RU2185538C2

RU2185538C2 - Internal combustion engine vibration isolator

Info

Publication number: RU2185538C2
Application number: RU94027041A
Authority: RU
Inventors: М.А. Минасян
Original assignee: Военно-морская академия им. адмирала флота Советского Союза Н.Г.Кузнецова
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 2002-07-20
Also published as: RU94027041A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: invention is designed for reducing noise and vibrations of piston engines and other mechanisms of ship and stationary power generating plants. Proposed vibration isolator has flexible member made up of arc- shaped lengths of wire rope curved in direction to center of fixing member made in form of ring in which some ends of wire rope lengths are fastened, and holders with threaded rod fasteners in which other ends of corresponding wire rope lengths are secured. Outer diameter of fixing member exceeds outer diameter of holders. At least one cylindrical spring is placed between lengths of wire ropes and holders. Spring can be installed either with preloading or without preloading. Spring is adjusted directly in place of installation. EFFECT: improved vibration isolation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для снижения шума и вибрации поршневых двигателей и других механизмов судовых и стационарных энергетических установок. The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular engine manufacturing, and more specifically to the improvement of vibration-isolating supports of internal combustion engines (ICE) and can be used to reduce noise and vibration of piston engines and other mechanisms of ship and stationary power plants.

Известна опора, содержащая упругий элемент из последовательно соединенных отрезков троса, дисковые обоймы, втулки, в которых закреплены концы тросов, и фиксирующие устройства, выполненные в виде профилированной втулки, установленной вдоль упругого элемента с возможностью перемещения. Known support containing an elastic element from series-connected segments of a cable, disk clips, bushings in which the ends of the cables are fixed, and fixing devices made in the form of a profiled sleeve mounted along the elastic element with the possibility of movement.

Существенными недостатками такой опоры являются недостаточная энергоемкость из-за небольшой плотности расположения упругого элемента в пространстве и значительной просадки под номинальной нагрузкой, незастрахованность от разрушения при ударных нагрузках, а следовательно, недостаточная эффективность виброизоляции, невозможность регулирования характеристик в условиях эксплуатации объекта. Significant disadvantages of such a support are insufficient energy consumption due to the low density of the elastic element in space and significant subsidence under the rated load, lack of insurance against destruction under shock loads, and therefore the lack of vibration isolation efficiency, the inability to adjust the characteristics in the conditions of operation of the object.

Изобретение направлено на усовершенствование известных виброизолирующих опор ДВС, т.е. на увеличение энергоемкости, страховки, ударозащиты и изоляции, а также регулировки характеристик в эксплуатационных условиях. The invention is aimed at improving the known vibration-isolating supports of the internal combustion engine, i.e. to increase energy intensity, insurance, shock protection and insulation, as well as adjusting performance under operational conditions.

Это достигается тем, что опора снабжена по крайней мере одной цилиндрической пружиной сжатия и направляющим стаканом, расположенными между отрезками троса. Стержневые крепежные элементы в обоймах опоры выполнены в виде болтов и конец одного из них расположен с направляющем стакане, обойма, расположенная противоположно последнему, выполнена с выступом, а цилиндрическая пружина сжатия установлена между направляющим стаканом и обоймой с выступом с охватом их. This is achieved by the fact that the support is provided with at least one cylindrical compression spring and a guide cup located between the cable segments. The rod fasteners in the holder clips are made in the form of bolts and the end of one of them is located with the guide glass, the clip located opposite to the last is made with a protrusion, and a cylindrical compression spring is installed between the guide glass and the holder with the protrusion, covering them.

Крепление одних, расходящихся, концов от опорных обойм производится с помощью специального общего кольца с радиальными пазами - отверстиями для установки концов троса и их фиксации крепежными средствами. The fastening of one, diverging ends from the support clips is carried out using a special common ring with radial grooves - holes for installing the ends of the cable and fixing them with fasteners.

Указанная пружина может быть установлена между обоймами и отрезками троса без натяжения, с натяжением и с зазором, значения которых может также регулироваться непосредственно на объекте в условиях эксплуатации. Для этого болт крепления двигателя к опоре (или опоры к фундаменту) выполнен с удлинением и снабжен фиксирующим от поворота средством. The specified spring can be installed between the clips and the cable segments without tension, with tension and with a gap, the values of which can also be adjusted directly at the facility in operating conditions. For this, the bolt of fastening the engine to the support (or support to the foundation) is made with elongation and is equipped with a means fixing from rotation.

В определенных условиях, так например, если регулировка характеристик опоры непосредственно на объекте в условиях эксплуатации не требуется, то пружина сжатия может быть установлена между обоймами и без направляющего стакана. Under certain conditions, for example, if adjusting the characteristics of the support directly at the facility under operating conditions is not required, then a compression spring can be installed between the clips and without a guide cup.

