RU2451848C1

RU2451848C1 - Antivibration machine system

Info

Publication number: RU2451848C1
Application number: RU2011110140/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Фан Сагирович Сабиров (RU); Фан Сагирович Сабиров; Михаил Павлович Козочкин (RU); Михаил Павлович Козочкин; Александр Владимирович Шестернинов (RU); Александр Владимирович Шестернинов; Владимир Александрович Шестернинов (RU); Владимир Александрович Шестернинов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-05-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: antivibration system comprises a platform which rests against two vibration isolators and a damping element located under the platform. One vibration isolator is placed over a free end of the platform and fixed on a lever. From the opposite sides, two vibration isolators are fixed with respect to the free end of the platform. On the opposite end of the platform, there is a damping element. Each vibration isolator comprises a body which is rigidly connected with a base represented by a round thrust. A lower cylindrical spring limiter with a axial cylinder-conical bore rests against the thrust. The spring interacts with upper and lower limiters through a lower bearing cup and an upper spring-embracing cover which is rigidly connected to a thread bushing. The cover comprises an upper cylindrical spring limiter presented in the form of a linear bushing enclosing the cover from above. The thread bushing comprises a screw for spring connection with a vibroinsulated object. The body in an upper portion is coupled with the cover whereon there is an elastic dynamic object limiter made of an elastomer. The cover comprises an axially perpendicular hole for injection of a ductile lubricant, e.g. solid oil, into the system.

EFFECT: more effective resonant vibration isolation and simplified design and assembly.

3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования со смещенным центром масс, такого как, например, станки токарной группы, ткацкие станки, платформы вентиляционных агрегатов и др.The invention relates to mechanical engineering and can be used for vibration isolation of technological equipment with a shifted center of mass, such as, for example, lathes of a group, weaving machines, platforms of ventilation units, etc.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолирующая система по патенту РФ №2282080 (прототип), содержащая по крайней мере четыре виброизолятора, платформу, на которой крепится виброизолируемый станок и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой, а один виброизолятор расположен над свободным концом платформы и закреплен другим торцом на рычаге, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении горизонтальной плоскостью, а на рычаге с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены по крайней мере два виброизолятора с противоположных сторон относительно свободного конца платформы, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент.The closest technical solution to the claimed object is a vibration isolation system according to RF patent No. 2282080 (prototype), containing at least four vibration isolators, a platform on which the vibration isolating machine is mounted and which is supported by two vertically located vibration isolators and a damping element located under the platform, and one vibration isolator is located above the free end of the platform and secured by another end to the lever having a L-shaped section in a vertical plane and a U-shaped in the horizontal section noy plane and on the lever with U-shaped section in a horizontal plane are fixed at least two opposite sides of the isolator with respect to the free end of the platform and at the opposite end of the platform is mounted damping member.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.A disadvantage of the known device is the lack of efficiency at resonance due to the absence of vibration damping.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа.The technical result is an increase in the effectiveness of vibration isolation in resonance mode and simplification of design and installation.

Это достигается тем, что в виброизолирующей системе для станков, содержащей платформу, на которой крепится виброизолируемый станок и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой, а один виброизолятор расположен над свободным концом платформы и закреплен другим торцом на рычаге, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении горизонтальной плоскостью, а на рычаге с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены по крайней мере два виброизолятора с противоположных сторон относительно свободного конца платформы, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент, каждый из виброизоляторов содержит корпус, который жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндро-коническим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины, ось которой перпендикулярна основанию, при этом пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю, охватывающую пружину, крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружиной резьбовой втулкой, а на крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку, при этом верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом, при этом корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола.This is achieved by the fact that in a vibration-isolating system for machines containing a platform on which a vibration-isolating machine is mounted and which is supported by two vertically located vibration isolators and a damping element located under the platform, and one vibration isolator is located above the free end of the platform and secured by the other end face to the lever, having a L-shaped section in a vertical plane and a U-shaped section in a horizontal plane, and at least m are fixed on a lever with a U-shaped section in a horizontal plane There are two vibration isolators on opposite sides of the relatively free end of the platform, and a damping element is installed on the opposite end of the platform, each of the vibration isolators contains a housing that is rigidly connected to the base, made in the form of a round thrust bearing, on which the lower cylindrical elastic-damping element of elastomer with an axial cylinder rests - a conical hole that acts as a lower spring travel stop, the axis of which is perpendicular to the base, while the spring interacts with hnim and lower limiters of the stroke through the lower support cup and the upper covering spring, the cover, which is rigidly connected to the axisymmetric spring by a threaded sleeve, and the upper limiter of the spring travel is fixed on the cover, made in the form of a cylindrical sleeve covering the top of the cover, while the upper limiter serves the upper elastic damping element and is made of elastomer, and a screw is fixed in the threaded sleeve for connecting the elastic element with a vibration-insulated object, while the housing in the upper part is connected with a lid, on the end surface of which is facing the vibration-insulated object, an elastic limiter of the dynamic course of the object is made of elastomer, and a hole is made in the lid, perpendicular to its axis, for pumping a viscous lubricant into the system, for example, solid oil.

