RU172490U1

RU172490U1 - VIBRATION INSULATOR

Info

Publication number: RU172490U1
Application number: RU2016141492U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Антипов; Денис Иванович Понамаренко
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2017-07-11

Abstract

Технический результат достигается тем, что в виброизоляторе втулочном, включающем поджатую цилиндрическую пружину, центральную втулку с резьбовыми концами и ограничительной шайбой, корпус, верхнюю ограничительную шайбу и два упругодемпфирующих элемента из материала металлорезина, согласно полезной модели в зазоры между упругодемпфирующими элементами и ограничительными шайбами введены пакеты тарельчатых пружин с существенно меньшей жесткостью по сравнению с жесткостью упругодемпфирующих элементов.Виброизолятор втулочный, включающий поджатую цилиндрическую пружину, центральную втулку с резьбовыми концами и ограничительной шайбой, корпус, верхнюю ограничительную шайбу и два упругодемпфирующих элемента из материала металлорезина, отличающийся тем, что в зазоры между упругодемпфирующими элементами и ограничительными шайбами введены пакеты тарельчатых пружин с меньшей жесткостью по сравнению с жесткостью упругодемпфирующих элементов в 1,5-2 раза.Виброизолятор втулочный по п. 1, отличающийся тем, что пакеты тарельчатых пружин выполнены в виде двух тарельчатых пружин с вырезами, установленных оппозитно друг другу и скрепленных по периферии.Предлагаемая полезная модель позволяет в 2 раза увеличить надежность виброизолятора и, тем самым, уменьшить эксплуатационные расходы, снизить на 10-25% жесткость УДЭ, увеличить грузоподъемность виброизолятора в несколько раз по сравнению с прототипом, в 1,5-2 раза снизить резонансную частоту виброизолятора.The technical result is achieved by the fact that in a sleeve vibration isolator including a preloaded cylindrical spring, a central sleeve with threaded ends and a restrictive washer, a housing, an upper limit washer and two elasto-damping elements made of metal rubber material, according to a utility model, the gaps between the elasto-damping elements and restrictive washers are inserted Belleville springs with significantly lower stiffness compared to the stiffness of elastically damping elements. Vibration insulator sleeve including a spring-loaded cylindrical spring, a central sleeve with threaded ends and a restrictive washer, a housing, an upper limit washer and two elastic-damping elements made of metal-rubber material, characterized in that packets of disk springs with less rigidity compared to stiffness are introduced into the gaps between the elastic-damping elements and restrictive washers 1.5-2 times of elastically damping elements. A sleeve vibration isolator according to claim 1, characterized in that the disk spring packages are made in the form of two disk spring with cutouts installed opposite each other and fastened around the periphery. The proposed utility model allows to increase the reliability of the vibration isolator by 2 times and, thereby, reduce operating costs, reduce the stiffness of UDE by 10-25%, increase the load capacity of the vibration isolator several times in comparison with prototype, reduce the resonant frequency of the vibration isolator by 1.5-2 times.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, авиационной, ракетно-космической технике и может быть использована для виброизоляции и подавления опасной вибрации агрегатов, узлов, приборов и т.п. в любых областях техники, где требуется снижение уровня вибрации или ударной нагрузки.The utility model relates to transport engineering, aviation, rocket and space technology and can be used for vibration isolation and suppression of dangerous vibration of units, assemblies, devices, etc. in all areas of technology where a reduction in vibration or shock is required.

Известен виброизолятор втулочный, работающий по схеме двухстороннего упора, содержащий два одинаковых упругодемпфирующих элемента (УДЭ) из материала металлорезина (МР), размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с натягами, образованными ограничительными шайбами, закрепленными на центральной втулке. При этом усилие сжатия каждого упругодемпфирующего элемента (УДЭ) одинаковы [Конструирование рабочих органов машин и оборудования из упругопористого материала MP: Учеб.-справочное пособие. Ч.II. / Д.С. Чегодаев, О.П. Мулюкин, Е.В. Колтыгин. - НПЦ «Авиатор», Самара, 1994, с. 16].Known vibration insulator sleeve, operating according to the scheme of the double-sided stop, containing two identical elasto-damping elements (UDE) made of metal rubber material (MR), placed in the housing on an annular base on two sides with interference fit formed by restrictive washers fixed on the central sleeve. In this case, the compression force of each elasto-damping element (UDE) is the same [Design of the working bodies of machines and equipment from elasto-porous material MP: Textbook. Part II. / D.S. Chegodaev, O.P. Mulukin, E.V. Koltygin. - SPC "Aviator", Samara, 1994, p. 16].

