RU109815U1

RU109815U1 - Vibration Isolator

Info

Publication number: RU109815U1
Application number: RU2011124062/11U
Authority: RU
Inventors: Игорь Константинович Михалкин; Олег Борисович Симаков; Юрий Константинович Пономарев; Константин Викторович Пистолетов
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2011-10-27

Abstract

Тросовый виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм в виде тел вращения, каждая из которых состоит из болта с развитой грибковой частью и фигурной крышки, соосно размещенной на резьбовой части болта, стянутых с помощью крепежных элементов и тросового упругого элемента в виде ансамбля криволинейных рабочих и петлевых участков, отличающийся тем, что тросовый упругий элемент выполнен в виде пространственного змеевика из цельного куска троса, включающего в рабочие участки два прямолинейных участка, расположенных под углом α к горизонтали, два радиусных перехода к горизонтальному участку и спиральный участок, а в местах контакта крышек с грибковыми частями болтов выполнены полуцилиндрические отверстия, в которых защемлены петлевые участки упругого элемента, соединяющие между собой его рабочие участки. A cable vibration isolator, consisting of two detachable cages in the form of bodies of revolution, each of which consists of a bolt with a developed fungal part and a figured cover coaxially placed on the threaded part of the bolt, tightened with fasteners and a cable elastic element in the form of an ensemble of curved working and loop sections, characterized in that the elastic cable element is made in the form of a spatial coil from a single piece of cable, which includes two straight sections located at an angle α to the horizon in the working sections hoists, two radial transitions to the horizontal section and a spiral section, and in the places where the caps contact the fungal parts of the bolts, half-cylindrical holes are made in which the looped sections of the elastic element connecting its working sections are pinched.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим элементам, и может быть использовано для защиты приборов, агрегатов и оборудования от перегрузок, ударов и вибрации в любой области техники.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to elastic damping elements, and can be used to protect instruments, assemblies and equipment from overloads, shock and vibration in any field of technology.

Известен тросовый виброизолятор, представляющий собой две одинаковые обоймы, соединенные между собой ансамблем рабочих элементов, выполненные в виде чередующихся по окружности обойм радиусных участков. (Патент РФ №2059126, МКИ F16F 7/14, опубликован 27.04.1996 г., Бюлл. №12).Known cable vibration isolator, which is two identical cages, interconnected by an ensemble of work elements, made in the form of alternating around the circumference of the cage of the radius sections. (RF patent No. 2059126, MKI F16F 7/14, published April 27, 1996, Bull. No. 12).

Недостатком известного тросового виброизолятора является реализация защемления троса в обоймах, допускающая проскальзывание петель троса при циклическом нагружении и, как следствие, его истирание. В результате понижается надежность и сокращается ресурс виброизолятора.A disadvantage of the known cable vibration isolator is the implementation of the jamming of the cable in the clips, allowing slipping of the cable loops during cyclic loading and, as a result, its abrasion. As a result, reliability is reduced and the life of the vibration isolator is reduced.

Наиболее близким по технической сущности является виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм, выполненных в виде тел вращения. Каждая из обойм в свою очередь состоит из двух частей, сопрягаемых друг с другом вдоль цилиндрических поверхностей, являющихся геометрическим местом расположения осей равномерно расположенных по окружностям отверстий, предназначенных для закрепления в них возвратных петель упругодемпфирующего тросового элемента, упруго соединяющего обе обоймы. (Патент РФ №2082039, МКИ F16F 7/14, 20.06.1997 г., Бюлл. №17)The closest in technical essence is a vibration isolator, consisting of two detachable cages made in the form of bodies of revolution. Each of the cages in turn consists of two parts, mating with each other along cylindrical surfaces, which are the geometrical location of the axes of the holes uniformly spaced around the circumference, designed to fix the return loops of the elastic damping cable element, elastically connecting both cages. (RF patent No. 2082039, MKI F16F 7/14, 06/20/1997, Bull. No. 17)

Недостатком прототипа является существенная нелинейность упругих характеристик по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, что, при определенных условиях, может спровоцировать возникновение суб- и супергармонических резонансов механической системы в рабочем диапазоне частот.The disadvantage of the prototype is the significant nonlinearity of the elastic characteristics in three mutually perpendicular directions, which, under certain conditions, can provoke the occurrence of sub- and superharmonic resonances of the mechanical system in the operating frequency range.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.The technical result, the achievement of which the creation of this utility model is aimed, is to ensure high reliability of vibration protection and to obtain an equal-rigidity linear characteristic in three mutually perpendicular directions, which eliminates the occurrence of sub- and superharmonic resonances in the working area of the vibration protection system frequencies.

