RU104985U1

RU104985U1 - Vibration Isolator

Info

Publication number: RU104985U1
Application number: RU2010148624/11U
Authority: RU
Inventors: Олег Борисович Симаков; Игорь Константинович Михалкин; Юрий Константинович Пономарев
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2011-05-27

Abstract

Виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм, состоящий, в свою очередь, из квадратных однотипных крышек, соединенных попарно с помощью болтов с гайками, и непрерывного упругодемпфирующего элемента, соединяющего обоймы, отличающийся тем, что упругодемпфирующий элемент выполнен в виде кольца из материала МР квадратного поперечного сечения с установленным внутри него тросовым квазизамкнутым кольцом с совпадением центров тяжести сечений колец из материала МР и троса, причем для защемления в планках упругодемпфирующий элемент выполнен заневоленным относительно двух взаимно перпендикулярных диаметров в противоположных направлениях, образуя пространственные кривые, описываемые уравнениями: ! ; ! ; ! , ! где a - сторона квадрата крышки; ! b - расстояние между осями защемляющих пазов в крышках; ! R - расстояние между плоскостями контакта крышек верхней и нижней обойм; ! α и φ - угловые параметры, определяющие разворот сечения упругодемпфирующего элемента вдоль его рабочего участка, причем ! ; ! , ! а форма защемляющих пазов в крышках, стянутых болтами и гайками, выполнена совпадающей с формой поперечного сечения упругодемпфирующего элемента. Vibration isolator, consisting of two detachable cages, consisting, in turn, of the same type of square covers, connected in pairs by means of bolts and nuts, and a continuous elastic-damping element connecting the clips, characterized in that the elastic-damping element is made in the form of a ring made of square transverse MP material cross-sections with a quasi-closed ring cable installed inside it with the coincidence of the centers of gravity of the ring sections of the material MR and the cable, and for jamming in the slats the elastic-damping element is made n zanevolennym two mutually perpendicular diameters in opposite directions, forming a space curves described by equations: ; ! ; ! ! where a is the side of the square of the lid; ! b is the distance between the axes of the jamming grooves in the covers; ! R is the distance between the contact planes of the caps of the upper and lower clips; ! α and φ are the angular parameters that determine the pivot of the cross section of the elastic damping element along its working section, and! ; ! ! and the shape of the pinching grooves in the covers, tightened by bolts and nuts, is made coinciding with the cross-sectional shape of the elastic damping element.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к упругим демпфирующим элементам, и может быть использована в любой области техники для снижения перегрузок приборов и оборудования, работающих в условиях интенсивных вибраций и ударов.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to elastic damping elements, and can be used in any field of technology to reduce the overload of instruments and equipment operating in conditions of intense vibration and shock.

Известен виброизолятор, выполненный в виде двух соосных крестообразных обойм с пазами или отверстиями на концах для закрепления тросового элемента, повернутых относительно друг друга на угол 45° и соединенных между собой замкнутым пространственным упругодемпфирующим тросовым элементом, участки которого попеременно защемлены в пазах то верхней, то нижней обоймы. (Патент Франции №2601739, МКИ F16F 7/14, опубл. в 1986).Known vibration isolator made in the form of two coaxial cross-shaped clips with grooves or holes at the ends for fixing the cable element, rotated relative to each other by an angle of 45 ° and interconnected by a closed spatial elastic-damping cable element, sections of which are alternately pinched in the grooves of the upper or lower clips. (French Patent No. 2601739, MKI F16F 7/14, published in 1986).

Недостатком аналога является низкая надежность защемления участков троса каждого из предполагаемых вариантов: опрессовка металла окружающего троса, тонкостенные обволакивающие накладки на концах крестообразных обойм. Кроме того, в известном способе изготовления виброизолятора участки троса между верхними и нижними обоймами расположены практически вертикально, что увеличивает жесткость и снижает демпфирующие свойства виброизолятора.A disadvantage of the analogue is the low reliability of pinching of the cable sections of each of the proposed options: crimping the metal of the surrounding cable, thin-walled enveloping lining at the ends of the cross-shaped clips. In addition, in the known method of manufacturing a vibration absorber, the sections of the cable between the upper and lower clips are arranged almost vertically, which increases rigidity and reduces the damping properties of the vibration isolator.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм, состоящих, в свою очередь, из двух однотипных крышек квадратного вида в плане с полуцилиндрическими постелями для зажима участка троса, и соединенных попарно с помощью болтов с гайками, причем полуцилиндрические постели в каждой из крышек сосны и оппозитно расположены друг по отношению к другу относительно плоскостей их контакта (патент РФ №2199683, МКИ F16F 7/14, опубл. 27.02.03, бюлл. №6, 2003 г.).The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed one is a vibration isolator, consisting of two detachable cages, consisting, in turn, of two same type square covers in plan with semi-cylindrical sheets for clamping a portion of the cable, and connected in pairs with bolts and nuts, moreover, the semi-cylindrical beds in each of the pine lids and are opposite to each other relative to the planes of their contact (RF patent No. 2199683, MKI F16F 7/14, publ. 02.27.03, bulletin No. 6, 2003).

