RU2464461C1 - Impact-resistant suspension - Google Patents

Impact-resistant suspension Download PDF

Info

Publication number
RU2464461C1
RU2464461C1 RU2011105351/11A RU2011105351A RU2464461C1 RU 2464461 C1 RU2464461 C1 RU 2464461C1 RU 2011105351/11 A RU2011105351/11 A RU 2011105351/11A RU 2011105351 A RU2011105351 A RU 2011105351A RU 2464461 C1 RU2464461 C1 RU 2464461C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cables
cable
suspension
ropes
friction element
Prior art date
Application number
RU2011105351/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011105351A (en
Inventor
Владимир Александрович Милых (RU)
Владимир Александрович Милых
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2011105351/11A priority Critical patent/RU2464461C1/en
Publication of RU2011105351A publication Critical patent/RU2011105351A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2464461C1 publication Critical patent/RU2464461C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: impact-resistant suspension includes rope shock absorbers located inside the base and frame. Frame is made of flexible steel rope and consists of two belts of ropes, which are distributed along sectors. Number of sectors is equal to number of suspension assemblies. Upper and lower belts are made in the form of closed circuits divided into equal number of sections in the form of pieces of ropes. Pieces of ropes of upper belt are passed through bushing supports of external frame at an angle to adjacent sides of the frame. Free ends of ropes of upper belt are connected by means of flexible connection to suspension assemblies. Pieces of ropes of lower belt are passed through bushing supports of platform with possibility of being moved relative to supports, at an angle to adjacent sides of the platform. Pieces of ropes of upper and lower belts envelope the friction element in the form of reversing loop and form structure in the form of equal mutually opposite triangles. Friction element is made in the form of cylindrical housing with centring hollow pin and two disc-shaped parts and arranged in forks of support stands. Disc-shaped parts are located coaxially on the pin with possibility of being turned and provided with a through hole connected to annular groove. Suspension assemblies are connected to the base of structure by means of bed plate and made in the form of elastic-plastic shock absorbers. Stocks of shock absorbers are connected through eye lugs by means of flexible connections to free ends of ropes of upper belt.
EFFECT: higher impact protection efficiency.
6 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты объектов от ударных воздействий, в частности к устройствам противоударной амортизации.The invention relates to mechanical engineering and is intended to protect objects from shock, in particular to shock-absorbing devices.

Известна «Ударозащитная платформа» (RU №2180059 от 27.02.2002, F16F 7/14), содержащая наружную раму и расположенную внутри нее платформу для установки защищаемого объекта, соединенные между собой отрезками гибкого стального троса, причем отрезки троса пропущены сквозь втулочные опоры, имеющиеся на наружной раме и платформе, а концы этих тросов заведены через угловые опоры на блоки пружин. Недостатками приведенной конструкции является низкая демпфирующая способность при ударных воздействиях, ограниченная величина ходов, особенно в поперечном направлении.Known "Impact protection platform" (RU No. 2180059 from 02.27.2002, F16F 7/14), containing an outer frame and a platform located inside it for installing a protected object, interconnected by pieces of flexible steel cable, and pieces of cable passed through the sleeve supports available on the outer frame and platform, and the ends of these cables are led through angular supports to the spring blocks. The disadvantages of this design are the low damping ability under shock, a limited amount of strokes, especially in the transverse direction.

Известна «Виброизолирующая тросовая подвеска» (SU №1450507 от 15.10.91, F16F 7/14), содержащая платформу для изолирования объекта от колеблющегося основания, фрикционные элементы и пружины, предназначенные для размещения на основании, взаимодействующие с тросами, одни концы тросов закреплены на платформе, подвеска снабжена стойками, устанавливаемыми на основании, внутри каждой из стоек размещен фрикционный элемент, выполненный в виде подвижной и неподвижной пластин и размещенного между ними вкладыша с осевым отверстием и параллельными его оси направляющими в виде стержней, расположенного на них ползуна, подпружиненного вдоль оси с обеих сторон, и установленными в стойках направляющими роликами, охваченными в каждой стойке тросом, другие концы которого закреплены также на платформе, а трос пропущен через осевое отверстие во вкладыше и жестко связан с ползуном. Недостатком этого конструктивного решения является недостаточная энергоемкость при ударных нагрузках, значительные поперечные размеры.The well-known "Vibrating cable suspension" (SU No. 1450507 from 10.15.91, F16F 7/14), containing a platform for isolating the object from the vibrating base, friction elements and springs designed to be placed on the base, interacting with the cables, one ends of the cables are fixed to the platform, the suspension is equipped with racks mounted on the base, inside each of the racks there is a friction element made in the form of a movable and fixed plates and a liner placed between them with an axial hole and parallel to its axis rails in the form of rods, a slider located on them, spring-loaded along the axis on both sides, and guide rollers installed in the racks, covered by a cable in each rack, the other ends of which are also fixed on the platform, and the cable is passed through an axial hole in the insert and is rigidly connected to slider. The disadvantage of this design solution is the lack of energy consumption during shock loads, significant transverse dimensions.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является «Удароизолирующая тросовая подвеска» (SU №962692 от 30.09.82, МКИ F16F 7/14), содержащая контейнер для изолирования от колеблющегося основания объекта и тросы, одни концы которых закреплены на контейнере, подвеска снабжена жестко закрепляемыми на основании фрикционными элементами, с каждым из которых взаимодействует соответствующий трос, подвешенными на пружинах грузами, с которыми связаны свободные концы тросов. Недостатком наиболее близкого аналога является низкая демпфирующая способность к ударным нагрузкам большой интенсивности, высокая концентрация напряжений в тросах, что чревато обрывом тросовых элементов в узлах заделки.The closest analogue to the claimed invention is a “shock-absorbing cable suspension” (SU No. 962692 from 09.30.82, MKI F16F 7/14), containing a container for isolation from the vibrating base of the object and cables, some ends of which are fixed on the container, the suspension is equipped with rigidly fixed on the basis of friction elements, each of which interacts with the corresponding cable, suspended loads on springs, with which the free ends of the cables are connected. The disadvantage of the closest analogue is the low damping ability to shock loads of high intensity, a high concentration of stresses in the cables, which is fraught with a break in the cable elements in the knots of termination.