На чертеже изображена предлагаемая виброизолирующая опора, продольный разрез. The drawing shows the proposed vibration-isolating support, a longitudinal section.

Виброизолирующая опора содержит упругий элемент 1 из дугообразных отрезков троса, обоймы 2, 3, в которых закреплены одни концы отрезков троса, фиксирующий другие концы отрезков троса элемент 4, цилиндрическую пружину сжатия 5 с направляющим стаканом 6, расположенными между отрезками троса. The vibration-isolating support contains an elastic element 1 of arcuate segments of the cable, clips 2, 3, in which one ends of the cable segments are fixed, another element 4 fixing the other ends of the cable segments, a cylindrical compression spring 5 with a guiding cup 6 located between the cable segments.

Нижний конец пружины 5 центрируется, например, выступом нижней опорной обоймы 3, а верхний конец - направляющим стаканом 6, который перемещается по предусмотренному заранее выступу стержневого крепежного элемента, выполненного в виде болта 7. При этом пружина 5 может быть установлена без предварительного натяжения, с предварительным натяжением и с зазором А, значения которых могут также регулировать непосредственно на объекте в условиях эксплуатации, для чего болт крепления 7 двигателя 8 или болт крепления 9 опоры к фундаменту 10 выполнен с удлинением и снабжен фиксирующим от поворота средством 11. The lower end of the spring 5 is centered, for example, by the protrusion of the lower support cage 3, and the upper end by the guide cup 6, which moves along the protrusion of the rod fastening element made in the form of a bolt 7 provided in advance. In this case, the spring 5 can be installed without pre-tensioning, with by pretensioning and with clearance A, the values of which can also be adjusted directly at the facility under operating conditions, for which the bolt 7 of the engine 8 or the bolt 9 of the support to the foundation 10 is made with Linen and provided with locking means 11 from rotation.

Фиксирующий элемент 4 выполнен в виде кольца, диаметром предпочтительно в 1,5-6 раз больше диаметра обойм 2, 3, что обеспечивает крепление расходящихся от обойм 2, 3 концов отрезков троса, устойчивость и симметричность нагружения опоры. The locking element 4 is made in the form of a ring, preferably with a diameter of 1.5-6 times the diameter of the clips 2, 3, which provides fastening of the ends of the cable segments diverging from the clips 2, 3, stability and symmetry of the support loading.

Кроме того, при таком соотношении диаметров деталей 2, 3, 4 дугообразные отрезки троса упругого элемента 1 менее напряжены, а следовательно, допускают значительное перемещение, минимальную просадку при эксплуатации и максимальный срок службы виброизолирующей опоры, соизмеримый со сроком службы объекта. In addition, with this ratio of the diameters of the parts 2, 3, 4, the arcuate segments of the cable of the elastic element 1 are less stressed, and therefore allow significant movement, minimal drawdown during operation and maximum service life of the vibration isolating support, comparable with the service life of the object.

Средствами крепления отрезков стального троса упругого элемента 1 могут служить, например, отверстия в неразъемных обоймах 2, 3 и кольце 4, в которых протянутые и размещенные концы троса зажимают (защемляют) опрессованием или разъемные обоймы, кольца с полукруглыми пазами, между которыми проходит трос и зажимается винтом или другими прижимными элементами в виде, например, П-образных пластин и т.д. Means of fastening the segments of the steel cable of the elastic element 1 can serve, for example, holes in one-piece clips 2, 3 and ring 4, in which the extended and placed ends of the cable are clamped (crimped) by crimping or split clips, rings with semicircular grooves between which the cable passes and clamped by a screw or other clamping elements in the form of, for example, U-shaped plates, etc.

Пружина сжатия 5 при сборке опоры может быть выбрана и установлена между обоймами 2,3 с предварительным натяжением (А<0), без предварительного натяжения (А=0) и с зазором (А>>0), которые могут регулироваться непосредственно на объекте в условиях эксплуатации. Compression spring 5 when assembling the support can be selected and installed between clips 2,3 with pre-tension (A <0), without pre-tension (A = 0) and with a gap (A >> 0), which can be adjusted directly at the facility in operating conditions.

Представленная на чертеже виброизолирующая опора соответствует варианту опоры с зазором пружины сжатия 4, т.е. А>>0. The vibration isolating support shown in the drawing corresponds to a support variant with a clearance of compression spring 4, i.e. A >> 0.

