RU2426920C1

RU2426920C1 - Vibratory bearing

Info

Publication number: RU2426920C1
Application number: RU2010111212/11A
Authority: RU
Inventors: Анвар Рашитович Валеев (RU); Анвар Рашитович Валеев; Алексей Николаевич Зотов (RU); Алексей Николаевич Зотов; Александр Юрьевич Тихонов (RU); Александр Юрьевич Тихонов
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2011-08-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: vibratory bearing consists of flat flexible elements arranged in form of arc. The flexible element is made in form of convex bearing plate (1) whereto there are perpendicular hinged compensating plates (5) in deformed condition. Reaction forces from the side of compensating plates (5) are directed towards each other. Opposite ends of the plates are secured in stops. The stops are controlled with a travelling bush with a self-locking threaded part.

EFFECT: increased service life and control of vibratory bearing rigidity.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к опорам машин и оборудования.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to the supports of machines and equipment.

Известна виброопора (патент №2294857 кл. В62024/00, 2007 г.), которая предназначается для крепления кузова к раме автомобиля с изменяемой жесткостной характеристикой и состоит из резиновой подушки, основания виброопоры и перемещающейся втулки с самостопорящейся резьбовой частью, на верхней цилиндрической части которой имеется шестигранник под ключ, при перемещении втулки подушка изменяет свою вертикальную жесткость обратно пропорционально длине выступающей части.Known vibration mount (patent No. 2294857 class. B62024 / 00, 2007), which is designed to attach the body to the frame of the car with variable stiffness characteristics and consists of a rubber cushion, vibration mount base and a moving sleeve with a self-locking threaded part on the upper cylindrical part of which there is a turnkey hexagon; when moving the sleeve, the pillow changes its vertical stiffness inversely with the length of the protruding part.

Недостатком является наличие легкоизнашиваемых элементов, отсутствие возможности уменьшения жесткость виброопоры до нуля.The disadvantage is the presence of wear elements, the inability to reduce the rigidity of the vibration mount to zero.

Прототипом заявляемого изобретения служит виброизолятор (патент РФ на изобретение №2298119 кл. F16F 7/08, 2007 г.), который может быть использован для защиты технологического оборудования, аппаратуры и приборов, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.The prototype of the claimed invention is a vibration isolator (RF patent for the invention No. 2298119 class. F16F 7/08, 2007), which can be used to protect technological equipment, apparatus and devices, as well as the human operator from exposure to vibration and shock loads.

Виброизолятор с квазинулевой жесткостью содержит плоские упругие и демпфирующие элементы. При этом плоские упругие элементы выполняют в виде пакета упругих элементов арочного типа. Демпфирование колебаний осуществляют с помощью вязкоупругого демпфера, выполненного в виде упругодемпфирующего кольца, связанного с упругими элементами через втулки и расположенного в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси пакета упругих элементов, за счет радиальной деформации упругих элементов.Vibration isolator with quasi-zero stiffness contains flat elastic and damping elements. In this case, the flat elastic elements are made in the form of a package of elastic elements of arch type. The vibration damping is carried out using a viscoelastic damper made in the form of an elastic damping ring connected with elastic elements through the bushings and located in a plane perpendicular to the vertical axis of the package of elastic elements due to the radial deformation of the elastic elements.

Упругодемпфирующее кольцо имеет в поперечном сечении форму круга, эллипса, треугольника, квадрата, прямоугольника, многоугольника, жидкостью или сжатым до определенного давления воздухом или газом.The elastic-damping ring has the cross-sectional shape of a circle, ellipse, triangle, square, rectangle, polygon, liquid, or compressed to a certain pressure air or gas.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, использование упругодемпфирующих элементов сужает рамки практического использования изобретения. Кроме того, прототипу присущи недостаточная область квазинулевой жесткости и отсутствие возможности удобной вариации заданной малой жесткости.The disadvantage of the prototype is the design complexity, the use of elastic damping elements narrows the scope of the practical use of the invention. In addition, the prototype is characterized by an insufficient region of quasi-zero stiffness and the absence of the possibility of convenient variation of a given low stiffness.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание практичной простой виброопоры с отсутствием легкоизнашиваемых элементов и возможности регулирования жесткости виброопоры.The technical task of the invention is the creation of a practical simple vibration mount with no wear elements and the ability to control the rigidity of the vibration mount.