Недостатками этого виброизолятора являются малая надежность и низкое качество виброизоляции, вызванное дополнительной нагрузкой одного из УДЭ весом виброзащитной системы, что приводит к более быстрому износу перегруженного УДЭ, его усадке и, как следствие, к расстыковке УДЭ с поверхностями основания корпуса и ограничительных шайб. Это явление сопровождается ударными режимами их совместной работы, расширяющих зоны опасных резонансных колебаний и разрушающих УДЭ, что резко снижает качество виброизоляции и надежность виброизоляторов в целом, особенно при резонансных частотах менее 20 Гц. При таких низких частотах происходит недопустимое увеличение напряжений в перегруженном УДЭ весом виброзащитной системы, которые оказываются соизмеримыми с уровнем напряжений от натягов УДЭ и динамических нагрузок. В связи с чем виброизоляторы, работающие по схеме двухстороннего упора, обладают повышенной резонансной частотой (35-80 Гц), а следовательно, и низким качеством виброизоляции.The disadvantages of this vibration isolator are the low reliability and low quality of vibration isolation caused by the additional load of one of the UDEs by the weight of the vibration protection system, which leads to faster wear of the overloaded UDE, its shrinkage and, as a result, to undocking the UDE with the surfaces of the housing base and restrictive washers. This phenomenon is accompanied by shock modes of their joint work, expanding the zones of dangerous resonant vibrations and destroying UDE, which dramatically reduces the quality of vibration isolation and the reliability of vibration isolators in general, especially at resonant frequencies of less than 20 Hz. At such low frequencies, an unacceptable increase in stresses occurs in an overloaded UDE by the weight of the vibration protection system, which are comparable with the level of stresses from UDE interference and dynamic loads. In connection with this, vibration isolators working according to the double-sided stop scheme have an increased resonant frequency (35-80 Hz), and, consequently, a low quality of vibration isolation.

Известен виброизолятор втулочный, содержащий два упругодемпфирующих элемента из материала металлорезина, размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с различными усилиями поджатия ограничительными шайбами, закрепленными на втулке соосно с кольцевым основанием корпуса и упругодемпфирующими элементами, отличающийся тем, что в виброизоляторе между кольцевым основанием и одной из ограничительных шайб соосно с ними введены две поджатых пружины, одна из которых цилиндрическая, а другая - коническая, центральная втулка выполнена в виде крепежного стержня заодно с ограничительной шайбой на одном конце и резьбовой частью на противоположном конце, причем другая ограничительная шайба выполнена с внутренним буртом, запрессована на крепежный стержень и закреплена гайкой с продольными пазами под ключ [Патент на полезную модель РФ №95048, МПК F16F 3/08, опубл. 20.06.2010. БИ №16. Авторы: Лазуткин Г.В., Антипов В.А., Петухова М.А. Виброизолятор втулочный].Known vibration insulator sleeve, containing two elastic damping elements made of metal rubber material, placed in the housing on an annular base from two sides with different compression forces by restrictive washers mounted on the sleeve coaxially with the annular base of the housing and elastic damping elements, characterized in that in the vibration isolator between the annular base and one of the restriction washers introduced in conjunction with them two preloaded springs, one of which is cylindrical, and the other is conical, the central bushing it is in the form of a fixing rod at the same time with a restrictive washer at one end and a threaded part at the opposite end, the other restrictive washer made with an inner collar, pressed onto the fixing rod and secured with a nut with longitudinal key grooves [RF Utility Model Patent No. 95048, IPC F16F 3/08, publ. 06/20/2010. BI No. 16. Authors: Lazutkin G.V., Antipov V.A., Petukhova M.A. Vibroinsulator sleeve].

Недостатком этого виброизолятора является недостаточный ресурс, определяемый, в основном, ресурсом упругодемпфирующих элементов из материала металлорезина.The disadvantage of this vibration isolator is an insufficient resource, determined mainly by the resource of elastic-damping elements made of metal-rubber material.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.This technical solution is selected by the authors as a prototype.

