RU2019123761A - Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой - Google Patents

Claims (9)

1. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой, содержащая каркас с расположенной в нем платформой для размещения виброизолируемого объекта, отличающаяся тем, что каркас выполнен в виде незамкнутого в верхней части прямоугольного параллелепипеда с боковыми гранями, жестко соединенными между собой и с основанием, которое дополнительно соединено с боковыми гранями посредством ребер жесткости, при этом внутри каркаса размещена система виброизоляции, состоящая, по крайней мере из двух горизонтально расположенных виброизоляторов с равночастотными винтовыми пружинами, и по крайней мере одного вертикального виброизолятора с цилиндрической пружиной, при этом каждая из равночастотных винтовых пружин горизонтально расположенных виброизоляторов имеет переменный шаг t, обеспечивающий постоянство собственной частоты при любых нагрузках Р из заданного диапазона: P₁≤Р≤Р₂,

где P₁ и Р₂ соответственно минимальная и максимальная нагрузки, при которых сохраняются условия равночастотности: под действием нагрузки Р пружина изменяет свою осадку δ по зависимости:

где δ₁ - заданная начальная осадка пружины, отвечающая минимальной нагрузки Р₁ при этом все виброизоляторы упруго соединены между собой платформой, выполненной в виде объемного тела, например усеченного конуса, большее основание которого снабжено вибродемпфирующим элементом для установки виброизолируемого объекта, а в нижней части усеченного конуса выполнено отверстие, в которое с зазором, своей верхней частью, входит цилиндрическая пружина вертикального виброизолятора, при этом в боковую поверхность усеченного конуса через вибродемпфирующие элементы, выполненные в виде двухступенчатой втулки со сферической головкой, упираются с натягом верхние части горизонтально расположенных виброизоляторов с равночастотными винтовыми пружинами, при этом пружины горизонтально и вертикально расположенных виброизоляторов содержат, жестко закрепленные с ними идентичные основания, выполненные в виде комбинированных вибродемпфирующих систем, которые в свою очередь жестко закреплены с каркасом пространственной системы виброизоляции.

2. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндрическая пружина вертикального виброизолятора содержит на внешней винтовой поверхности дополнительный демпфирующий элемент, выполненный в виде полиуретановой эластичной трубки, одетой на ее внешнюю поверхность беззазорно, или в качестве дополнительного демпфирующего элемента на пружину нанизаны «бусинки» из полиуретана круглой формы.

3. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой по п. 1, отличающаяся тем, что каждая из комбинированных вибродемпфирующих систем идентичных оснований пружин вертикальных и горизонтальных виброизоляторов содержит верхнюю и нижнюю пластины, соединенные между собой, по краям пластин стойками, с коаксиально расположенными снаружи стоек эластичными втулками, а в центральной части каждого основания пружин размещен цилиндроконический демпфер, например из эластомера, установленный своей цилиндрической частью на нижней пластине виброизолятора, а конической частью соединен с верхней пластиной.

4. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой по п. 3, отличающаяся тем, что цилиндроконический демпфер идентичных оснований пружин выполнен гиперболическим в виде бруса равного сопротивления, имеющего постоянную жесткость в осевом и поперечном направлениях, что дополнительно обеспечивает равночастотность упругого элемента виброизоляторов во всех направлениях.

5. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой по п. 3, отличающаяся тем, что цилиндроконический демпфер идентичных оснований пружин выполнен в виде последовательно соединенных конической и цилиндрической винтовых пружин, витки которых покрыты слоем эластомера, например полиуретаном.

6. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой по п. 1, отличающаяся тем, что включает в себя дополнительно размещенный на основании каркаса, осесимметрично платформе в виде объемного тела, например усеченного конуса, ограничитель хода, выполненный в виде кольцевой обечайки, нижняя часть которой через вибродемпфирующую прокладку закреплена на основании каркаса, а срез верхней части кольцевой обечайки расположен выше среза нижнего, меньшего основания усеченного конуса платформы, на которой к вибродемпфирующему элементу для установки виброизолируемого объекта дополнительно, снизу, прикреплен демпфирующий элемент кольцевого типа, предназначенный для аварийного режима работы системы пространственной равночастотной виброизоляции, когда платформа опустится вниз на ограничитель хода в виде кольцевой обечайки, при этом для обеспечения плавной посадки платформы на «упоры» ребра жесткости, соединяющие между собой основание с боковыми гранями каркаса содержат, расположенный в их средней части демпфирующий элемент, жесткость которого меньше жесткости ребер каркаса.

7. Система пространственной равночастотной виброизоляции с аварийной блокировкой по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндроконический демпфер, установленный между нижней и верхней пластинами виброизолятора, выполнен в виде сетчатого демпфера крутильных колебаний, содержащего корпус, платформу для установки виброизолируемого объекта и упругий элемент, при этом цилиндрический корпус выполнен с круглыми основанием и крышкой, платформа соединена с верхней гладкой частью стержня, винтовая часть которого размещена в сферической оболочке, осесимметрично размещенной в цилиндрическом корпусе на шарнире нижнего основания, при этом гладкая часть стержня расположена в верхней цилиндрической опоре, закрепленной в сферической оболочке, внутри которой осесимметрично и жестко на кольцевой мембране закреплена винтовая гайка, взаимодействующая с винтовой частью стержня по свободной несамотормозящей посадке, причем сферическая оболочка, в своей нижней части, опирается на фрикционный элемент, выполненный в виде кольца, закрепленного в верхней части обечайки усеченного конуса, нижнее основание которой жестко закреплено в основании корпуса, при этом полость цилиндрического корпуса заполнена вибродемпфирующим материалом в виде элементов сетчатой структуры с плотностью находящейся в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин: 0,09 мм…0,15 мм, при этом круглое основание корпуса выполнено комбинированным, состоящим из по крайней мере трех слоев: нижний и верхний слои выполнены из жесткого вибродемпфирующего материала, пластикатов «Агат» или «Швим», а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим, при этом в качестве демпфирующего материала используется крошка: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, залитых эластомером, полиуретаном.