PL175447B1 - Wibroizolator - Google Patents

Abstract

Wibroizolator wyposażony w element sprężysty, znamienny tym, że składa się z korpusu (1) zamkniętego dwoma ruchomymi dnami (5) połączonymi ze sobąsztywno oraz z połączonej sztywno z korpusem (1) przegrody (2), przedzielającej korpus (1) na dwie komory wypełnione cieczą i połączone co najmniej jednym kanałem (3).

Description

Przedmiotem wynalazku jest wibroizolator znajdujący zastosowanie w układach wibroizolacji siłowej lub przemieszczeniowej oraz w układach zawieszenia maszyn wibracyjnych. Wibroizolator ten umożliwia uzyskanie w przybliżeniu zerowej wartości siły przekazywanej na obiekt chroniony, przy zachowaniu dużej sztywności statycznej podparcia.

Skuteczność wibroizolacji określana jest za pomocą wskaźnika przenoszenia. Dla wibroizolacji siłowej jest to stosunek amplitudy siły przenoszonej na podłoże do amplitudy siły wymuszającej. Dla wibroizolacji przemieszczeniowej jest to stosunek amplitudy drgań masy izolowanej do amplitudy drgań podłoża. W obu tych przypadkach uzyskanie dużej skuteczności wibroizolacji wymaga zastosowania elementów sprężystych o niskiej sztywności. Prowadzi to, szczególnie dla niskiej częstotliwości wymuszenia, do trudności związanych z małą sztywnością statyczną urządzeń, objawiającą się bardzo dużym ugięciem statycznym i podatnością na działanie sił zakłócających, które nierzadko powodują utratę stateczności. Zastosowanie sztywniejszych sprężyn prowadzi do wzrostu sił przekazywanych pomiędzy obiektami.

Znane jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 3 322 397 rozwiązanie, w którym wibroizolator stanowi układ dwóch mas zespolonych dźwignią dwustronny który połączony jest z obiektem izolowanym za pomocą podpory dźwigni i elementu sprężystego. Sumaryczne oddziaływanie tych połączeń zeruje się przy zadanej częstości roboczej. Układ ten zapewnia teoretycznie zerową wartość siły przekazywanej na podłoże, przy dużej sztywności podparcia.

Jednakże jak wykazała praktyka, niedogodnością tego rozwiązania jest występowanie niezrównoważonego momentu sił, wynikającego z przesunięcia linii działania sił przekazywanych na podłoże i powstawanie luzów w mechanizmie dźwigniowym. Wymienionych wad nie posiada wibroizolator według wynalazku.

Istotą wibroizolatora według wynalazku jest to, że składa się z korpusu zamkniętego dwoma ruchomymi dnami połączonymi ze sobą sztywno oraz z połączonej sztywno z korpusem przegrody. Przegroda ta przedziela korpus na dwie komory, które wypełnione są cieczą i połączone są ze sobą conajmniej jednym kanałem.

Wibroizolator według wynalazkujest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku.

Urządzenie składa się z korpusu 1, w którym umieszczona jest przegroda 2, dzieląca korpus na dwie komory dolną i górną. W przegrodzie 2 wycięty jest kanał 3, posiadający ujścia do górnej i dolnej komory. Przez osiowy otwór w przegrodzie 2 przechodzi swobodnie trzpień 4 łączący wykonane w postaci membran dna 5 komór. W górnej komorze pomiędzy ruchomym dnem 5 a przegrodą2 usytuowana jest sprężyna 6. Obiekt izolowany nieuwidoczniony na rysunku przyłączony jest do gwintowanej końcówki 7 trzpienia 4. Obie komory wypełnione są cieczą, która ma tak dobraną gęstość, aby siła oddziaływania elementu sprężystego 6 o zadanej sztywności, była równoważna przez siłę parcia pochodzącego od bezwładności cieczy, przy uwzględnieniu wymiarów geometrycznych kanału 3 i powierzchni czynnej den 5 zamykających korpus 1 i przy zadanej częstotliwości wymuszenia.

Działanie urządzenia oparte jest na zjawisku przesunięcia fazowego o 180° pomiędzy siłą sprężystą i siłą bezwładności cieczy podczas drgań harmonicznych. W momencie gdy wychyle175 447 nie trzpienia 4 narasta, występuje hamowanie cieczy w kanale 3, co powoduje wytworzenie nadciśnienia w komorze powiększonej na skutek przesunięcia jednej z membran 5. Nadciśnienie to przez nacisk na przegrodę 2 odciąża korpus 1 od działania siły sprężystej. Pełną kompensację sił uzyskać można, gdy parametry urządzenia spełniają zależność:

k* A_c- p *1* A^* ω² = 0

gdzie:
K -	współczynnik sprężystości sprężyny
Ac -	powierzchnia przekroju kanału
1	długość kanału
p -	gęstość cieczy
Am *	czynna powierzchnia membrany
ω -	prćdkość kątowa drgań

175 447

I

KI 1Γ) I

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Wibroizolator wyposażony w element sprężysty, znamienny tym, że składa się z korpusu (1) zamkniętego dwoma ruchomymi dnami (5) połączonymi ze sobą sztywno oraz z połączonej sztywno z korpusem (1) przegrody (2), przedzielającej korpus (1) na dwie komory wypełnione cieczą i połączone co najmniej jednym kanałem (3).