Поставленная задача решается тем, что в виброопоре, включающей плоские упругие элементы, установленные в виде арки, согласно предлагаемому изобретению, упругий элемент выполнен в виде выгнутой несущей пластины, к которой по центру перпендикулярно шарнирно прикреплены компенсирующие пластины в деформированном состоянии таким образом, что силы реакции со стороны компенсирующих пластин направлены друг на друга, а противоположенные концы пластин закреплены в упорах, регулируемых перемещаемой втулкой с самостопорящейся резьбовой частью.The problem is solved in that in the vibration mount, including flat elastic elements mounted in the form of an arch, according to the invention, the elastic element is made in the form of a curved carrier plate, to which the compensating plates are deflected in a deformed state perpendicularly in the center so that the reaction forces from the side of the compensating plates are directed at each other, and the opposite ends of the plates are fixed in the stops, adjustable movable sleeve with a self-locking threaded part.

Виброизоляция обеспечивается путем регулирования жесткости связи, в том числе и приведением жесткости к квазинулевой, посредством применения дополнительных компенсирующих элементов, которые частично или полностью снижают жесткость основного упругого элемента, на который приходится статическая нагрузка от виброизолируемого объекта. Дополнительные компенсирующие упругие пластины создают усилие в ту же сторону, куда перемещаются точки приложения нагрузки относительно положения статического равновесия, что приводит к уменьшению жесткости виброопоры, и, следовательно, увеличивает ее эффективность.Vibration isolation is provided by adjusting the stiffness of the connection, including reducing the stiffness to quasi-zero, by using additional compensating elements that partially or completely reduce the stiffness of the main elastic element, which accounts for the static load from the vibration-insulated object. Additional compensating elastic plates create a force in the same direction where the points of application of the load are moved relative to the position of static equilibrium, which leads to a decrease in the rigidity of the vibration mount, and, therefore, increases its efficiency.

Конструкция виброопоры показана на чертеже. Виброизолируемая нагрузка воспринимается упругой стальной несущей пластиной 1, зажатой между двумя упорами 2, и выгнутой дугой навстречу нагрузке 3. В упорах устанавливаются перемещающиеся втулки 4 с самостопорящейся резьбовой частью, что позволяет регулировать расстояние между упорами 2, а значит, и степень выгиба несущей пластины 1 и соответствующую воспринимаемую нагрузку 3. Перпендикулярно несущей пластине 1 устанавливаются две компенсирующие пластины 5, по разные стороны от несущей пластины 1, предназначенные для компенсации жесткости пластины 1. Каждая компенсирующая пластина 5 одним концом шарнирно закреплена в середине несущей пластины 1. Вторым концом компенсирующая пластина 5 шарнирно закреплена на упоре 6. При этом положение крепления на упоре также можно регулировать перемещением втулки 7 с самостопорящейся резьбовой частью. При этом компенсирующие пластины 5 находятся в деформированном состоянии и стремятся разжаться. Упоры 2 и 6 крепятся к раме или фундаменту. Нагрузка 3 от виброизолируемого объекта прилагается к центру несущей пластины 1.The design of the vibration mount is shown in the drawing. The vibration-insulated load is perceived by an elastic steel carrier plate 1, sandwiched between the two stops 2, and a curved arc towards the load 3. Moving sleeves 4 with a self-locking threaded part are installed in the stops, which allows you to adjust the distance between the stops 2, and hence the degree of bending of the carrier plate 1 and the corresponding perceived load 3. Perpendicular to the carrier plate 1, two compensating plates 5 are installed, on different sides of the carrier plate 1, designed to compensate for the rigid 1. Each of the plate and the compensating plate 5 at one end is hinged in the middle of the carrier plate 1. The second end of the compensating plate 5 hinged on the abutment 6. In this position of the attachment on the palm can also be adjusted by moving the sleeve 7 with self-threaded portion. At the same time, the compensating plates 5 are in a deformed state and tend to loosen. Stops 2 and 6 are attached to the frame or foundation. The load 3 from the vibration insulated object is applied to the center of the carrier plate 1.

