RU182912U1

RU182912U1 - ALL-METAL VIBRATION ISOLATOR

Info

Publication number: RU182912U1
Application number: RU2017143480U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Антипов; Денис Иванович Понамаренко
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2018-09-05

Abstract

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению изделий из упругодемпфирующего пористого материала для виброзащиты динамически нагруженных объектов, которые могут быть использованы на железнодорожном и автомобильном транспорте, в строительно-дорожном оборудовании, подъемно-позиционирующих механизмах и других наземных транспортных системах и средствах. Цельнометаллический виброизолятор, состоящий из пустотелого упругогистерезисного элемента с внутренней замкнутой полостью, образованной поверхностью вращения, крепежных болтов со сквозными центральными отверстиями и упругогистерезизный элемент, закрепленный профильными шайбами-ограничителями и гайками, согласно полезной модели упругогистерезизный элемент выполнен эквидистантной формы поверхности вращения, у которого во внутренней части замкнутой полости выполненны относительно горизонтальной оси верхний и нижний вырезы и центральная впадина, и дополнительно введены цилиндрическая пружина и противоударная подушка из металлорезины в форме обода, через который проходит металлическая цилиндрическая пружина, а вертикальные оси пружины, обода и вырезов упругогистерезисного элемента центрированы относительно друг друга, горизонтальная впадина упругогистерезисного элемента фиксирует противоударную подушку. Предлагаемый цельнометаллический виброизолятор позволяет улучшить характеристики при пространственном нагружении, увеличить ресурс на 10%, повысить прочностные свойства, повышенную несущую способность и улучшенные противоударные и массогабаритные характеристики, минимизированы затраты на его изготовление при серийном производстве.

The utility model relates to the field of metal forming, in particular, to the manufacture of products from an elastic damping porous material for vibration protection of dynamically loaded objects that can be used in rail and road transport, construction and road equipment, hoisting and positioning mechanisms and other ground transportation systems and means. An all-metal vibration isolator, consisting of a hollow elastic hysteresis element with an internal closed cavity formed by the surface of rotation, fixing bolts with through central holes and an elastic hysteresis element fixed by profile washers-limiters and nuts, according to a useful model, the elastic hysteresis element is made equidistant with an internal shape of the rotation surface parts of the closed cavity are made relative to the horizontal axis of the upper and lower cutouts and prices tral cavity, and additionally administered coil spring and theft of shockproof-metal in the form of a rim through which passes a metal coil spring, and the vertical axis of the spring, the rim and groove uprugogisterezisnogo element centered with respect to each other, the horizontal hollow member fixes uprugogisterezisnogo shockproof pad. The proposed all-metal vibration isolator allows to improve the characteristics under spatial loading, increase the resource by 10%, increase the strength properties, increased bearing capacity and improved shockproof and weight and size characteristics, minimized the cost of its manufacture in mass production.

Description

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению изделий из упругодемпфирующего пористого материала для виброзащиты динамически нагруженных объектов, которые могут быть использованы на железнодорожном и автомобильном транспорте, в строительно-дорожном оборудовании, подъемно-позиционирующих механизмах и других наземных транспортных системах и средствах.The utility model relates to the field of metal forming, in particular, to the manufacture of products from an elastic damping porous material for vibration protection of dynamically loaded objects that can be used in rail and road transport, construction and road equipment, hoisting and positioning mechanisms and other ground transportation systems and means.