Техническим результатом, на достижение которого направленно создаваемое изобретение, является повышение надежности многоэлементного втулочного виброизолятора за счет назначения рационального соотношения жесткостей пружинного разгрузочного и упругодемпфирующих элементов.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is to increase the reliability of a multi-element sleeve vibration absorber by assigning a rational ratio of the stiffnesses of the spring unloading and elastic damping elements.

Технический результат достигается тем, что в виброизоляторе втулочном, включающем поджатую цилиндрическую пружину, центральную втулку с резьбовыми концами и ограничительной шайбой, корпус, верхнюю ограничительную шайбу и два упругодемпфирующих элемента из материала металлорезина, согласно полезной модели в зазоры между упругодемпфирующими элементами и ограничительными шайбами введены пакеты тарельчатых пружин меньшей жесткостью по сравнению с жесткостью упругодемпфирующих элементов в 1,5-2 раза.The technical result is achieved by the fact that in a sleeve vibration isolator including a preloaded cylindrical spring, a central sleeve with threaded ends and a restrictive washer, a housing, an upper limit washer and two elasto-damping elements made of metal rubber material, according to a utility model, the gaps between the elasto-damping elements and restrictive washers are inserted Belleville springs less rigidity compared with the stiffness of the elastic damping elements in 1.5-2 times.

Кроме того, пакеты могут быть выполнены в виде двух тарельчатых пружин с вырезами, которые установлены оппозитно друг другу и скреплены по периферии.In addition, the packages can be made in the form of two Belleville springs with cutouts that are installed opposite each other and fastened around the periphery.

Технический результат достигается в оптимизации жесткостных характеристик пакетов с характеристиками упругодемпфирующих элементов.The technical result is achieved in the optimization of the stiffness characteristics of packages with the characteristics of elastically damping elements.

На фиг. 1 - разрез виброизолятора втулочного.In FIG. 1 is a section through a vibration isolator sleeve.

На фиг. 2 показан пакет тарельчатых пружин в увеличенном масштабе.In FIG. 2 shows an enlarged scale of a spring cup package.

На фиг. 3 - вид сверху пакета тарельчатых пружин.In FIG. 3 is a plan view of a disk spring package.

На фиг. 4 - разрез по А-А тарельчатых пружин.In FIG. 4 - a section along aa plate-shaped springs.

Виброизолятор втулочный состоит из корпуса 1 с крепежными отверстиями 2, предназначенными для установки виброизолятора на объекте, являющемся источником вибрации, центрального стерженя 3 с гайкой 4 и нижней ограничительной шайбой 5, верхней ограничительной шайбы 6, цилиндрической пружины 7, установленной между ограничительной шайбой 6 и корпусом 1, двух упругодемпфирующих элементов из материала металлорезина 8 и 9 и пакетов тарельчатых пружин 10.The sleeve vibration isolator consists of a housing 1 with mounting holes 2 for installing a vibration isolator on an object that is a source of vibration, a central rod 3 with a nut 4 and a lower restrictive washer 5, an upper restrictive washer 6, a coil spring 7 installed between the restrictive washer 6 and the housing 1, two elastic-damping elements made of metal rubber 8 and 9 and packages of Belleville springs 10.

Виброизолятор втулочный работает следующим образом.Vibroinsulator sleeve works as follows.

Фланцами корпуса 1 через отверстия 2 виброизолятор закреплен на основании объекта, являющего источником вибрационных и ударных нагрузок. Защищаемое изделие через отверстия в его кронштейнах, пропускающие его крепежные стержни 3, установлено на виброизоляторы с опорой на развитую поверхность гаек 4 таким образом, чтобы разгрузочная пружина 7 воспринимала действие весовых нагрузок. Затем с помощью гаек, наворачиваемых на крепежные стержни 3, изделие надежно прилепляется к виброизолятору.The flanges of the housing 1 through the holes 2, the vibration isolator is fixed on the basis of the object, which is a source of vibration and shock loads. The protected product through the holes in its brackets, passing its mounting rods 3, is mounted on vibration isolators based on the developed surface of the nuts 4 so that the unloading spring 7 perceives the action of weight loads. Then, with the help of nuts screwed onto the mounting rods 3, the product is firmly attached to the vibration isolator.