Технический результат достигается тем, что в известном виброизоляторе, состоящим из двух разъемных обойм в виде тел вращения, каждая из которых, в свою очередь, состоит из двух частей, сопрягаемых друг с Другом вдоль цилиндрических поверхностей, являющихся геометрическим местом расположения осей равномерно расположенных по окружности отверстий, предназначенных для закрепления в них возвратных петель упругодемпфирующего тросового элемента, упруго соединяющего обе обоймы - в нем тросовый упругий элемент выполнен в виде пространственного змеевика из цельного куска троса, включающего в рабочие участки два прямолинейных участка, расположенных под углом α к горизонтали, два радиусных перехода к горизонтальному участку, и спирального участка, а в местах контакта крышек с грибковыми частями болтов выполнены полуцилиндрические отверстия, в которых защемлены петлевые участки упругого элемента, соединяющие между собой его рабочие участки.The technical result is achieved by the fact that in the known vibration isolator, consisting of two detachable cages in the form of bodies of revolution, each of which, in turn, consists of two parts mating with each other along cylindrical surfaces, which are the geometric location of the axes uniformly spaced around the circumference holes designed to fix the return loops of the elastic damping cable element in them, elastically connecting both cages - in it the cable elastic element is made in the form of spatially about a coil from a single piece of cable, including two straight sections located at working angles α to the horizontal, two radial transitions to the horizontal section, and the spiral section, and in the places where the covers contact the fungal parts of the bolts, semi-cylindrical holes are made in which the loopbacks are pinched sections of the elastic element connecting its working sections.

Принципиальным отличием предлагаемой конструкции является следующее. За счет того, что упругий элемент виброизолятора выполнен в виде симметричного пространственного троса с включением спиральных участков осуществляется реализация равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы.The principal difference of the proposed design is the following. Due to the fact that the elastic element of the vibration isolator is made in the form of a symmetrical spatial cable with the inclusion of spiral sections, the implementation of equal-rigidity linear characteristics is carried out in three mutually perpendicular directions, which eliminates the occurrence of sub- and superharmonic resonances in the working area of the frequencies of the vibration protection system.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан внешний вид виброизолятора с местным разрезом;figure 1 shows the appearance of the vibration isolator with a local cut;

на фиг.2 показан упругий элемент;figure 2 shows the elastic element;

на фиг.3 показан болт с развитой грибковой частью и с отверстиями;figure 3 shows a bolt with a developed fungal part and with holes;

на фиг.4 показана фигурная крышка;figure 4 shows a figured cover;

на фиг.5 показан болт с развитой грибковой частью без отверстий;figure 5 shows a bolt with a developed fungal part without holes;

на фиг.6 показан рабочий участок упругого элемента.figure 6 shows the working section of the elastic element.

Виброизолятор состоит из двух крепежных обойм: верхней 1 и нижней 2 (см. фиг.1), соединенных упругим элементом 3 в виде ансамбля рабочих 4 и петлевых участков 5, с двумя свободными концами 6.The vibration isolator consists of two mounting clips: top 1 and bottom 2 (see figure 1), connected by an elastic element 3 in the form of an ensemble of workers 4 and loop sections 5, with two free ends 6.

Верхняя обойма 1 выполнена в виде болта 7 с развитой грибковой частью 8 с отверстиями 9 (см. фиг.3) для защемления свободных концов троса 6 и фигурной крышки 10 (см. фиг.4). Болт 7 имеет на конце выступ под ключ 11 с отверстием 12 под контровочную проволоку.The upper clip 1 is made in the form of a bolt 7 with a developed fungal part 8 with holes 9 (see figure 3) for pinching the free ends of the cable 6 and the figured cover 10 (see figure 4). The bolt 7 has at the end a turn-key protrusion 11 with a hole 12 for the safety wire.

Нижняя обойма 2 выполнена аналогичным образом, за исключением болта с развитой грибковой частью 13, не имеющей отверстий для выхода концов тросового элемента (см. фиг.5).The lower clip 2 is made in a similar manner, with the exception of a bolt with a developed fungal part 13 that does not have openings for the ends of the cable element to exit (see Fig. 5).

Верхняя и нижняя обоймы 1 и 2 собраны с использованием крепежных элементов - гайки 14 и упругой шайбы 15 (см. фиг.1).The upper and lower clips 1 and 2 are assembled using fasteners - nuts 14 and elastic washers 15 (see figure 1).

Болт 7 состоит из: цилиндрической резьбовой части 16, грибковой части 8 (см. фиг.1, 3). Грибковая часть 8 выполнена в виде цилиндрического участка 17, с внутренней диафрагмой 18 для увеличения жесткости. В основании болта имеется выточка 19 для уменьшения веса.The bolt 7 consists of: a cylindrical threaded part 16, a fungal part 8 (see figures 1, 3). The fungal part 8 is made in the form of a cylindrical section 17, with an internal diaphragm 18 to increase stiffness. At the base of the bolt there is a recess 19 to reduce weight.

На цилиндрической части 17 болта 7 выполнены постели 20 с галтелями 21 (см. фиг.3) для защемления петлевых участков 5 троса.On the cylindrical part 17 of the bolt 7, beds 20 are made with fillets 21 (see Fig. 3) for pinching the loop sections 5 of the cable.

