RU2506474C2 - Vibration isolator of large carrying capacity - Google Patents
Vibration isolator of large carrying capacity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506474C2 RU2506474C2 RU2012101009/11A RU2012101009A RU2506474C2 RU 2506474 C2 RU2506474 C2 RU 2506474C2 RU 2012101009/11 A RU2012101009/11 A RU 2012101009/11A RU 2012101009 A RU2012101009 A RU 2012101009A RU 2506474 C2 RU2506474 C2 RU 2506474C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic
- vibration isolator
- bushings
- housing
- flange
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к виброизолирующим цельнометаллическим устройствам средней и большой грузоподъемности, способным работать в агрессивной среде, в вакууме, в условиях радиации и повышенной температуры (до 450°С).The invention relates to vibration-isolating all-metal devices of medium and heavy lifting capacity, capable of operating in an aggressive environment, in a vacuum, under conditions of radiation and elevated temperature (up to 450 ° C).
Известен виброизолятор (см. Котов А.С. Расчет упругодемпфирующих характеристик виброизоляторов из материала МР // Автореферат диссертациии на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Самара - 2007 г.), содержащий корпус, две конические упругие втулки из проволочного нетканого материала МР («Металлорезины»), крышку, центральную втулку, стяжной винт с буртиком и крепежные детали - шайбы, прорезные гайки и шплинты. На корпусе, крышке и центральной втулке выполнены небольшие концетрические буртики, по которым центрируются втулки из МР, и в них создается радиальный натяг. Осевой натяг во втулках из МР создается закручиванием нижней прорезной гайки (если ось виброизолятора вертикальна) до упора крышки в буртик стяжного винта и торца центральной втулки в крышку, и в этом положении гайка шплинтуется. Корпус виброизолятора имеет фланец, которым виброизолятор крепится к основанию. Виброизолируемый объект ставится на крышку и закрепляется шайбой, второй прорезной гайкой и шплинтом.A known vibration isolator (see Kotov A.S. Calculation of elastic-damping characteristics of vibration isolators from MR material // Abstract of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences. - Samara - 2007), containing a housing, two conical elastic bushings from wire nonwoven material MR ( “Metal rubber”), cover, central sleeve, collar screw with shoulder and fasteners - washers, slotted nuts and cotter pins. Small concentric flanges are made on the body, cover and central sleeve, along which MR bushings are centered, and a radial interference is created in them. The axial interference in the bushings from MP is created by tightening the lower slotted nut (if the axis of the vibration isolator is vertical) until the cover stops against the collar of the coupling screw and the end of the central sleeve into the cover, and in this position the nut is split. The vibration isolator case has a flange, with which the vibration isolator is attached to the base. The vibration-isolating object is placed on the cover and secured with a washer, a second slotted nut and a cotter pin.
Виброизолятор может использоваться при пространственном нагружении. Его упругие втулки работают в режиме двустороннего упругогистерезисного упора при нагружении по всем шести степеням свободы. К числу его положительных качеств следует отнести его относительно небольшие габариты и вес, простоту конструкции и технологии его изготовления.The vibration isolator can be used for spatial loading. Its elastic sleeves operate in a two-sided elastic hysteresis stop under loading in all six degrees of freedom. Among its positive qualities should be attributed to its relatively small dimensions and weight, simplicity of design and manufacturing technology.
По технической сущности этот виброизолятор наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип.By technical nature, this vibration isolator is closest to the proposed and adopted as a prototype.
Однако этот виброизолятор имеет и ряд серьезных недостатков.However, this vibration isolator has a number of serious drawbacks.
Материал МР плохо работает на растяжение и при крутильных и сдвиговых колебаниях объекта в местах упругих втулок, где они контактируют с центрирующими буртиками, могут возникать растягивающие напряжения, приводящие к местному разрыву материала втулок.MR material does not work well in tension, and during torsional and shear vibrations of an object in places of elastic bushings, where they are in contact with centering collars, tensile stresses can occur, leading to local rupture of the material of the bushings.
В литературном источнике (см. Котов А.С. Расчет упругодемпфирующих характеристик виброизоляторов из материала МР // Автореферат диссертациии на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Самара - 2007 г.), где описана эта конструкция виброизолятора, не освещены условия, которые необходимо выполнить при создании работоспособного, тяжело нагруженного виброизолятора с упругогистерезисными элементами, изготовленными из материала МР, удовлетворяющего ТУ заказчика, и не вскрыт их физический смысл (см. ниже).In the literary source (see Kotov A.S. Calculation of the elastic-damping characteristics of vibration isolators from MR material // Abstract of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences. - Samara - 2007), where this design of the vibration isolator is described, conditions that are necessary are not covered when creating a workable, heavily loaded vibration isolator with elastic hysteresis elements made of MR material that meets customer specifications, their physical meaning is not revealed (see below).
