PL167233B1 - Wibroizolator sprężynowy zespolony z tłumikiem lepkościowym - Google Patents

Abstract

1. Wibroizolator sprężynowy zespolony z tłumikiem lepkościowym, z nieruchomą postawą, z osadzonym na niej otworem do góry zbiornikiem, korzystnie cyllndrem z medium lepko-sprężystym, w którym zanurzony jest dolną stroną tłok, korzystnie rurowy, zamocowany drugą stroną obwodowo do spodu górnej’ płyty nośnej', zaś pomiędzy nieruchomą podstawą i górną płytą nośną wyposażony w zespół spręży ustalonych symetrycznie wokół zbiornika, znamienny tym, że tłok stanowią co najmniej dwa współśrodkowe elementy rurowe (4a), (4b).

Description

Przedmiotem wynalazku jest wibroizolator sprężynowy zespolony z tłumikiem lepkościowym, przeznaczony do posadawiania maszyn i urządzeń, zwłaszcza młotów matrycowych lub do minimalizacji drgań przekazywanych do otoczenia przez inne urządzenia takie jak młyny, sprężarki, zespoły wentylatorowe, zespoły prądotwórcze itp.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 83615 wibroizolator z wiskotycznym tłumikiem drgań zbudowany jest z i tłoka, z których tłok mocowany jest do płyty nośnej i zanurzony jest w cieczy o wysokiej lepkości typu parafiny lub oleju silikonowego, która wypełnia cylinder.

Znany jest również z polskiego zgłoszenia wzoru użytkowego nr 87742 wibroizolator z tłumikiem wiskotyczno-tarciowym przeznaczony szczególnie do posadawiania młotów matrycowych. Składa się on z układu sprężyn śrubowych opartych o cy^^^id^r z ruchomym tłumikiem. Cylinder jest wypełniony płynnym medium lepko-sprężystym, zaś na tłoku, mającym otwory na swej powierzchni, zamontowany jest pierścień skręcony z tłokiem za pomocą śrub. Śruby umożliwiają regulację średnicy tłoka, co pozwala zmieniać silę tarcia tłoka o ścianki cylindra. Rozproszenie energii następuje poprzez sprężyny, poprzez tarcie wiskotyczne wynikające z przeciskania medium przez otwory na tłoku oraz poprzez tarcie tłoka o cylmder. '

Znany jest również wibroizolator sprężynowy zespolony z tłumikiem lepkościowym produkcji niemieckiej firmy GERB GmbH, z nieruchomą podstawą, z osadzonym na niej otworem do góry, zbiornikiem - cylindrem z medium lepko-sprężystym, w którym zanurzony jest dolną otwartą stroną tłok rurowy, mocowany drugą stroną do spodu górnej płyty nośnej z osadzonym na niej wokół tłoka pierścieniem rurowym o zarysie i średnicy odpowiadającej zarysowi i średnicy cylindra. Wibroizolator wyposażony jest w zespół sprężyn ustalonych symetrycznie wokół cylindra pomiędzy nieruchomą podstawą i górną płytą nośną oraz w elastyczną opinającą osłonę zamykającą przestrzeń pomiędzy zbiornikiem i pierścieniem. Prócz tego tłok w górnej części jest wyposażony w otwory odpowietrzające na swej pobocznicy.

Opisane rozwiązania charakteryzuje szereg wad i niedogodności. Pierwsze z opisanych rozwiązań, jak i drugie, nie wykorzystują w maksymalnym zakresie własności cieczy

167 233 lepko-sprężystych. Duża dolna powierzchnia pozioma styku pionowego pełnego tłoka z medium lepko-sprężystym zwiększa sztywność układu tłumiącego powodując wstrząsy przy inicjacji ruchu masy wibroizolowanej. Wywołuje to bardzo niekorzystne stany nieustalone powodowane zmiennym oporem, co z kolei pogarsza skuteczność tłumienia. Przy tłoku współpracującym obwodowo z cylindrem o złożonej konstrukcji z narażonymi na luzowanie się połączeniami jego elementów, stan taki prowadzić może do zakleszczania się tłoka i w konsekwencji do nierównomiernego niekorzystnego rozkładu tarcia. Przepływ medium przez otwory tłoka tylko w niewielkim stopniu zwiększa i stabilizuje tłumienie. Rozwiązania te daj'ą niekorzystne współczynniki tłumienia, zwłaszcza w obszarze rezonansowym j'ak również pozarezonansowym.