Фигурная крышка 10 (см. фиг.4) выполнена в виде цилиндрической части 22 и фланцевой части 23 с полуцилиндрическими пазами 24 с галтелями 25, которые в совокупности с ответной частью болта 7, представленной постелями 20 выполняют функции защемления петлевых участков 5 троса. В центре цилиндрической части выполнено отверстие 26, по диаметру совпадающее с диаметром резьбовой части 16 болта 7.The figured cover 10 (see figure 4) is made in the form of a cylindrical part 22 and a flange part 23 with half-cylindrical grooves 24 with fillets 25, which together with the counterpart of the bolt 7 represented by the beds 20 perform the function of pinching the loopback sections 5 of the cable. A hole 26 is made in the center of the cylindrical part, the diameter coinciding with the diameter of the threaded part 16 of the bolt 7.

Фигурная крышка нижней обоймы 2 выполняется аналогично фигурной крышке 10.The figured cover of the lower holder 2 is made similarly to the figured cover 10.

Упругий элемент 3 (см. фиг.2) состоит из рабочих участков 4 и петлевых участков 5. Рабочие участки троса 4 представляют собой чередующиеся прямолинейные, спиральные и радиусные участки, причем два прямолинейных участка а и г на концах рабочих элементов троса защемлены в обоймах, а два прямолинейных участка б и в расположены под углом α к горизонтали (см. фиг.6). Упругий элемент имеет два концевых участка троса 6, которые выведены из обоймы 1 через отверстия 9 грибковой части 8 болта 7 (см. фиг.3). Для предотвращения выскальзования концов троса 6, металл вокруг их выхода закернивается.The elastic element 3 (see figure 2) consists of the working sections 4 and the loop sections 5. The working sections of the cable 4 are alternating straight, spiral and radius sections, with two straight sections a and d at the ends of the working elements of the cable are pinched in clips, and two rectilinear sections b and c are located at an angle α to the horizontal (see Fig.6). The elastic element has two end sections of the cable 6, which are removed from the holder 1 through the holes 9 of the fungal part 8 of the bolt 7 (see figure 3). To prevent the ends of the cable 6 from slipping out, the metal around their outlet is wedged.

Виброизолятор работает следующим образом. При действии вертикальной нагрузки вибрационного или ударного характера витки тросового элемента деформируются, компенсируя действие приложенных нагрузок и диссипируя их энергию. Так как тросовые элементы равномерно расположены по окружности, то устойчивость виброизолятора в горизонтальном направлении будет выше, чем у прототипа. По сравнению с прототипом заявляемый тросовый виброизолятор имеет большую равномерность величин жесткостей и резонансных частот в направлении основных взаимно ортогональных осей.Vibration isolator works as follows. Under the action of a vertical load of vibrational or shock nature, the turns of the cable element are deformed, compensating for the effect of the applied loads and dissipating their energy. Since the cable elements are evenly spaced around the circumference, the stability of the vibration isolator in the horizontal direction will be higher than that of the prototype. Compared with the prototype of the inventive cable vibration isolator has a more uniform values of stiffness and resonant frequencies in the direction of the main mutually orthogonal axes.

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 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 «Тросовом 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 seen in the claimed “Cable vibration isolator” set forth in the utility model formula.

Результаты поиска показали, что заявляемая конструкция полезной модели 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 design of the utility model 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 осуществлена с помощью известных средств. Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что виброизолятор способен обеспечить заданный уровень стабильности характеристик, а конструкция в целом способна обеспечивать поддержание этих характеристик в неизменном состоянии в процессе работы. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокой надежности виброударозащиты и получение равножесткостной линейной характеристики по трем взаимно перпендикулярным направлениям, позволяющей исключить возникновение суб- и супергармонических резонансов в рабочей зоне частот виброзащитной системы. Кроме того, данный виброизолятор обладает низкой собственной частотой за счет возможности больших статических прогибов под действием номинальной нагрузки. Этим обеспечивается высокая эффективность виброизоляции на рабочих режимах.The proposed utility model can be used in transport engineering, light industry, other industries and implemented using known means. A theoretical study by the authors showed that the vibration isolator is able to provide a given level of stability of characteristics, and the design as a whole is capable of ensuring that these characteristics are maintained unchanged during operation. This proves the achievement of the technical result perceived by the applicant - ensuring high reliability of vibration protection and obtaining equal-linear linear characteristics in three mutually perpendicular directions, which eliminates the occurrence of sub- and superharmonic resonances in the working frequency zone of the vibration protection system. In addition, this vibration isolator has a low natural frequency due to the possibility of large static deflections under the action of the rated load. This ensures high efficiency of vibration isolation at operating conditions.

Claims

A cable vibration isolator, consisting of two detachable cages in the form of bodies of revolution, each of which consists of a bolt with a developed fungal part and a figured cover coaxially placed on the threaded part of the bolt, tightened with fasteners and a cable elastic element in the form of an ensemble of curved working and loop sections, characterized in that the elastic cable element is made in the form of a spatial coil from a single piece of cable, which includes two straight sections located at an angle α to the horizon in the working sections hoists, two radial transitions to the horizontal section and a spiral section, and in the places where the caps contact the fungal parts of the bolts, half-cylindrical holes are made in which the looped sections of the elastic element connecting its working sections are pinched.