Известен виброизолятор типа двойной колокольчик модифицированный, выполненный в виде двух колоколообразных элементов («колокольчиков»), изготовленных путем прессования из проволочного материала «металлорезина», армированного проволочным жгутом, обмотанным растянутой проволочной спиралью, установленных друг на друга основаниями, жестко скрепленных по периферии сшивкой из стальной проволоки. На колокольчиках закреплены болты, на которых установлены спрофилированные ограничительные шайбы и гайки, на одном из могут быть болтов установлены противоударные подушки из материала MP, а внутри и снаружи каждого колокольчика могут быть установлены по две конические пружины, закрепленные в вершинах конусов болтами, причем наружные пружины опираются большими диаметрами на колокольчики, а внутренние - на противоударную подушку из материала MP. [см. Лазуткин Г.В., Антипов В.А., Рябков А.Л. Совершенствование конструкций и методов расчета виброизоляторов на основе проволочного волокнового материала. - Самара: СамГУПС,. 2008. - 200 с.]Known vibration isolator type double bell modified, made in the form of two bell-shaped elements ("bells") made by pressing from wire material "metal rubber" reinforced with a wire bundle wrapped in a stretched wire spiral mounted on top of each other, rigidly fastened around the periphery of stitching steel wire. Bolts are mounted on the bells, on which profiled restriction washers and nuts are mounted, shockproof pads made of MP material can be installed on one of the bolts, and two conical springs can be installed inside and outside each bell, bolted to the tops of the cones, with external springs they are supported by large diameters on the bells, and the internal ones - on the shockproof pillow made of MP material. [cm. Lazutkin G.V., Antipov V.A., Ryabkov A.L. Improving the designs and methods for calculating vibration isolators based on wire fiber material. - Samara: SamGUPS ,. 2008. - 200 p.]

Недостатками этого виброизолятора являются большая разница между характеристиками на сжатие и растяжение, так как конические пружины в нем работают только на сжатие и то, что изготовление и сборка виброизолятора производятся с большими затратами ручного труда, связанными, в частности, со сшивкой «колокольчиков» и существенным ухудшением прочности готового изделия.The disadvantages of this vibration isolator are the big difference between the compression and tensile characteristics, since the conical springs in it work only on compression and the fact that the manufacture and assembly of the vibration isolator is very expensive for manual labor, in particular, stitching the “bells” and significant deterioration in the strength of the finished product.

Известен цельнометаллический виброизолятор «пустотелый голыш» и способ его изготовления. Цельнометаллический виброизолятор, отличающийся тем, что на него снаружи упругогистерезисного элемента установлены две спиральные пружины сжатия, имеющие цилиндрическую и коническую часть, свитые из одной, трех и более проволок, цилиндрическими частями с натягом свинченные друг с другом, а конической частью прикрепленные к упругогистерезисному элементу теми же болтами, которыми виброизолятор крепится к виброизолирующему объекту и опоре, с помощью упругих шайб и гаек, или одна пружина закреплена с помощью болта, упругой шайбы и гайки, а другая с помощью шпильки, шайбы, упругой шайбы и гайки, причем высота втулки, в которую завернута шпилька, выполнена такой, что коническая пружина центрируется по втулке, и геометрическая форма наружной поверхности упругогистерезисного элемента приблизительно повторяет геометрию пружин после затяжки гаек. (Патент РФ №2534850, МПК F16F 3/08, F16F 1/362, авторы: Эскин И.Д., Безводин В.А., Ермаков А.И., Паровай Ф.В., опубл. 10.12.2014. Бюл. №34.)Known all-metal vibration isolator "hollow naked" and the method of its manufacture. An all-metal vibration isolator, characterized in that two spiral compression springs are installed on it from the outside of the elastic hysteresis element, having a cylindrical and conical part, twisted from one, three or more wires, screwed cylindrical parts with tightness to each other, and those conical parts attached to the elastic-hysteresis element the same bolts that secure the vibration isolator to the vibration-isolating object and support, using elastic washers and nuts, or one spring is fixed with a bolt, elastic washer and nut, and the other with a pin, washer, elastic washer and nut, and the height of the sleeve into which the pin is wrapped is made such that the conical spring is centered on the sleeve, and the geometric shape of the outer surface of the elastic-hysteresis element approximately repeats the geometry of the springs after tightening the nuts. (RF patent No. 2534850, IPC F16F 3/08, F16F 1/362, authors: Eskin I.D., Bezvodin V.A., Ermakov A.I., Parovay F.V., publ. 10.12.2014. Bull No. 34.)