Rozwiązanie firmy GERB GmbH wykorzystujące j'ako medium lepko-sprężyste mieszaninę na bazie mas bitumicznych, również nie pozwala w pełni wykorzystać cech tłumiących tego medium, jakkolwiek daje korzystniejsze wyniki z uwagi na rurowy kształt tłoka. Wadą j‘ego jest to, że wielkość tłumienia można regulować jedynie zmieniając wymiary cylindra i tłoka oraz ilość lub lepkość medium w cyllndrze. Przy znacznych masach i siłach dynamicznych jest to możliwe tylko w ograniczonym zakresie jeśli nie chce się tworzyć konstrukcji o gabarytach uniemożliwiających ich zmieszczenie w odpowiedniej wymaganej ilości pod masąwibroizolowaną, która ma swoje niezmienialne wymiary. Stosowanie dużych konstrukcji tych rozwiązań byłoby również niekorzystne z uwagi na zużycie materiałów i wynaganą przy tym ilość medium lepko-sprężystego.

Zwiększenie lepkości medium lepko-sprężystego z kolei również jest dość ograniczone, gdyż dla uzyskania zadowalającego tłumienia znacznie ma nie tylko ta cecha medium. Dobór jej zależnyjest od częstości drgań masy wibroizolowanej, charakteru pracy urządzenia, rodzaju materiałów użytych do budowy wibroizolatora, a także rodzaju podłoża, na którym spoczywa lub jest posadowiony zespół wibroizolowany. Stąd konstrukcje te dają ograniczone możliwości otrzymania typoszeregu o odpowiednich parametrach tłumienia.

W rozwiązaniu zespolonego z tłumikiem lepkościowym wibroizolatora sprężynowego według wynalazku, zawierającego nieruchomą podstawę z osadzonym na niej, otwartym od góry zbiornikiem, korzystnie cylindrem z medium lepko-sprężystym, w którym zanurzony jest dolną stroną tłok, korzystnie rurowy, zamocowany drugą stroną obwodowo do spodu górnej płyty nośnej, wyposażonego w zespół sprężyn ustalonych symetrycznie wokół zbiornika pomiędzy nieruchomą podstawą i górną płytą nośną, istota wynalazku polega na tym, że tłok stanowiącą co najmniej dwa współśrodkowe elementy rurowe. Dolna krawędź obwodowa co najmniej jednego z elementów rurowych stanowiących tłok, wyposażona jest w zespolony z nią oporowy poziomy element płytowy, korzystnie perforowany. Korzystnie jest również, gdy co najmniej jeden z elementów stanowiących tłok, na co najmniej j‘ednej pobocznicy wyposażony jest w dodatkowe elementy oporowe.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala konstrukcyjnie regulować wielkość współczynnika tłumienia przy stałych wymiarach cylindra i elementów rurowych tłoka oraz stałej ilości medium lepko-sprężystego. Zastosowanie kilku obwodowych wypustów na zewnętrznej pobocznicy tłoka oraz poziomych perforowanych płyt oporowych, poprzez korzystne ukształtowanie ich geometrycznych postaci, pozwala w znacznym zakresie regulować większość powierzchni wnikającej w medium lepko-sprężyste w czasie ruchu tłoka. Dzięki temu przy optymalnych wymiarach cylindra i tłoka rozwiązanie według wynalazku pozwala uzyskać znaczny zakres tłumienia, umożliwiającjednocześnie zmniejszenie zużycia medium lepko-sprężystego.

Przedmiot wynalazku zostałbliżej objaśniony na przykładach wykonania przedstawionych na rysunku, na którym na fig. 1 uwidoczniono półwidok - półprzekrój osiowy wibroizolatora z tłumikiem wyposażonym w tłok, który stanowią dwa współśrodkowe elementy rurowe, uzbrojone w elementy oporowe na zewnętrznych i wewnętrznych pobocznicach, na fig. 2 półprzekrój poprzeczny z fig. 1.

