnicach-nakretkach (11) iregulujacych napiecie dociskowych sprezyn (12) z tym, ze prowadzace rolki i(7) ispoczywaja na opo¬ rowych plaszczyznach (13) równoleglych do osi spre¬ zyn (12) i stanowiacych element korpusu (1), na¬ tomiast ksztalt paraboliczny krzywizny (5) krzywki (4) jest okreslony w ukladzie wspólrzednych pro¬ stokatnych (x, y) tak przyjetym, ze os odcietych (x) pokrywa sie z osia symetrii krzywki jako funkcja odcietych (x) równa sumie iloczynów sto¬ sunku sily (So) napiecia wstepnego sprezyn (12) do stalej sily oddzialywania (P) i rzednej (y) oraz stosunku wspólczynnika (K) sztywnosci sprezyn (12) do stalej sily oddzialywania (P) i kwadratu rzednej (y2).120 45& LZGraf. Z-d Nr 2 — 427/83 110 egz. A4 Cena 100 zl PL