Регулируя усилие поджатия пружин 7 и разгружая, тем самым, УДЭ 8 можно легко управлять разностью поджатия УДЭ 8 и 9, которое в оптимальном варианте должно быть равным по весу, приходящемуся на виброизолятор в виброзащитной системе. Получаемые при этом величины натягов УДЭ 8 и 9 позволяют обеспечить их одинаковую напряженность и исключить перегрузку одного из двух УДЭ.By adjusting the preload force of the springs 7 and thereby unloading, the UDE 8 can easily control the difference in the preload force of the UDE 8 and 9, which should optimally be equal in weight to the vibration isolator in the vibration-proof system. The resulting interference values of UDE 8 and 9 make it possible to ensure their equal tension and to avoid overloading one of the two UDE.

Соприкосновение пружин 7 с материалом MP в УДЭ 8 исключает опасные резонансные колебания витков пружины за счет возникающих на их поверхностях сил сухого трения. При воздействии на виброзащитную систему вибрационной или ударной нагрузки виброизоляторы деформируются и значительная часть энергии колебаний рассеивается за счет работы сил сухого трения, возникающих в каждом УДЭ виброизоляторе, как в самом материале MP, так и на границах соприкосновения УДЭ 8 с корпусом 1 и пружинами 7, а также с ограничительными шайбами 5 и крепежным стержнем.The contact of the springs 7 with the material MP in UDE 8 eliminates dangerous resonant vibrations of the coil of the spring due to the forces of dry friction arising on their surfaces. When a vibrational or shock load is applied to the vibration protection system, the vibration isolators are deformed and a significant part of the vibration energy is dissipated due to the work of the dry friction forces arising in each UDE vibration isolator, both in the MP material itself, and at the contact borders of the UDE 8 with the housing 1 and the springs 7, and also with restrictive washers 5 and a fixing core.

Вместе с тем, применение пружин 7 для разгрузки УДЭ от веса виброзащитной системы благодаря их более высокой несущей способности при малой по сравнению с материалом MP жесткости, составляющей 10-25% жесткости УДЭ, позволяет в несколько раз повысить грузоподъемность предполагаемого виброизолятора по сравнения с его прототипом. Это дает возможность дополнительно в 1,5-2 раза снизить резонансную частоту предлагаемого виброизолятора, являющуюся одним из основных показателей качества виброизоляции.At the same time, the use of springs 7 for unloading UDE from the weight of the vibration protection system due to their higher load-bearing capacity with low rigidity compared to the MP material, comprising 10-25% of UDE rigidity, allows several times to increase the load capacity of the proposed vibration isolator compared to its prototype . This makes it possible to further reduce the resonance frequency of the proposed vibration isolator by 1.5-2 times, which is one of the main indicators of the quality of vibration isolation.

Вариант исполнения пакета тарельчатых пружин 10 (фиг. 3 и 4) позволяет оптимизировать его жесткостные характеристики и их нелинейность с характеристиками УДЭ 8 и 9. Что дает возможность своевременно подключать к рассеиванию энергии вибрации (в резонансной зоне) и отключать вне резонансной зоны УДЭ 8 и 9.The embodiment of the disk spring package 10 (Figs. 3 and 4) makes it possible to optimize its stiffness characteristics and their non-linearity with the characteristics of the UDE 8 and 9. This makes it possible to connect vibrations (in the resonance zone) to the energy dissipation in a timely manner and disconnect UDE 8 and the resonance zone 9.

Предлагаемая полезная модель позволяет в 2 раза увеличить надежность виброизолятора и, тем самым, уменьшить эксплуатационные расходы, снизить на 10-25% жесткость УДЭ, увеличить грузоподъемность виброизолятора в несколько раз по сравнению с прототипом, в 1,5-2 раза снизить резонансную частоту виброизолятора.The proposed utility model allows 2 times to increase the reliability of the vibration isolator and, thereby, reduce operating costs, reduce the rigidity of UDE by 10-25%, increase the load capacity of the vibration isolator several times compared with the prototype, and reduce the resonant frequency of the vibration isolator by 1.5-2 times .

Claims

1. Vibration insulator sleeve, comprising a preloaded cylindrical spring, a central sleeve with threaded ends and a restrictive washer, a housing, an upper restrictive washer and two elastic-damping elements made of metal-rubber material, characterized in that smaller plate springs are introduced into the gaps between the elastic-damper elements and the restrictive washers stiffness in comparison with the stiffness of elastically damping elements in 1.5-2 times.

2. A sleeve vibration isolator according to claim 1, characterized in that the disk spring packs are made in the form of two disk springs with cutouts mounted oppositely to each other and fastened around the periphery.