Указанный вариант обеспечивает возможность получения опор с предварительным и без предварительного натяжения пружины, для чего достаточно изменить положение торца болта 7 относительно направляющего стакана 6, т.е. зазор А. This option provides the possibility of obtaining supports with preliminary and without preliminary spring tension, for which it is enough to change the position of the end face of the bolt 7 relative to the guide cup 6, i.e. gap A.

Для виброизолирующих объектов, требующих обязательную защиту (страховку) от ударов и сотрясений наиболее эффективно может быть использована виброизолирующая опора с зазором А>>0, представленная чертеже. For vibration-insulating objects that require mandatory protection (insurance) from shock and shock, the vibration-isolating support with a gap A >> 0 presented in the drawing can be most effectively used.

Дуги троса - упругого элемента 1 виброизолирующей опоры под действием веса объекта, например, дизель-генератора 8 получают определенный (расчетный, заданный) прогиб (деформацию), вследствие чего зазор А соответственно уменьшается. The arcs of the cable - the elastic element 1 of the vibration isolating support under the influence of the weight of the object, for example, diesel generator 8 receive a certain (calculated, predetermined) deflection (deformation), as a result of which the gap A decreases accordingly.

При возмущающих воздействиях на виброизолирующую опору как от дизель-генератора, так и от корпуса судна, или отдельных его конструкций и под действием динамических нагрузок, например неуравновешенных сил и моментов, благодаря значительному допустимому перемещению, опора эффективно гасит вибрацию, а внутреннее демпфирование, происходящее за счет трения между жилами троса по закону упругого гистерезиса, что особенно важно при резонансе, обеспечивает поглощение и рассеяние большей части энергии низко- и высокочастотных колебаний независимо от направления их действия. With disturbing influences on the vibration isolating support both from the diesel generator and from the ship’s hull, or from its separate structures and under the action of dynamic loads, for example, unbalanced forces and moments, due to the significant permissible movement, the support effectively dampens the vibration, and the internal damping that occurs during the friction between the wires of the cable according to the law of elastic hysteresis, which is especially important at resonance, ensures the absorption and scattering of most of the energy of low- and high-frequency oscillations independently imo the direction of their actions.

При случайных сотрясениях, вызываемых ударными нагрузками, за счет сообщенной энергии происходит дополнительное перемещение от обычного эксплуатационного состояния. В результате чего часть сообщенной энергии рассеивается упругим элементом 1, а часть - пружинной 4, т.к. зазор А (см. фиг.1) резко уменьшается, принимая отрицательное значение (А<0). In the event of accidental shocks caused by shock loads, additional movement from the normal operating state occurs due to the reported energy. As a result, part of the reported energy is dissipated by the elastic element 1, and part - spring 4, because the gap A (see figure 1) decreases sharply, taking a negative value (A <0).

Здесь также крепежным болтом 7 можно произвести изменение зазора А и тем самым влиять на характеристику пружины 5 по эффективности рассеивания сообщенной энергии удара. Here, also, by fixing bolt 7, it is possible to change the gap A and thereby influence the characteristics of the spring 5 in terms of the dispersion efficiency of the reported impact energy.

Виброизолирующая опора с предварительным натяжением пружины сжатия (А<0) может быть использована, например, при:
а) необходимости увеличения номинальной нагрузки опоры без изменения его габаритных размеров ( энергетическая опора);
б) недостаточной жесткости основного тросового упругого элемента 1 ( энергоемкая опора);
в) необходимости гашения вибрации преимущественно низкой частоты;
г) необходимости одновременного сочетания эффективности, обусловленной, главным образом, пружиной.Vibration isolating support with pre-tensioning compression spring (A <0) can be used, for example, with:
a) the need to increase the nominal load of the support without changing its overall dimensions (energy support);
b) insufficient rigidity of the main cable elastic element 1 (energy-intensive support);
c) the need to dampen vibration of a predominantly low frequency;
d) the need for a simultaneous combination of efficiency, mainly due to the spring.

Таким образом, виброизолирующая опора имеет страховку, является ударозащитной и регулируемой в условиях эксплуатации. Thus, the vibration isolating support has insurance, is shockproof and adjustable in operating conditions.

Claims

Vibration isolating support of the internal combustion engine, containing an elastic element of arcuate segments of the cable, curved towards the center of the fixing element, in which one ends of the cable segments are fixed, and clips with threaded rod fasteners, in which other ends of the corresponding cable segments are fixed, and the outer diameter the fixing element is larger than the outer diameter of the cages, characterized in that it is equipped with at least one cylindrical compression spring and a guide cup, located interconnected between the cable segments, the rod fasteners are made in the form of bolts and the end of one of them is located in the guide cup, the holder opposite to the last is made with a protrusion, and a cylindrical compression spring is installed between the guide cup and the holder with the protrusion with their coverage.