Целью изобретения является повышение эффективности противоударной защиты за счет комплексного применения амортизирующих элементов, последовательно снижающих интенсивность ударного воздействия.The aim of the invention is to increase the effectiveness of shock protection due to the integrated use of shock absorbing elements, consistently reducing the intensity of the impact.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой ударозащитной подвеске внутри основания размещен каркас, выполненный из гибкого стального троса, состоящий из двух поясов тросов, распределенных по секторам, число которых равно числу узлов подвеса, верхний пояс тросов выполнен в виде замкнутого контура, разделенного на равное число участков, в виде отрезков тросов, пропущенных через втулочные опоры наружной рамы под углом к прилегающим сторонам рамы с образованием возвратной петли в фрикционном элементе, закрепленном в опорной стойке, скрепленной с наружной рамой, с образованием регулярной структуры в виде равнобедренных треугольников, причем свободные концы тросов верхнего пояса связаны посредством гибкой связи с узлами подвеса, нижний пояс тросов выполнен в виде замкнутого контура, разделенного на равное число участков, в виде отрезков тросов, пропущенных через втулочные опоры платформы с возможностью перемещения относительно опор под углом к прилегающим сторонам платформы с образованием возвратной петли в фрикционном элементе, в виде равнобедренных треугольников с основанием на прилегающей стороне платформы, причем отрезки тросов верхнего и нижнего поясов, охватывающие в виде возвратной петли фрикционный элемент, взаимно противоположны, каждый из названных фрикционных элементов, размещенных в вилках опорных стоек, выполнен в виде цилиндрического корпуса с центрирующим полым стержнем и двумя дискообразными частями, расположенными на стержне соосно, с возможностью поворота относительно оси стержня, каждая дискообразная часть выполнена со сквозным отверстием, соединенным с кольцевой проточкой для пропуска троса, причем каждый отрезок троса, проходящий через фрикционный элемент, навит на стержень фрикционного элемента с возможностью огибания стержня в плоскости, перпендикулярной его оси, причем направления огибания отрезков тросов верхнего и нижнего поясов являются противоположными, названные узлы подвеса, закрепленные неподвижно к основанию сооружения посредством станины, выполнены в виде упругопластических амортизаторов, штоки которых через проушины соединены посредством гибких связей со свободными концами тросов верхнего пояса.The task is achieved by the fact that in the proposed shockproof suspension inside the base there is a frame made of a flexible steel cable, consisting of two cable belts distributed across sectors, the number of which is equal to the number of suspension nodes, the upper cable belt is made in the form of a closed loop divided into equal the number of sections, in the form of cable segments, passed through the sleeve supports of the outer frame at an angle to the adjacent sides of the frame with the formation of a return loop in the friction element, fixed in the support with an anchor fastened to the outer frame, with the formation of a regular structure in the form of isosceles triangles, the free ends of the cables of the upper belt connected by flexible connection with the nodes of the suspension, the lower belt of the cables is made in the form of a closed loop, divided into an equal number of sections, in the form of cable segments, passed through the sleeve supports of the platform with the ability to move relative to the supports at an angle to the adjacent sides of the platform with the formation of a return loop in the friction element, in the form of isosceles triangles olnikov with a base on the adjacent side of the platform, and the segments of the cables of the upper and lower belts, covering the friction element in the form of a return loop, are mutually opposite, each of these friction elements placed in the forks of the support posts is made in the form of a cylindrical body with a centering hollow rod and two disk-shaped parts arranged coaxially on the rod, rotatably relative to the axis of the rod, each disk-shaped part is made with a through hole connected to the annular a hole for passing the cable, and each cable segment passing through the friction element is wound on the rod of the friction element with the possibility of bending the rod in a plane perpendicular to its axis, and the directions of bending of the segments of the cables of the upper and lower belts are opposite, these suspension nodes are fixed fixed to the base of the structure by means of a bed, made in the form of elastoplastic shock absorbers, the rods of which are connected through the eyes through flexible connections with the free ends of the pipes wasps of the upper girdle.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид ударозащитной подвески; на фиг.2 приведена схема соединения тросов верхнего и нижнего поясов совместно с фрикционными элементами (стрелками указано направление обхода и их связь с втулочными опорами платформы); на фиг.3 показан фрикционный элемент в разрезе; на фиг.4 - конструкция опорной стойки в разрезе; на фиг.5 - конструкция упругопластического амортизатора в разрезе; на фиг.6 - конструкция упругопластического амортизатора в частично деформированном положении, в процессе гашения энергии ударного воздействия.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the shock-absorbing suspension; figure 2 shows the connection diagram of the cables of the upper and lower zones together with friction elements (arrows indicate the bypass direction and their connection with the sleeve supports of the platform); figure 3 shows a friction element in section; figure 4 - construction of the support rack in the context; figure 5 is a sectional view of an elastoplastic shock absorber; figure 6 - design of an elastoplastic shock absorber in a partially deformed position, in the process of damping the energy of impact.