Виброопора работает следующим образом.Vibro support works as follows.

Параметры и положения пластин 1, 5 и упоров 2, 6 подбираются таким образом, чтобы при отсутствии вибраций силы реакции со стороны компенсирующих пластин были направлены встречно и компенсировали друг друга. Таким образом, вся нагрузка 3 от виброизолируемого объекта полностью воспринимается несущей пластиной 1. Пусть при вибрации объект переместился вниз. Тогда несущая пластина 1 получила дополнительное сжатие и увеличилась ее сила реакции. При этом компенсирующие пластины 5 поменяли свое положение и стали иметь наклон вниз, и, таким образом, их результирующая сила реакции, которая компенсирует увеличение силы реакции несущей пластины 1, стала направленной также вниз. В итоге, несущая пластина 1 не стремится резко вернуться в предыдущее положение, тем самым не действуя на виброизолируемый объект и не воздействуя на него переменной динамической силой, что вызывает эффект виброизоляции. При перемещении объекта вверх принцип работы аналогичен.The parameters and positions of the plates 1, 5 and stops 2, 6 are selected so that, in the absence of vibrations, the reaction forces from the side of the compensating plates are counter-directed and compensate each other. Thus, the entire load 3 from the vibration-insulated object is completely perceived by the carrier plate 1. Let the object move down during vibration. Then the carrier plate 1 received additional compression and its reaction force increased. At the same time, the compensating plates 5 changed their position and began to tilt down, and thus their resulting reaction force, which compensates for the increase in the reaction force of the carrier plate 1, also became directed downward. As a result, the carrier plate 1 does not tend to abruptly return to its previous position, thereby not acting on the vibration-insulated object and not acting on it with variable dynamic force, which causes the effect of vibration isolation. When moving an object up, the principle of operation is similar.

Регулирование положения упоров 6 для компенсирующих пластин 5 позволяет изменять силу реакции компенсирующих пластин 5, что в итоге позволяет регулировать жесткость виброопоры. Возможно придание виброопоре как квазинулевой жесткости, так и заданной жесткости в зависимости от предъявляемых требований к конструкции.Adjusting the position of the stops 6 for the compensating plates 5 allows you to change the reaction force of the compensating plates 5, which ultimately allows you to adjust the rigidity of the vibration mounts. It is possible to give the vibration mount both quasi-zero stiffness and specified stiffness depending on the design requirements.

В результате подобной работы устройства виброизолируемый объект не испытывает на себе переменные динамические воздействия от вибраций и внешних возбуждающих переменных и ударных сил, виброизолирует фундамент, повышает их надежность и долговечность.As a result of such operation of the device, the vibration-insulated object does not experience variable dynamic effects from vibrations and external exciting variables and shock forces, vibration-isolates the foundation, and increases their reliability and durability.

В качестве материала для несущих и компенсирующих пластин можно использовать сталь, в частности рессорную, что не только обеспечит долговечность и надежность конструкции, так и позволит значительно удешевить ее.As the material for the bearing and compensating plates, steel, in particular spring, can be used, which will not only ensure the durability and reliability of the structure, but will also significantly reduce its cost.

Claims

Vibration support, including flat elastic elements mounted in the form of an arch, characterized in that the elastic element is made in the form of a curved carrier plate, to which the compensating plates are deflected perpendicularly in the center in such a way that the reaction forces from the side of the compensating plates are directed towards each other the other, and the opposite ends of the plates are fixed in the stops, adjustable movable sleeve with a self-locking threaded part.