Wibroizolator sprężynowy zespolony z tłumikiem lepkościowym ma wspólną z nim nieruchomą podstawę 1, z osadzonym na niej otwartym od góry zbiornikiem 2 w postaci cyllndra rurowego z medium lepko-sprężystym 3, w którym zanurzony jest dolną stroną

167 233 rurowy tłok tłumika, mocowany drugą stroną obwodowo do spodu wspólnej górnej płyty nośnej 8, wyposażonej w osadzony na niej wokół tłoka rurowy pierścień 5 o średnicy odpowiadającej średnicy zbiornika 2, przeznaczony do mocowania na jego obwodzie elastycznej opinającej osłony 6, zamykającej otwartą przestrzeń pomiędzy zbiornikiem 2 a pierścieniem 5. Do mocowania osłony 6 na obwodzie rurowego pierścienia 5 i na obwodzie górnym zbiornika 2 służą opaski zaciskowe 7. Podstawa 1 od spodu, a górna płyta nośna 8 od góry wyłożone są cienką podkładką tworzywową 9 służącą do wyrównania nierówności powierzchni posadowienia i spodu masy wibroizolowanej. Podstawa 1 i górna płyta nośna 8 są wyP^osażone od stron wewnętrznych w narożach każda w cztery parami współosiowe naprzeciwległe cylindryczne pierścienie 10 odpowiednio ustalające wokół zbiornika 2 zespół czterech sprężyń śrubowych 11 rozmieszczonych symetrycznie względem osi wibroizolatora. Na czas transportu podstawa 1 i górna płyta nośna 8 wyposażone są przy krawędziach bocznych w pionowe wsporniki 12, do których śrubami przykręca się poprzeczki sprzęgające 13.

Poszczególne wykonania wibroizolatora mogą różnić się między sobą ilością elementów rurowych stanowiących tłok tłumika i postacią usytuowanych na ich poboczniach i krawędziach czołowych kształtowych elementów oporowych.

W wykonaniu przedstawionym na fig. 1 i fig. 2, tłok stanowią dwa współśrodkowe elementy rurowe 4a i 4b. Na zewnętrznej i wewnętrznej pobocznicy wewnętrznego elementu rurowego 4b tłoka mocowane są dodatkowe elementy oporowe 14 i 15, w postaci promieniowych pionowych kierownic rozmieszczonych symetrycznie względem osi symetrii tłoka i całego wibroizolatora.

Na wewnętrznej pobocznicy zewnętrznego elementu rurowego 4a tłoka mocowane są podobne promieniowe kierownice 16. Jednocześnie na zewnętrznej pobocznicy rurowego elementu 4a tłoka osadzone są elementy oporowe w postaci wycinków pierścieniowych 17 rozmieszczonych na obwodzie w kilku poziomach. Na krawędziach czołowych obu elementów rurowych tłoka 4a i 4b stanowiących tłok mocowane są płytowe poziome elementy oporowe odpowiednio 18 i 19 perforowane otworami. Element poziomy oporowy 18 ma zarys kolisty i otwory do wnętrza elementu rurowego 4b. Oporowy element poziomy 19 na elemencie rurowym 4a ma zarys pierścieniowej płyty z otworami do wnętrza przestrzeni między elementami rurowymi 4a i 4b tłoka.

167 233

167 233

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wibroizolator sprężynowy zespolony z tłumikiem lepkościowym, z nieruchomą postawą, z osadzonym na niej otworem do góry zbiornikiem, korzystnie cylindrem z medium lepko-sprężystym, w którym zanurzony jest dolną stroną tłok, korzystnie rurowy, zamocowany drugą stroną obwodowo do spodu górnej płyty nośnej, zaś pomiędzy nieruchomą podstawą i górną płytą nośną wyposażony w zespół spręży ustalonych symetrycznie wokół zbiornika, znamienny tym, że tłok stanowią co najmniej dwa współśrodkowe elementy rurowe (4a), (4b).
2. 2. Wibroizolator według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna krawędź obwodowa co najmniej jednego z elementów rurowych (4a), (4b) stanowiących tłok wyposażona jest w zespolony z nią oporowy poziomy element płytowy (18), (19), korzystnie perforowany.
3. 3. Wibroizolator według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej jeden z elementów rurowych (4a) (4b) stanowiących tłok, na co najmniej jednej z pobocznie wyposażony jest w dodatkowe elementy oporowe (14), (15), (16), (17).