Конструкция ударозащитной подвески (фиг.1) содержит узлы подвеса 1, устанавливаемые на инженерном сооружении, внутри которого размещен защищаемый объект 2, и закрепляемые с помощью анкерных болтов к основанию сооружения. Защищаемый объект 2 на опорной платформе 3 подвешен на гибких связях 4, присоединенных к узлам подвеса 1 посредством тросового каркаса 5 цилиндрической формы, включающего наружную раму 6, опорные стойки 7 и фрикционные элементы 8.The design of the shock-absorbing suspension (Fig. 1) contains suspension units 1 installed on the engineering structure, inside which the protected object 2 is placed, and fixed with anchor bolts to the base of the structure. The protected object 2 on the supporting platform 3 is suspended on flexible connections 4 connected to the nodes of the suspension 1 by means of a cable frame 5 of a cylindrical shape, including an outer frame 6, support racks 7 and friction elements 8.

Каркас 5 из тросов включает в себя два пояса 9, 10, выполненных из тросов и скрепленных между собой через фрикционные элементы 8, причем тросы нижнего 9 и верхнего 10 поясов огибают фрикционный элемент 8 с образованием петли. Пространственная конструкция каркаса 5 разбита на сектора по числу узлов подвеса. Схема обхода тросов нижнего 9 и верхнего 10 поясов приведена на фиг.2. Свободные концы тросов верхнего пояса 10 прикреплены через гибкую связь 4 к узлам подвеса 1. Свободные концы тросов нижнего пояса 9 прикреплены к платформе 3, на которой смонтирован защищаемый объект, через втулочные опоры 11 с возможностью горизонтального перемещения. Взаимодействие тросов поясов каркаса происходит через фрикционные элементы 8, установленные в опорных стойках 7. В фрикционных элементах 8 выполнены сквозные каналы криволинейной формы, через которые пропущены тросы поясов. На внешней стороне платформы установлены втулочные опоры 11 для соединения с тросами нижнего пояса 9 каркаса. Сетевая структура тросовой подвески состоит из поясов 9, 10 гибкого стального троса, проходящих через втулочные опоры 11 платформы 3 под углом к прилегающим сторонам рамы, с образованием регулярной структуры в виде равнобедренных треугольников с вершиной в центре фрикционного элемента 8 и основанием на прилегающей стороне платформы 3. Аналогично каждый отрезок троса верхнего пояса 10 последовательно огибает изнутри втулочные опоры 12 наружной рамы 6 и фрикционные элементы 8 с образованием возвратной петли в виде равнобедренного треугольника с вершиной в центре фрикционного элемента 8 и основанием на прилегающей стороне рамы 6 (фиг.2). Свободные концы тросов верхнего пояса 10 через гибкую связь 4 присоединены к узлам подвеса 1. При этом направления огибания отрезков тросов верхнего 10 и нижнего 9 поясов на фрикционном элементе 8 являются взаимно противоположными.The frame 5 of the cables includes two belts 9, 10 made of cables and fastened to each other through friction elements 8, and the cables of the lower 9 and upper 10 belts bend around the friction element 8 with the formation of a loop. The spatial structure of the frame 5 is divided into sectors according to the number of suspension nodes. The circuit of bypassing the cables of the lower 9 and upper 10 zones is shown in figure 2. The free ends of the cables of the upper belt 10 are attached through a flexible connection 4 to the nodes of the suspension 1. The free ends of the cables of the lower belt 9 are attached to the platform 3, on which the protected object is mounted, through the sleeve supports 11 with the possibility of horizontal movement. The interaction of the cables of the frame belts occurs through the friction elements 8 installed in the support posts 7. In the friction elements 8 there are made through channels of curved shape through which the cables of the belts are passed. On the outside of the platform installed sleeve support 11 for connecting with cables of the lower belt 9 of the frame. The network structure of the cable suspension consists of belts 9, 10 of a flexible steel cable passing through the sleeve supports 11 of the platform 3 at an angle to the adjacent sides of the frame, with the formation of a regular structure in the form of isosceles triangles with an apex in the center of the friction element 8 and a base on the adjacent side of the platform 3 . Similarly, each segment of the cable of the upper belt 10 sequentially bends around the inside of the sleeve supports 12 of the outer frame 6 and friction elements 8 with the formation of a return loop in the form of an isosceles triangle with a vertex in the center of the friction element 8 and a base on the adjacent side of the frame 6 (figure 2). The free ends of the cables of the upper belt 10 through a flexible connection 4 are attached to the nodes of the suspension 1. In this case, the directions of the envelope of the segments of the cables of the upper 10 and lower 9 zones on the friction element 8 are mutually opposite.