К недостаткам этого виброизолятора относится недостаточная прочность из-за полного восприятия динамической нагрузки в процессе эксплуатации упругогистерезисным элементом виброизолятора, недостаточные противоударные свойства. Кроме того, в процессе формирования заготовки для прессования путем наматывания проволочной спирали на мешок с песком происходит постоянное пластическое деформирование заготовки из-за текучести песка, в результате чего нарушается форма заготовки, плотность ее обмотки, толщина стенок обмотки и т.п., что, в конечном счете, приводит к неучитываемому изменению формы и упругогистерезисных свойств готового изделия. Кроме того, существенно ограничен спектр форм готового изделия и его внутренних полостей из-за присутствия в технологическом процессе изначальной формы мешка с песком.The disadvantages of this vibration isolator include insufficient strength due to the full perception of the dynamic load during operation of the elastic hysteresis element of the vibration isolator, insufficient shockproof properties. In addition, in the process of forming a billet for pressing by winding a wire spiral on a sand bag, the billet constantly undergoes plastic deformation due to the fluidity of the sand, as a result of which the shape of the billet, the density of its winding, the wall thickness of the winding, etc., are violated, which ultimately, leads to unaccounted for changes in the shape and elastic-hysteresis properties of the finished product. In addition, the range of shapes of the finished product and its internal cavities is significantly limited due to the presence in the process of the original shape of the sand bag.

Это изобретение выбрано авторами в качестве прототипа.This invention is selected by the authors as a prototype.

Техническим результатом является повышение прочности и несущей способности изделия за счет разгрузки упругогистерезисного элемента виброизолятора в процессе его эксплуатации.The technical result is to increase the strength and bearing capacity of the product due to the unloading of the elastic hysteresis element of the vibration isolator during its operation.

Технический результат достигается тем, что в цельнометаллический виброизолятор «пустотелый голыш», содержащий пустотелый упругогистерезисный элемент из проволочного материала металлорезина и крепежные детали, закрепленные в его центральных отверстиях с помощью профильных шайб-ограничителей и гаек, причем в крепежных болтах выполнены сквозные центральные отверстия, согласно полезной модели упругогисте-резизный элемент выполнен эквидистантной формы поверхности вращения, у которого во внутренней части замкнутой полости, выполненны относительно горизонтальной оси верхний и нижний вырезы, и центральная впадина, и дополнительно введены цилиндрическая пружина и противоударная подушка из металлорезины в форме обода, через который проходит металлическая цилиндрическая пружина, а вертикальные оси пружины, обода и вырезов упругогистерезисного элемента центрированы относительно друг друга, горизонтальная впадина упругогистерезисного элемента фиксирует противоударную подушку.The technical result is achieved by the fact that in the all-metal vibration insulator "hollow naked" containing a hollow elastic hysteresis element made of wire material metal rubber and fasteners secured in its central holes with profile washers-limiters and nuts, and through the central holes are made in the fixing bolts, according to Utility model, the elastic-hysteresis element is made in an equidistant shape of the surface of revolution, in which, in the inner part of the closed cavity, with respect to the horizontal axis, the upper and lower cutouts, and the central cavity, and an additional cylindrical spring and a shockproof pillow made of metal-rubber in the form of a rim through which a metal cylindrical spring passes, and the vertical axes of the spring, rim and cut-outs of the elastic-hysteresis element are centered relative to each other, the horizontal cavity Elasto-hysteresis element fixes shockproof pad.

Цельнометаллический виброизолятор содержит упругогистерезисный элемент 1, пустотелые крепежные болты 2, профильные шайбы-ограничители 3 и гайки 4, сквозные отверстия 5, на концах болтов выполнены выработки 6, вырезов 7, цилиндрическую пружину 8, противоударную подушку 9 из материала металлорезина в форме обода, горизонтальную впадину для фиксации подушки в упругогистерезисном элементе 10.The all-metal vibration isolator contains an elastic hysteresis element 1, hollow mounting bolts 2, profile washers-limiters 3 and nuts 4, through holes 5, workouts 6 are made at the ends of the bolts, cut-outs 7, a coil spring 8, a shock-absorbing pad 9 made of metal-rubber in the form of a rim, horizontal a depression for fixing the pillow in the elastic hysteresis element 10.

Цельнометаллический виброизолятор «пустотелый голыш» работает следующим образом.All-metal vibration isolator "hollow naked" works as follows.