Отметим, что в предлагаемой конструкции виброизолятора эти условия выполнены и заявлены как отличительный признак предлагаемой конструкции.Note that in the proposed design of the vibration isolator, these conditions are fulfilled and declared as a distinctive feature of the proposed design.
Упругие втулки виброизолятора изготовлены однонаправленным прессованием заготовки вдоль вертикальной оси втулки. Поэтому углы наклона к оси втулки плоскостей основной массы витков спиралей внутри ее объема мало отличаются от прямого, и при значительных радиальных динамических нагрузках будут возникать остаточные радиальные деформации, которые будут быстро нарастать при наработке.The elastic bushings of the vibration isolator are made by unidirectional pressing of the workpiece along the vertical axis of the sleeve. Therefore, the angles of inclination to the axis of the sleeve of the planes of the main mass of the turns of the spirals inside its volume do not differ much from the direct one, and with significant radial dynamic loads residual radial deformations will arise that will quickly increase during operation.
Изделия из материала МР, изготовленные однонаправленным прессованием, лучше всего работают на сжатие в направлении прессования.Unidirectional pressed articles made of MP material work best for compression in the pressing direction.
У прототипа верхняя упругая втулка значительно более нагружена, чем нижняя, так как при нагружении виброизолятора весом объекта она догружается по тому же процессу, которым она нагружалась при создании в ней осевого натяга, а нижняя упругая втулка при этом разгружается и в результате находится в менее нагруженном состоянии даже по сравнению с состоянием ее после создания в ней осевого натяга.The prototype of the upper elastic sleeve is significantly more loaded than the lower one, since when loading the vibration isolator with the weight of the object, it is loaded according to the same process that it was loaded when the axial tension was created in it, and the lower elastic sleeve is unloaded and, as a result, is less loaded condition even compared to its state after creating an axial interference in it.
В результате при динамическом нагружении виброизолятора нагружение верхней втулки описывается петлей гистерезиса, либо частично, либо целиком лежащей на «хвостах» поля ее упругогистерезисных петель, что значительно ухудшает упругогистерезисные характеристики (УФХ) виброизолятора, увеличивает перегрузки и резонансные частоты виброизолируемого объекта, что в свою очередь приводит к появлению «усадки» материала втулки и снижению осевого натяга втулок. Причем по мере наработки нарастание «усадки» и остаточной радиальной деформации увеличивает плотность материала втулок. Кроме того, за счет износа возрастает трение на контактных поверхностях витков спиралей. Все это будет приводить к тому, что рабочая петля гистерезиса виброизолятора все дальше будет «выталкиваться» на «хвост» поля, будет возрастать среднециклическая жесткость виброизолятора, а следовательно, и резонансные частоты динамической системы «объект - виброизоляторы», коэффициент рассеивания виброизолятора будет снижаться и, следовательно, будут возрастать динамические перегрузки, действующие на объект. Причем интенсивность возрастания неблагоприятного воздействия этих факторов будет непрерывно увеличиваться по мере наработки. Естественно, что интенсивность возрастания этих неблагоприятных факторов сильно зависит от удачности выбора первоначальных конструктивных параметров виброизолятора.As a result, during dynamic loading of the vibration isolator, the loading of the upper sleeve is described by a hysteresis loop, either partially or wholly lying on the “tails” of the field of its elastic hysteresis loops, which significantly worsens the elastic hysteresis characteristics (UV) of the vibration isolator, increases overloads and resonant frequencies of the vibration-insulated object, which in turn leads to the appearance of "shrinkage" of the material of the sleeve and reduce the axial interference of the bushings. Moreover, as the operating time increases "shrinkage" and residual radial deformation increases the density of the material of the bushings. In addition, due to wear, friction on the contact surfaces of the coils of spirals increases. All this will lead to the fact that the working hysteresis loop of the vibration isolator will be “pushed” further and further to the “tail” of the field, the average cyclic rigidity of the vibration isolator will increase, and therefore the resonant frequencies of the “object-vibration isolators” dynamic system will increase, and the dispersion coefficient of the vibration isolator will decrease and therefore, dynamic overloads acting on the object will increase. Moreover, the intensity of the increase in the adverse effects of these factors will continuously increase as the operating time. Naturally, the growth rate of these adverse factors strongly depends on the successful selection of the initial design parameters of the vibration isolator.