На фиг.1 представлена общая компоновочная схема предлагаемой виброизолирующей системы, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - фронтальный разрез виброизолятора.Figure 1 presents the General layout diagram of the proposed vibration isolating system, figure 2 is a top view of figure 1, figure 3 is a front section of a vibration isolator.

Виброизолирующая система для станков (фиг.1 и фиг.2) содержит основание 1 и по крайней мере четыре виброизолятора 5, 7, 9, 10, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования. Система дополнительно содержит платформу 3, на которой крепится виброизолируемый станок 2 и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора 5 и демпфирующий элемент 4, расположенные под платформой, а один виброизолятор 7 расположен над свободным концом платформы 3 и закреплен другим торцом на рычаге 6, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении 8 горизонтальной плоскостью. На рычаге 8 с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены по крайней мере два виброизолятора 9 и 10 с противоположных сторон относительно свободного конца платформы 3, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент 4.The vibration isolating system for machine tools (FIG. 1 and FIG. 2) comprises a base 1 and at least four vibration isolators 5, 7, 9, 10, having different stiffness and connected with supporting elements of the equipment. The system additionally comprises a platform 3, on which a vibration-isolating machine 2 is mounted and which is supported by two vertically located vibration isolators 5 and a damping element 4 located under the platform, and one vibration isolator 7 is located above the free end of the platform 3 and is fixed by the other end face to the lever 6, having -shaped section in a vertical plane and U-shaped in section 8 by a horizontal plane. At least two vibration isolators 9 and 10 are fixed on the lever 8 with a U-shaped cross-section in the horizontal plane from the opposite sides of the relatively free end of the platform 3, and a damping element 4 is installed on the opposite end of the platform.

Каждый из виброизоляторов (фиг.3) содержит корпус 18, жестко связанный с основанием 11, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент 14 из эластомера с осевым цилиндро-коническим отверстием 12, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины 22.Each of the vibration isolators (Fig. 3) contains a housing 18, rigidly connected with the base 11, made in the form of a round thrust bearing, on which a lower cylindrical elastic damping element 14 of elastomer with an axial cylinder-conical hole 12, which functions as a lower spring travel stop 22, rests.

Упругий элемент виброизолятора выполнен из пружины 22, ось которой перпендикулярна основанию 11. Пружина 22 взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан 23 и верхнюю, охватывающую пружину крышку 19, которая жестко соединена с осесимметричной пружиной 22 резьбовой втулкой 16. На крышке 19 закреплен верхний ограничитель хода пружины 22, выполненный в виде цилиндрической втулки 15, охватывающей сверху крышку 19. Верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера. В резьбовой втулке 16 закреплен винт 17 для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом (на чертеже не показано). Корпус 18 в верхней части соединен с крышкой 20, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель 21 динамического хода объекта, выполненный из эластомера. В крышке 20, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие 13 для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола.The elastic element of the vibration isolator is made of a spring 22, the axis of which is perpendicular to the base 11. The spring 22 interacts with the upper and lower travel stops through the lower support cup 23 and the upper cover covering the spring 19, which is rigidly connected to the axisymmetric spring 22 by the threaded sleeve 16. On the cover 19 fixed upper stroke limiter spring 22, made in the form of a cylindrical sleeve 15, covering the top cover 19. The upper limiter serves as the upper elastomeric damping element and is made of elastomer. A screw 17 is fixed in the threaded sleeve 16 for connecting the elastic element with a vibration-insulated object (not shown in the drawing). The housing 18 in the upper part is connected to the cover 20, on the end surface of which, facing the vibration-isolating object, an elastic limiter 21 of the dynamic movement of the object is made of elastomer. In the lid 20, perpendicular to its axis, a hole 13 is made for injection into the system of a viscous lubricant, for example, solid oil.