Вибрационная нагрузка циклически деформирует виброизолятор. При этом за счет работы сил трения, реализующейся при проскальзывании проволочек внутри упругогистерезисного элемента друг относительно друга, рассеивается энергия вибрации, а излишнее тепло отводится, например, продувкой воздуха через сквозные отверстия 5 в болтах 2. Предварительно поджатая перед установкой в форму для литья цилиндрическая пружина 8 воспринимают весовую нагрузку от виброизолируемого объекта, разгружая тем самым упругогистерезисный элемент 1 и увеличивая его ресурс. Кроме того, пружина 8 частично разгружает упругогистерезисный элемент 1 и в процессе восприятия виброизолятором динамической нагрузки за счет их параллельной с упругогистерезисным элементом 1 установки, что существенно улучшает прочностные характеристики виброизолятора и также увеличивает его ресурс. При воздействии на виброизолятор ударной нагрузки за счет упругой деформации пружина 8 и упругогистерезисного элемента 1 осевой зазор виброизолятора полностью выбивается и вступает в работу противоударная подушка 9 из материала металлорезина, зафиксированная по наружному диаметру в впадине 10, и профильные шайбы-ограничители 3, удерживаемые гайками 4. Кроме того, последовательно с ними работают на сжатие (а не на изгиб!) отдельные участки упругогистерезисного элемента 1. Суммарная энергоемкость такой системы последовательно установленных элементов весьма велика, что позволяет эффективно воспринимать виброизолятором ударную нагрузку. Для предотвращения осевого смещения цилиндрической пружины 8 при установке ее в форму для литья, в упругогистерезисном элементе 1 предусмотрены вырезы 7, фиксирующие пружину от бокового смещения. Выработки 6 позволяют фиксировать болты 2 во время закручивания гаек.Vibration load cyclically deforms the vibration isolator. In this case, due to the work of the friction forces that occurs when the wires slip inside the elastic-hysteresis element relative to each other, vibration energy is dissipated, and excess heat is removed, for example, by blowing air through the through holes 5 in the bolts 2. A cylindrical spring pre-pressed before installation in the mold for casting 8 perceive the weight load from the vibration-insulated object, thereby unloading the elastic-hysteresis element 1 and increasing its life. In addition, the spring 8 partially unloads the elastic hysteresis element 1 and in the process of perceiving the vibration insulator of the dynamic load due to their installation parallel to the elastic hysteresis element 1, which significantly improves the strength characteristics of the vibration isolator and also increases its service life. When the vibration insulator is subjected to shock due to elastic deformation, the spring 8 and the elastic hysteresis element 1, the axial clearance of the vibration isolator is completely knocked out and the shockproof cushion 9 made of metal rubber material, fixed by the outer diameter in the cavity 10, and profile washers-restraints 3, held by nuts 4 In addition, individual sections of the elastic-hysteresis element 1 work sequentially with them to compress (rather than bend!) 1. The total energy intensity of such a system is sequentially installed elements is very high, which makes it possible to effectively perceive the impact load, vibration isolators. To prevent axial displacement of the coil spring 8 when installing it in the casting mold, cutouts 7 are provided in the elastic-hysteresis element 1 to fix the spring from lateral displacement. Developments 6 allow you to fix the bolts 2 while tightening the nuts.

Предлагаемый цельнометаллический виброизолятор позволяет улучшить характеристики при пространственном нагружении, увеличить ресурс на 10%, повысить прочностные свойства, повышенную несущую способность и улучшенные противоударные и массогабаритные характеристики, минимизированы затраты на его изготовление при серийном производстве.The proposed all-metal vibration isolator allows to improve the characteristics under spatial loading, increase the resource by 10%, increase the strength properties, increased bearing capacity and improved shock and mass-dimensional characteristics, minimized the cost of its manufacture in mass production.

Claims

An all-metal vibration isolator, consisting of a hollow elastic hysteresis element with an internal closed cavity formed by a rotation surface, fixing bolts with through central holes, while the elastic hysteresis element is secured by profile stop washers and nuts, characterized in that the elastic hysteresis element is made of an equidistant rotational shape in the inner part of the closed cavity, upper and lower cuts and a cent are made relative to the horizontal axis cial cavity, and additionally administered coil spring and theft of shockproof-metal in the form of a rim through which passes a metal coil spring, and the vertical axis of the spring, the rim and groove uprugogisterezisnogo element centered with respect to each other, the horizontal hollow member fixes uprugogisterezisnogo shockproof pad.