К числу недостатков прототипа следует также отнести отсутствие упругой компенсации потери осевого натяга при наработке, обусловленного жестким скреплением крышки с центральной втулкой. В результате, как показал опыт эксплуатации виброизолятора, за счет уменьшения осевого натяга уменьшается сила затяжки прорезных гаек несмотря на их контровку шплинтами и периодически приходится их подзатягивать и шплинтовать.Among the disadvantages of the prototype should also include the lack of elastic compensation for the loss of axial interference during running, due to the rigid fastening of the cover with the Central sleeve. As a result, as the operating experience of the vibration isolator has shown, by reducing the axial interference, the tightening torque of the slotted nuts is reduced despite being locked with cotter pins and periodically it is necessary to tighten and cotter them.
Поэтому ставится задача разработки виброизолятора большой грузоподъемности (с таким же диапазоном грузоподъемности, как у прототипа), у которого при крутильных и сдвиговых колебаниях объекта не происходил бы «закус» материала упругих втулок и местный разрыв его, осевая «усадка» и радиальные сдвиговые остаточные деформации материала МР втулок в процессе наработки не приводили бы к необходимости периодического перезатягивания прорезных гаек и их шплинтования, при этом предлагаемый виброизолятор по сравнению с прототипом имел бы лучшие УФХ, и, следовательно, динамическая система «виброизолируемый объект - виброизоляторы» имела бы более низкие резонансные частоты, и на объект воздействовали бы меньшие динамические перегрузки как в резонансных зонах, так и в зарезонансных, и, следовательно, предлагаемый виброизолятор имел бы больший ресурс работы, чем прототип.Therefore, the task is to develop a large-capacity vibration isolator (with the same load range as the prototype), which would not have “snack” the elastic sleeve material and its local break, axial “shrinkage” and radial shear residual deformations under torsional and shear vibrations of the object material MR bushings in the process of running would not lead to the need for periodic retightening of the slotted nuts and their cotter pin, while the proposed vibration isolator in comparison with the prototype would have the best UVC, and, therefore, the dynamic system “vibration-insulated object - vibration isolators” would have lower resonant frequencies, and the object would be affected by lower dynamic overloads both in the resonance zones and in the resonance ones, and, therefore, the proposed vibration isolator would have a longer service life than a prototype.
Поставленная задача решается тем, что предлагается виброизолятор ВБГ большой грузоподъемности, содержащий корпус с фланцем, размещенные в нем с радиальным и осевым натягом две конические упругие втулки из проволочного материала МР, изготовленные однонаправленным прессованием в направлении оси втулки, крышку, размещенный в центральном отверстие втулок и крышки стяжной винт с резьбовыми концами, в которых выполнены отверстия под шплинты, крепежные детали - шайбы, прорезные гайки и шплинты, отличает тем, что цилиндрическая стенка корпуса выступает с обеих сторон его основания на высоту втулки в свободном состоянии, на стяжном винте выполнен круглый конический фланец с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра цилиндрической стенки корпуса на два хода виброизолятора в радиальном направлении, а на наружной поверхности фланца выполнена опорная площадка, стяжной винт с заданным радиальным натягом размещен в центральных отверстиях упругих втулок, причем диаметр внутреннего отверстия основания корпуса на два радиальных хода больше диаметра гладкой цилиндрической части стяжного винта, коническая крышка центрируется на стяжном винте и на ее наружной поверхности выполнена плоская опорная площадка, а ее наружный диаметр равен наружному диаметру конического фланца стяжного винта, заданная величина осевого натяга упругих втулок создана затяжкой нижней прорезной гайки, под которой установлены одна, две или более упругие шайбы, упругая шайба также установлена под второй прорезной гайкой, острые кромки упругих втулок, цилиндрической стенки корпуса, крышки, конического фланца стяжного винта, а также места соединения стенки корпуса с его основанием и конического фланца со стяжным винтом скруглены радиусами, параметры упругих втулок и, следовательно, виброизолятора определены таким образом, чтобы при одновременном действии приходящихся на виброизолятор силы веса объекта и допустимой в эксплуатации силы, обусловленной динамической перегрузкой, динамические процессы нагружения виброизолятора не попадали бы на «хвосты» его поля упругогистерезисных петель.The problem is solved in that a VBG vibration isolator of large carrying capacity is proposed, comprising a housing with a flange, two conical elastic bushings made of MP wire material, made by unidirectional pressing in the direction of the axis of the sleeve, a cover placed in the central hole of the bushings and placed therein with a radial and axial interference the screw with threaded ends, in which holes are made for cotter pins, fasteners - washers, slotted nuts and cotter pins, are distinguished by the fact that the cylindrical wall of the housing protrudes on both sides of its base to the height of the sleeve in a free state, a round conical flange with an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical wall of the casing for two strokes of the vibration isolator in the radial direction is made on the clamping screw, and a support pad is made on the outer surface of the flange, the clamping screw with a predetermined radial interference is placed in the Central holes of the elastic bushings, and the diameter of the inner hole of the base of the housing is two radial strokes greater than the diameter of a smooth cylindrical h part of the coupling screw, the conical cover is centered on the coupling screw and a flat bearing pad is made on its outer surface, and its outer diameter is equal to the outer diameter of the conical flange of the coupling screw, the specified value of the axial tension of the elastic bushings is created by tightening the lower slotted nut, under which one, two or more elastic washers, an elastic washer is also installed under the second slotted nut, sharp edges of the elastic bushings, the cylindrical wall of the housing, the cover, the conical flange of the coupling screw, as well as and the joints of the housing wall with its base and the conical flange with the clamping screw are rounded with radii, the parameters of the elastic bushings and, therefore, the vibration isolator are determined in such a way that, under the simultaneous action of the object’s weight force and allowable operation force due to dynamic overload, dynamic processes loading the vibration isolator would not fall on the “tails” of its field of elastic hysteresis loops.