Фрикционный элемент (фиг.3) состоит из цилиндрического корпуса 13, установленного в вилке опорной стойки, с центрирующим полым стержнем 14 и двумя дискообразными частями 15, расположенными на стержне соосно, с возможностью поворота относительно оси стержня. Каждая из названных дискообразных частей выполнена со сквозным каналом 16, соединенным с кольцевой проточкой 17 для пропуска троса. Проточка 17 выполняется изнутри торообразной формы, шириной не менее толщины троса. Центрирующий полый стержень 14, в местах расположения кольцевых проточек дискообразных частей в сборе, на наружной цилиндрической поверхности имеет кольцевую канавку с рифлениями, соответствующими форме наружной поверхности троса. После сборки узла в целом каждый отрезок троса, проходящий через фрикционный элемент 8, навит на центрирующий стержень 14 с возможностью огибания его в плоскости, перпендикулярной его оси, причем направления огибания тросов 9, 10 являются противоположными. При сборке отрезок троса протягивается через сквозное отверстие 16, соединенное с кольцевой проточкой 17 с образованием огибающей стержень 14 петли, и закрепляется в канавке торообразной формы с помощью фиксирующих штифтов.The friction element (figure 3) consists of a cylindrical body 13 installed in the fork of the support column, with a centering hollow rod 14 and two disk-shaped parts 15 located coaxially on the rod, with the possibility of rotation about the axis of the rod. Each of these disk-shaped parts is made with a through channel 16 connected to the annular groove 17 for the passage of the cable. The groove 17 is made from inside a toroidal shape, the width of not less than the thickness of the cable. The centering hollow rod 14, at the locations of the annular grooves of the disk-shaped parts in the assembly, has an annular groove on the outer cylindrical surface with corrugations corresponding to the shape of the outer surface of the cable. After assembling the assembly as a whole, each segment of the cable passing through the friction element 8 is wound on the centering rod 14 with the possibility of bending it in a plane perpendicular to its axis, and the directions of bending of the cables 9, 10 are opposite. During assembly, the cable segment is pulled through the through hole 16 connected to the annular groove 17 to form the loop envelope 14, and is fixed in the toroid-shaped groove with the help of fixing pins.

Опорные стойки 7 являются внутренними демпфирующими элементами подвески и представляют собой пружинные амортизаторы, одновременно они являются опорными узлами для размещения фрикционных элементов 8. Каждая опорная стойка (фиг.4) состоит из цилиндрического корпуса 18, центрального стержня 19, направляющей втулки 20, вилки 21, в которой монтируется фрикционный элемент 8, и цилиндрической пружины 22, размещенной в корпусе. При сборке совместно с наружной рамой 6 вначале монтируются направляющие втулки 20 в заранее выполненные отверстия. Затем в вилки 21 опорных стоек 7 размещают фрикционные элементы 8. После этого во втулки 20 вставляют центральные стержни 19 с предварительно сжатыми пружинами 22. Стержни 19 фиксируются с помощью стопорных шайб и штифтов.Support struts 7 are internal damping elements of the suspension and are spring shock absorbers, at the same time they are support nodes for accommodating friction elements 8. Each support strut (figure 4) consists of a cylindrical body 18, a central rod 19, a guide sleeve 20, forks 21, in which the friction element 8 is mounted, and the coil spring 22 is placed in the housing. When assembling together with the outer frame 6, the guide bushings 20 are first mounted in the holes made in advance. Then, the friction elements 8 are placed in the forks 21 of the support posts 7. After that, the central rods 19 with pre-compressed springs 22 are inserted into the bushings 20. The rods 19 are fixed with lock washers and pins.