Упруго-демпфирующий элемент, упруго соединяющий обоймы друг с другом, выполнен в виде квазинепрерывного кольца, свитого из винтовой пряди троса, а затем пространственно деформированного и зажатого в постелях планок по диаметрально противоположным местам с разворотом осей постели под углом 90° друг к другу. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.The elastic-damping element, elastically connecting the clips to each other, is made in the form of a quasicontinuous ring twisted from a screw strand of a cable, and then spatially deformed and clamped in the plank beds along diametrically opposite places with the bed axes turning at an angle of 90 ° to each other. This technical solution is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая прочность тросового элемента в местах защемления в районах выхода из крышек.The disadvantage of the prototype is the low strength of the cable element in places of pinching in the areas of exit from the covers.

В основу полезной модели поставлена задача обеспечения высокой надежности и нагрузочной способности виброизолятора при обеспечении повышенных демпфирующих характеристик.The utility model is based on the task of providing high reliability and load capacity of a vibration isolator while providing increased damping characteristics.

Технический результат достигается тем, что в известном виброизоляторе, состоящем из двух разъемных обойм, состоящих из квадратных однотипных крышек, соединенных попарно с помощью болтов с гайками, и непрерывного упругодемпфирующего элемента, соединяющего обоймы, - в нем упругодемпфирующий элемент выполнен в виде кольца из материала МР квадратного поперечного сечения с установленным внутри него тросовым квазизамкнутым кольцом с совпадением центров тяжести сечений кольца из материала МР и троса, причем для защемления в планках упругодемпфирующий элемент выполнен заневоленным относительно двух взаимно перпендикулярных диаметров в противоположных направлениях, образуя пространственные кривые, описываемые уравнениями:The technical result is achieved by the fact that in the known vibration absorber, consisting of two split cages, consisting of the same type of square covers, connected in pairs with bolts and nuts, and a continuous elastic damping element connecting the cages, in it the elastic damping element is made in the form of a ring of material MR a square cross-section with a quasiclosed ring cable installed inside it with the coincidence of the centers of gravity of the ring sections of the material MR and the cable, and for pinching in the straps of the elastic the mpfing element is made worn with respect to two mutually perpendicular diameters in opposite directions, forming spatial curves described by the equations:

; ;

, ,

где а - сторона квадрата крышки;where a is the side of the square of the lid;

b - расстояние между осями постели в крышках;b is the distance between the axes of the bed in the covers;

R - расстояние между плоскостями контакта крышек верхней и нижней обойм;R is the distance between the contact planes of the caps of the upper and lower clips;

α и φ - угловые параметры, определяющие разворот сечения упругодемпфирующего элемента вдоль его рабочего участка, причем:α and φ are the angular parameters that determine the reversal of the cross section of the elastically damping element along its working section, and:

; ;

, ,

а форма постели в крышках, стянутых болтами и гайками выполнена совпадающей с формой поперечного сечения упругодемпфирующего элемента.and the shape of the bed in the covers tightened by bolts and nuts is made coinciding with the cross-sectional shape of the elastic damping element.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан внешний вид виброизолятора в изометрии;figure 1 shows the appearance of the vibration isolator in isometry;

на фиг.2 вид виброизолятора сверху;figure 2 is a top view of a vibration isolator;

на фиг.3 вид виброизолятора слева;figure 3 view of the vibration absorber on the left;

на фиг.4 показан внешний вид одной из планок в изометрии;figure 4 shows the appearance of one of the strips in isometry;

на фиг.5 вариант поперечного сечения кольца с тросом внутри при ориентации одной из диагоналей, совпадающей с плоскостью осевой линии;figure 5 is a variant of the cross section of the ring with a cable inside with the orientation of one of the diagonals, coinciding with the plane of the center line;

на фиг.6 вариант поперечного сечения кольца с тросом внутри при ориентации диагоналей под углом 45° к плоскости осевой линии;Fig.6 variant of the cross section of the ring with a cable inside with the orientation of the diagonals at an angle of 45 ° to the plane of the center line;