Виброизолирующая система работает следующим образом.Vibration isolation system works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта 2 пружины 5 и 7 воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются пружинами 9 и 10, расположенными на рычаге 8 с П-образным сечением в горизонтальной плоскости. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, y, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).With vibrations of the vibration-insulated object 2, the springs 5 and 7 perceive vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the floors of buildings. Horizontal loads are perceived by springs 9 and 10 located on the lever 8 with a U-shaped cross-section in the horizontal plane. Due to this design of the pendulum suspension, additional spatial vibration isolation of the equipment is provided in all six directions of vibration (along the three coordinate axes x, y, z and rotational vibrations around these axes).

При приложении статической нагрузки на объект он опускается вниз, сжимая пружину 22, которая воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на основание 11, установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Нелинейное демпфирование в системе осуществляется за счет наличия нижнего 14 и верхнего 15 ограничителей хода пружины 22, выполненных из эластомера. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного (с зазором) расположения нижнего опорного стакана 23 пружины 22 и верхней, охватывающей пружину крышки 19.When a static load is applied to the object, it drops down, compressing the spring 22, which perceives vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the base 11, installed on the floor of the building or chassis of the vehicle (not shown). Nonlinear damping in the system is due to the presence of the bottom 14 and top 15 of the spring travel stops 22 made of elastomer. Horizontal vibrations are damped due to the unrestricted (with a gap) arrangement of the lower support cup 23 of the spring 22 and the upper, covering the spring of the cover 19.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится пружиной 22 и упругодемпфирующими элементами 14 и 15, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие-упругие элементы-объект» в зарезонансном режиме.When a dynamic load is applied from the side of the object, for example, operating equipment, the vibration is damped by the spring 22 and the elastic damping elements 14 and 15, the stiffness of which is calculated for the operation of the complex "overlap-elastic elements-object" system in the resonance mode.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты как оборудования, так и оператора, при простоте в обслуживании и надежности конструкции в эксплуатации.The proposed technical solution is an effective vibration-protective tool that can be used to protect both equipment and the operator, with ease of maintenance and reliability of the structure in operation.

Claims

A vibration-isolating system for machine tools, comprising a platform on which a vibration-isolating machine is mounted and which is supported by two vertically located vibration isolators and a damping element located under the platform, and one vibration isolator is located above the free end of the platform and is fixed by another end to a lever having a L-shaped section in at the vertical plane and U-shaped in section by a horizontal plane, and on the lever with a U-shaped section in the horizontal plane at least two vibration isolators with opposite sides of the relatively free end of the platform, and a damping element is installed on the opposite end of the platform, characterized in that each of the vibration isolators contains a housing that is rigidly connected to the base, made in the form of a round thrust bearing, on which the lower cylindrical elastic damping element of elastomer with axial cylindrical-conical hole, performing the functions of the lower limiter of the spring travel, the axis of which is perpendicular to the base, while the spring interacts with the upper m and the lower limiters of the stroke through the lower support cup and the upper spring cover, which is rigidly connected to the axisymmetric spring with a threaded sleeve, and the upper spring limiter is fixed on the cover, made in the form of a cylindrical sleeve covering the top of the cover, while the upper limiter serves as the upper elastically -damping element and is made of elastomer, and a screw is fixed in the threaded sleeve for connecting the spring to a vibration-insulated object, while the housing in the upper part is connected to the lid, on the front surface of which, facing the vibration-isolating object, is fixed with an elastic limiter of the dynamic course of the object made of elastomer, and a hole is made in the lid perpendicular to its axis for pumping a viscous lubricant into the system, for example, solid oil.