Узлы подвеса 1 конструктивно представляют собой установленные стационарно на станине упругопластические амортизаторы по числу точек подвеса защищаемого объекта. Упругопластический амортизатор (фиг.5) выполнен в виде корпуса 23 цилиндрической конструкции с крышкой, смонтированных на станине. Внутри корпуса 23 расположен поршень 24 со штоком 25, на котором размещены тарельчатые пружины 26, обращенные большими основаниями друг к другу, и винтовая пружина 27. В полостях тарельчатых пружин 26 помещен упругогистерезисный элемент 28 из нетканого проволочного материала типа МР (металлический аналог резины), обладающего высокой способностью поглощать энергию ударного воздействия [1]. В кольцевом пространстве корпуса, образованном внутренней поверхностью корпуса 23 и штока с поршнем (в полости под поршнем), установлено энергопоглощающее устройство - пластический амортизатор 29, который выполнен в виде цилиндрической оболочки с опорными фланцами по технологии [2,3]. Наружная цилиндрическая поверхность оболочки амортизатора 29 имеет ослабляющие проточки 30 заданной глубины и конфигурации. В поршне 24 и верхнем опорном фланце амортизатора 29 выполнены дросселирующие отверстия 31, соединяющие полости амортизатора. А полость под поршнем 24 заполнена вязко-текучей жидкостью на силиконовой основе.Suspension nodes 1 are structurally stationary mounted on a bed of elastic-plastic shock absorbers according to the number of suspension points of the protected object. The elastic-plastic shock absorber (Fig. 5) is made in the form of a housing 23 of a cylindrical structure with a cover mounted on a bed. Inside the housing 23 there is a piston 24 with a stem 25, on which there are Belleville springs 26, facing large bases to each other, and a coil spring 27. In the cavities of the Belleville springs 26 there is an elastic hysteresis element 28 made of non-woven wire material of type MP (metal analogue of rubber), having a high ability to absorb shock energy [1]. In the annular space of the housing, formed by the inner surface of the housing 23 and the rod with the piston (in the cavity under the piston), an energy-absorbing device is installed - a plastic shock absorber 29, which is made in the form of a cylindrical shell with supporting flanges according to the technology [2,3]. The outer cylindrical surface of the shell of the shock absorber 29 has a weakening grooves 30 of a given depth and configuration. In the piston 24 and the upper supporting flange of the shock absorber 29, throttling holes 31 are made connecting the cavity of the shock absorber. And the cavity under the piston 24 is filled with a viscous fluid silicone-based fluid.

Гибкая связь 4 предназначена для соединения узлов подвеса 1 со свободными концами тросов верхнего пояса 10 каркаса 5. Гибкая связь 4 выполнена в виде сварных дугообразных звеньев (проушин), чередующихся с прямолинейными участками из набора стержней и отрезков тросов, выполненных по технологии [4].Flexible connection 4 is designed to connect the nodes of the suspension 1 with the free ends of the cables of the upper belt 10 of the frame 5. Flexible connection 4 is made in the form of welded arcuate links (eyes), alternating with straight sections from a set of rods and cable segments made by technology [4].

После присоединения тросов верхнего 10 и нижнего 9 поясов тросового каркаса 5, составляющих совместно с фрикционными элементами 8 сетевую структуру амортизирующего устройства, свободные концы тросов верхнего пояса 10 соединяются посредством гибких связей 4 с узлами подвеса 1. При этом под действием силы тяжести объекта с платформой выбираются все слабины тросов, неравномерный «провис» и плоскость платформы защищаемого объекта ориентируется в направлении амортизации. Сила натяжения в гибких связях, усилие на штоке упругопластического амортизатора таковы, что все элементы амортизирующего устройства работают в упругой области деформации, а сила реакции в узлах подвеса достаточна для удержания платформы с объектом в исходном положении при отсутствии динамического воздействия на сооружение. Зазоры между наибольшим диаметром подвески и колеблющимся основанием задаются такими, чтобы при максимальных нагрузках не происходило соударения его с платформой.After connecting the cables of the upper 10 and lower 9 belts of the cable carcass 5, which together with the friction elements 8 make up the network structure of the shock-absorbing device, the free ends of the cables of the upper belt 10 are connected via flexible connections 4 to the suspension nodes 1. In this case, under the influence of gravity, the objects with the platform are selected all cable slack, uneven “slack” and the platform plane of the protected object are oriented in the direction of depreciation. The tension force in flexible connections, the force on the rod of an elastoplastic shock absorber is such that all elements of the shock-absorbing device work in the elastic region of deformation, and the reaction force in the suspension nodes is sufficient to hold the platform with the object in its original position in the absence of dynamic effects on the structure. The gaps between the largest suspension diameter and the oscillating base are set so that at maximum loads it does not collide with the platform.