Виброизолятор (фиг.1, 2 и 3) состоит из упругодемпфирующего элемента 1, выполненный из материала МР в виде кольца квадратного поперечного сечения с впрессованным внутрь материала МР 2 тросовым кольцом 3 квазизамкнутого типа (см. фиг.5, 6), двух однотипных крышек 4-5 и 6-7 (фиг.1), с П-образными постелями для зажима участков троса и соединенных между собой с помощью болтов 8 с гайками 9 (фиг.1). В нижней части болтов 8 имеется шляпка 10 с потайной головкой, а в верхней части болтов-квадратная головка 11 для удобства монтажа при заворачивании гаек 9. Там же имеется отверстие для контровочной проволоки 12. Внутри упругодемпфирующего элемента 1 установлено квазизамкнутое кольцо из троса, выполненное по патенту РФ №2199683, причем центр тяжести сечения тросового кольца 3 совпадает с центром тяжести всего сечения упругодемпфирующего элемента 1. Возможно изготовление упругодемпфирующего кольца с поперечным сечением, в котором одна из диагоналей квадрата совпадает с плоскостью осевой линии (фиг.6). В этом случае постели-пазы в крышках выполнены под углом 45° к плоскости их контакта (фиг.4).The vibration isolator (Figs. 1, 2, and 3) consists of an elastic damping element 1 made of MP material in the form of a ring of square cross section with a quasi-closed cable ring 3 embedded in the material of MP 2 (see Figs. 5, 6), two caps of the same type 4-5 and 6-7 (figure 1), with U-shaped beds for clamping sections of the cable and interconnected using bolts 8 with nuts 9 (figure 1). In the lower part of the bolts 8 there is a cap 10 with a countersunk head, and in the upper part of the bolts there is a square head 11 for ease of installation when tightening the nuts 9. There is also a hole for the safety wire 12. Inside the elastic-damping element 1, a quasi-closed ring from the cable is installed, made according to RF patent No. 2199683, and the center of gravity of the cross section of the cable ring 3 coincides with the center of gravity of the entire cross section of the elastic damping element 1. It is possible to produce an elastic damping ring with a cross section in which one of the diagonal leu square coincides with the centerline plane (6). In this case, the bed-grooves in the covers are made at an angle of 45 ° to the plane of their contact (figure 4).

Работа виброизолятора происходит следующим образом.The operation of the vibration isolator is as follows.

При воздействии на виброизолируемый объект вибрационной нагрузки энергия колебаний рассеивается в виде тепла в материале МР упругодемпфирующего элемента 1 при взаимном трении проволочек друг о друга, а также в тросовом квазинепрерывном кольце 3 при взаимном перемещении прядей и жил троса друг о друга. При этом за счет значительных сжимающих нагрузок при прессовании материала МР в тросовом кольце повышаются силы трения по сравнению со свободным тросом, что увеличивает демпфирующие свойства упругодемпфирующего элемента в целом. Кроме того, комбинация тросового элемента с материалом МР создает в областях контакта с обоймами плавное изменение местной жесткости, что значительно снижает концентрацию напряжений и увеличивает собственную прочность виброизолятора, которая еще более возрастает при его деформировании на растяжение. В этом случае тросовое квазизамкнутое кольцо 3 берет на себя большую часть нагрузки по отношению к кольцу-оболочке 2 из материала МР, который, как известно на растяжение работает весьма плохо.When a vibrating load is applied to a vibroinsulated object, the vibrational energy is dissipated in the form of heat in the MR material of the elastic damping element 1 during mutual friction of the wires against each other, as well as in a quasi-continuous cable ring 3 when the strands and wire strands move relative to each other. At the same time, due to significant compressive loads during the pressing of the MR material in the cable ring, friction forces increase in comparison with a free cable, which increases the damping properties of the elastic-damping element as a whole. In addition, the combination of the cable element with the MR material creates a smooth change in local stiffness in the contact areas with the clips, which significantly reduces the stress concentration and increases the intrinsic strength of the vibration isolator, which increases even more when tensile. In this case, the cable quasi-closed ring 3 takes on most of the load with respect to the sheath ring 2 from the material MP, which, as it is known, works very poorly in tension.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемой полезной модели.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by signs identical (identical) to all the essential features of the claimed utility model.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом «Виброизоляторе», изложенных в формуле полезной модели.The definition from the list of identified analogues of the prototype made it possible to identify a set of essential distinguishing features with respect to the technical result in the inventive “Vibration isolator” set forth in the utility model formula.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемой полезной модели преобразований на достижение технического результата.The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art determined by the applicant for the specialist, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed utility model on the achievement of the technical result is not revealed.

Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортном машиностроении, легкой промышленности, других отраслях техники и осуществлено с помощью известных средств. Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что виброизолятор способен обеспечить заданную несущую способность и низкий уровень жесткости, т.е. высокую эффективность виброизоляции на рабочих режимах различных объектов. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата.The proposed utility model can be used in transport engineering, light industry, other industries and implemented using known means. A theoretical study conducted by the authors showed that the vibration isolator is able to provide a given bearing capacity and a low level of stiffness, i.e. high efficiency of vibration isolation at the operating modes of various objects. This proves the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Claims

Vibration isolator, consisting of two detachable cages, consisting, in turn, of the same type of square covers, connected in pairs by means of bolts and nuts, and a continuous elastic-damping element connecting the clips, characterized in that the elastic-damping element is made in the form of a ring made of square transverse MP material cross-sections with a quasi-closed ring cable installed inside it with the coincidence of the centers of gravity of the ring sections of the material MR and the cable, and for jamming in the slats the elastic-damping element is made n zanevolennym two mutually perpendicular diameters in opposite directions, forming a spatial curves described by the equations:

;

,

where a is the side of the square of the lid;

b is the distance between the axes of the jamming grooves in the covers;

R is the distance between the contact planes of the caps of the upper and lower clips;

α and φ are the angular parameters that determine the pivot of the cross section of the elastic damping element along its working section, and

;

,

and the shape of the pinching grooves in the covers, tightened by bolts and nuts, is made matching the cross-sectional shape of the elastic damping element.