Ударозащитная подвеска работает следующим образом. При пространственном ударном воздействии на инженерное сооружение, в котором находится защищаемый объект 2, происходит перемещение узлов подвеса 1 вместе с колеблющимся основанием сооружения. При небольшой интенсивности нагрузок колебания платформы 3 с объектом 2 гасятся упругими элементами 26, 27, 28 упругопластических амортизаторов узлов подвеса, пружинными амортизаторами 22 опорных стоек 7, трением тросов в фрикционных элементах 8 и втулочных опорах 11, 12. При большой интенсивности ударного воздействия в момент приложения ударного импульса платформа 3 с объектом 2 в силу инерции остается на месте, но перемещаются узлы подвеса 1 вместе с основанием сооружения, включаются в работу упругопластические амортизаторы узлов подвеса 1 (фиг.6), вначале сжимаются тарельчатые пружины 26 с размещенным в их полости упругогистерезисным элементом 28, происходит осадка штока 25 и амортизирующая жидкость через дросселирующие отверстия 31 перетекает в полость над поршнем, далее нагрузка передается на оболочку пластического амортизатора 29. При приложении ударной нагрузки участки этого элемента, ослабленные кольцевыми проточками 30, деформируются (теряют устойчивость и пластически выпучиваются) последовательно от самых тонких к более толстым участкам. Поглощение энергии удара при этом осуществляется за счет упругой деформации тарельчатых пружин 26 совместно с упругогистерезисным элементом 28, за счет пластической деформации оболочки 29 и продавливания амортизирующей жидкости на основе силикона через калиброванные отверстия 31. Цилиндрическая поверхность штока препятствует прогибу деформируемого участка оболочки 29 внутрь и тем самым обеспечивает его осесимметричную деформацию с образованием кольцевых гофров. В результате этой деформации происходит повышение жесткости данных участков и дополнительное поглощение энергии удара. Далее при натяжении ветвей гибких связей 4 энергия удара передается тросовому каркасу 5 через втулочные опоры 11 и крепежные элементы к опорным стойкам 7 и фрикционным элементам 8. При перераспределении нагрузки между тросами поясов 9, 10 и фрикционными элементами 8 происходит упругое деформирование линейных участков каркаса - отрезков тросов, прикрепленных к втулочным опорам, энергия удара рассеивается за счет трения участков троса в каналах корпуса фрикционных элементов 8, за счет внутреннего трения в самом тросе между его прядями и проволоками, за счет упругопластического скручивания центрирующего стержня 14, соединяющего половины фрикционного элемента. Процесс деформирования амортизирующего устройства продолжается либо до поглощения энергии ударного воздействия, либо до исчерпания рабочего хода амортизации, обеспечивая тем самым защиту объекта от воздействия ударной нагрузки.Shock protection works as follows. With a spatial impact on the engineering structure in which the protected object 2 is located, the suspension units 1 move together with the oscillating base of the structure. When the load intensity is small, the vibrations of the platform 3 with the object 2 are damped by the elastic elements 26, 27, 28 of the elastoplastic shock absorbers of the suspension units, spring shock absorbers 22 of the support posts 7, the friction of the cables in the friction elements 8 and the sleeve supports 11, 12. With a high intensity of impact at the moment application of the shock pulse, the platform 3 with the object 2 due to inertia remains in place, but the suspension units 1 move together with the base of the structure, elastoplastic shock absorbers of the suspension units 1 are included in the operation (Fig. .6), the disk springs 26 are first compressed with an elastic hysteresis element 28 located in their cavity, the rod 25 is sedimented, and the shock-absorbing liquid flows through the throttling holes 31 into the cavity above the piston, then the load is transferred to the shell of the plastic shock absorber 29. When an impact load is applied, sections of this elements weakened by annular grooves 30 are deformed (lose stability and plastically bulge) sequentially from the thinnest to thicker sections. The absorption of shock energy is carried out due to the elastic deformation of the disk springs 26 together with the elastic hysteresis element 28, due to plastic deformation of the shell 29 and forcing the shock-absorbing silicone-based liquid through calibrated holes 31. The cylindrical surface of the rod prevents the deformed section of the shell 29 from bending inward and thereby provides its axisymmetric deformation with the formation of annular corrugations. As a result of this deformation, there is an increase in the rigidity of these sections and an additional absorption of impact energy. Further, when the branches of flexible connections 4 are pulled, the impact energy is transmitted to the cable frame 5 through the sleeve supports 11 and fasteners to the support posts 7 and the friction elements 8. When the load is redistributed between the cables of the belts 9, 10 and the friction elements 8, elastic deformation of the linear sections of the frame - segments cables attached to the sleeve supports, the impact energy is dissipated due to friction of the cable sections in the channels of the housing of the friction elements 8, due to internal friction in the cable itself between its strands and wires kami due elastoplastic twisting of the centering rod 14 that connects the halves of the friction element. The process of deformation of the shock-absorbing device continues either until the shock energy is absorbed, or until the depreciation stroke is exhausted, thereby protecting the object from shock.

Такое соединение демпфирующих и амортизирующих элементов, построенных на разных физических явлениях, позволяет обеспечить требуемую силовую характеристику амортизирующего устройства на всем рабочем ходе.Such a combination of damping and shock-absorbing elements, built on different physical phenomena, allows you to provide the required power characteristics of the shock-absorbing device for the entire working stroke.

Предлагаемое устройство обладает рядом преимуществ, обеспечивающих положительный эффект, а именно:The proposed device has several advantages that provide a positive effect, namely:

- при минимальных исходных габаритах имеет более высокую энергоемкость за счет применения амортизаторов в узлах подвеса, использующих пластическую деформацию, за счет перераспределения усилий в тросовых элементах поясов амортизации;- with minimum initial dimensions it has a higher energy intensity due to the use of shock absorbers in suspension nodes using plastic deformation due to the redistribution of forces in the cable elements of the depreciation belts;

- возможность задавать требуемую характеристику амортизирующих свойств, изменяя характеристики пластических амортизаторов и фрикционных элементов;- the ability to set the required characteristic of shock-absorbing properties by changing the characteristics of plastic shock absorbers and friction elements;

- обеспечения безопасной величины перегрузки, передаваемого подвеской на амортизируемый объект (допустимой аппаратурой).- ensuring a safe amount of overload transmitted by the suspension to the depreciable object (permissible equipment).

Построенные на разных физических моделях демпфирующие элементы позволяют создать амортизирующую систему (систему защиты от ударных воздействий большой интенсивности) при заданных ограничениях на перегрузки и габариты.Damping elements built on different physical models make it possible to create a shock-absorbing system (a system of protection against shock impacts of high intensity) with given restrictions on overloads and dimensions.

Предложенная ударозащитная подвеска может найти применение при сооружении подземных инженерных сооружений и защите их объектов от сейсмических нагрузок естественного и искусственного происхождений.The proposed shockproof suspension can be used in the construction of underground engineering structures and the protection of their objects from seismic loads of natural and artificial origin.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Способ изготовления конусообразных упругогистерезисных элементов из проволочных материалов (SU №766714 от 05.07.78 г., B21F 21/00).1. A method of manufacturing a cone-shaped elastic hysteresis elements from wire materials (SU No. 766714 from 05.07.78, B21F 21/00).

2. Пластинчатый амортизатор одноразового действия (SU №846886 от 15.07.81 г., F16F 7/12).2. Disposable plate shock absorber (SU No. 846886 dated 07.15.81, F16F 7/12).

3. Пластический амортизатор (SU №1388617 от 15.04.88 г., F16F 7/12).3. Plastic shock absorber (SU No. 1388617 dated 04/15/88, F16F 7/12).

4. Гибкая связь (SU №1180585, F16F 7/14, 1985 г.).4. Flexible communications (SU No. 1180585, F16F 7/14, 1985).

Claims (1)

Ударозащитная подвеска, содержащая основание, внутри которого расположены тросовые амортизаторы, одни концы тросов которых соединены с основанием через узлы подвеса, а другие концы тросов соединены с защищаемым объектом, отличающаяся тем, что внутри основания размещен каркас, выполненный из гибкого стального троса, состоящий из двух поясов тросов, распределенных по секторам, число которых равно числу узлов подвеса, верхний пояс тросов выполнен в виде замкнутого контура, разделенного на равное число участков в виде отрезков тросов, пропущенных через втулочные опоры наружной рамы под углом к прилегающим сторонам рамы с образованием возвратной петли в фрикционном элементе, закрепленном в опорной стойке, скрепленной с наружной рамой, с образованием регулярной структуры в виде равнобедренных треугольников, причем свободные концы тросов верхнего пояса связаны посредством гибкой связи с узлами подвеса, нижний пояс тросов выполнен в виде замкнутого контура, разделенного на равное число участков, в виде отрезков тросов, пропущенных через втулочные опоры платформы с возможностью перемещения относительно опор под углом к прилегающим сторонам платформы, с образованием возвратной петли в фрикционном элементе в виде равнобедренных треугольников с основанием на прилегающей стороне платформы, причем отрезки тросов верхнего и нижнего поясов, охватывающие в виде возвратной петли фрикционный элемент, взаимно противоположны, каждый из названных фрикционных элементов, размещенных в вилках опорных стоек, выполнен в виде цилиндрического корпуса с центрирующим полым стержнем и двумя дискообразными частями, расположенными на стержне соосно с возможностью поворота относительно оси стержня, каждая дискообразная часть выполнена со сквозным отверстием, соединенным с кольцевой проточкой для пропуска троса, причем каждый отрезок троса, проходящий через фрикционный элемент, навит на стержень фрикционного элемента с возможностью огибания стержня в плоскости, перпендикулярной его оси, причем направления огибания отрезков тросов верхнего и нижнего поясов являются противоположными, названные узлы подвеса, закрепленные неподвижно к основанию сооружения посредством станины, выполнены в виде упругопластических амортизаторов, штоки которых через проушины соединены посредством гибких связей со свободными концами тросов верхнего пояса. Impact protection suspension containing a base, inside of which cable shock absorbers are located, one ends of the cables of which are connected to the base through suspension units, and the other ends of the cables are connected to the protected object, characterized in that a frame made of a flexible steel cable is placed inside the base, consisting of two cable belts distributed by sectors, the number of which is equal to the number of suspension nodes, the upper cable belt is made in the form of a closed loop, divided into an equal number of sections in the form of cable segments, prop connected through the sleeve supports of the outer frame at an angle to the adjacent sides of the frame with the formation of a return loop in the friction element fixed in the support column, fastened to the outer frame, with the formation of a regular structure in the form of isosceles triangles, and the free ends of the cables of the upper belt are connected through flexible connection with suspension nodes, the lower belt of the cables is made in the form of a closed loop, divided into an equal number of sections, in the form of segments of cables passed through the sleeve supports of the platform with possibly movement relative to the supports at an angle to the adjacent sides of the platform, with the formation of a return loop in the friction element in the form of isosceles triangles with a base on the adjacent side of the platform, and the segments of the cables of the upper and lower belts, covering the friction element in the form of a return loop, are mutually opposite, each named friction elements placed in the forks of the support posts, is made in the form of a cylindrical body with a centering hollow rod and two disk-shaped parts, located mounted on the rod coaxially with the possibility of rotation relative to the axis of the rod, each disk-shaped part is made with a through hole connected to an annular groove for passing the cable, and each segment of the cable passing through the friction element is wound on the rod of the friction element with the possibility of bending the rod in a plane perpendicular its axis, and the directions of the envelope of the segments of the cables of the upper and lower zones are opposite, the named nodes of the suspension, fixed motionless to the base of the structure by means of a bed, made in the form of elastoplastic shock absorbers, the rods of which are connected through the eyes through flexible connections to the free ends of the cables of the upper belt.
RU2011105351/11A 2011-02-14 2011-02-14 Impact-resistant suspension RU2464461C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105351/11A RU2464461C1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Impact-resistant suspension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105351/11A RU2464461C1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Impact-resistant suspension

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011105351A RU2011105351A (en) 2012-08-20
RU2464461C1 true RU2464461C1 (en) 2012-10-20

Family

ID=46936280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011105351/11A RU2464461C1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Impact-resistant suspension

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2464461C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637669C1 (en) * 2017-04-03 2017-12-06 Олег Савельевич Кочетов Method of explosion protection of explosive objects
RU2639212C1 (en) * 2017-04-03 2017-12-20 Олег Савельевич Кочетов Explosive protection device
RU2656421C1 (en) * 2017-04-03 2018-06-05 Олег Савельевич Кочетов Protective device for explosive objects

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450379A (en) * 1967-09-15 1969-06-17 Itek Corp Vibration isolation device
SU1450507A1 (en) * 1987-04-27 1991-10-15 Korneev M F Vibration-insulating cable suspension
RU2167350C1 (en) * 2000-02-14 2001-05-20 Мансуров Ибрагим Яхъяевич Cable seismoprotective platform
RU2190132C2 (en) * 2000-12-05 2002-09-27 Мансуров Олег Ибрагимович Vibration and shockproof platform

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3450379A (en) * 1967-09-15 1969-06-17 Itek Corp Vibration isolation device
SU1450507A1 (en) * 1987-04-27 1991-10-15 Korneev M F Vibration-insulating cable suspension
RU2167350C1 (en) * 2000-02-14 2001-05-20 Мансуров Ибрагим Яхъяевич Cable seismoprotective platform
RU2190132C2 (en) * 2000-12-05 2002-09-27 Мансуров Олег Ибрагимович Vibration and shockproof platform

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637669C1 (en) * 2017-04-03 2017-12-06 Олег Савельевич Кочетов Method of explosion protection of explosive objects
RU2639212C1 (en) * 2017-04-03 2017-12-20 Олег Савельевич Кочетов Explosive protection device
RU2656421C1 (en) * 2017-04-03 2018-06-05 Олег Савельевич Кочетов Protective device for explosive objects

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011105351A (en) 2012-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2889877B1 (en) Seismic isolation assembly
CN203741993U (en) Friction pendulum type seismic isolation support provided with anti-drawing devices
KR101386253B1 (en) Seismic reinforcing device
RU2464461C1 (en) Impact-resistant suspension
KR20140011821A (en) Complex device for vibration isolation with hydraulic system
KR101345996B1 (en) Snubber acting as a restraints for restricting pipe movement
JP6513387B2 (en) Vibration control device for girder bridge and reinforcement method for girder bridge
CN103255704B (en) Steel damper anti-collision and anti-girder-dropping device
KR102437821B1 (en) Isolation device for support of solar power generating device
KR101815644B1 (en) x shape damping device
CN110131483A (en) A kind of antidetonation suspension and support
CN109812113B (en) Graded energy-consumption shock-absorption friction damper and application method thereof
KR102063546B1 (en) 3-D seismic isolation spring damper for equipment of nuclear power plants
RU2533368C1 (en) Vibration isolator with rope damper
KR101371339B1 (en) Brace friction damper using the viscoelastic substance
CN114412260A (en) High-damping multi-direction wide-frequency-domain anti-pulling shock-isolating and damping device and shock-isolating and damping method
JP6188242B2 (en) Prop unit
KR101402479B1 (en) Aseismic Damper
CN209874371U (en) Elevator well protector
RU2457374C1 (en) Damper
DK202070357A1 (en) Damper and damper system for damping relative lateral movement between a tensioned cable and a support structure
CN114856015A (en) Three-dimensional shock isolation device
CN203295963U (en) Bridge steel damping anti-collision anti-dropping device
RU2423573C1 (en) Protective barrier
CN105672516A (en) Integrated tuned mass damping wall

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130215