Отсутствие у предлагаемого виброизолятора буртиков у корпуса, крышки и фланца стяжного болта, по которым в прототипе центрируются упругие втулки и создаются в них натяги, наличие скруглений острых кромок у стенки корпуса, фланца стяжного болта и крышки, контактирующих с материалом упругих втулок, и скругление острых кромок самих упругих втулок исключает возможность «закусывания» материала втулок и появление местных разрывов в материале.The absence of flanges of the proposed vibration isolator at the housing, cover and flange of the coupling bolt, along which the elastic bushings are centered and protruded in the prototype, the presence of rounding of sharp edges at the housing wall, the flange of the coupling bolt and cover contacting the material of the elastic bushings, and rounding of sharp the edges of the elastic bushings themselves exclude the possibility of "biting" the material of the bushings and the appearance of local gaps in the material.
По сравнению с прототипом нагрузка, обусловленная осевым и радиальным натягами, более равномерно распределена на всех граничных поверхностях втулок, что существенно улучшает УФХ предлагаемого виброизолятора.Compared to the prototype, the load due to axial and radial interference is more evenly distributed on all boundary surfaces of the bushings, which significantly improves the UVC of the proposed vibration isolator.
Требуемые параметры предлагаемого виброизолятора определяются расчетом или экспериментально с учетом того факта, что при работе упругих втулок в режиме двустороннего упругогистерезисного упора, при осевом нагружении виброизолятора постоянной силой G и циклической силой с максимальной амплитудой, заданными техническим заданием, виброизолятор должен загружаться по петле гистерезиса без «хвостов», при этом деформация втулок под действием постоянной силы будет в разы больше деформации этих втулок при действии только одной постоянной силы, так как центр петли гистерезиса под действием постоянной силы сместится в точку с ординатой G процессом с жесткостью, равной наименьшей жесткости из жесткостей процессов, ограничивающих эту петлю.The required parameters of the proposed vibration isolator are determined by calculation or experimentally taking into account the fact that when the elastic bushings are in the bilateral elastic hysteresis stop mode, with axial loading of the vibration isolator with constant force G and cyclic force with maximum amplitude specified by the technical specifications, the vibration isolator must be loaded through the hysteresis loop without " tails ”, while the deformation of the bushings under the action of a constant force will be many times greater than the deformation of these bushings under the action of only one constant sludge, since the center of the hysteresis loop under the action of a constant force will shift to a point with ordinate G by a process with rigidity equal to the least rigidity from the rigidity of the processes that limit this loop.
И хотя при выполнении этого условия возрастет наружный диаметр упругих втулок (примерно на 10-15%) и, следовательно, габаритные размеры виброизолятора в горизонтальной плоскости и его вес, существенное улучшение УФХ виброизолятора с лихвой перекроет этот недостаток, так как существенно уменьшатся резонансная частота системы «объект - виброизоляторы» и динамическая перегрузка на резонансе, а следовательно, и ресурс работы виброизолятора.And although if this condition is met, the outer diameter of the elastic bushings will increase (by about 10-15%) and, consequently, the overall dimensions of the vibration isolator in the horizontal plane and its weight, a significant improvement in the UVC of the vibration isolator will more than cover this disadvantage, since the resonant frequency of the system will significantly decrease “The object is vibration isolators” and dynamic overload at resonance, and consequently, the life of the vibration isolator.
Установка упругих шайб под прорезные гайки исключает недопустимое ослабление затяжки прорезных гаек при наработке, и, следовательно, отпадает надобность перезатяжки и шплинтовки этих гаек при наработке. Заметим, что чем больше упругих шайб установлено под нижней прорезной гайкой, тем большая сила затяжки будет сохраняться при одной и той же осевой остаточной деформации втулок.The installation of elastic washers under the slotted nuts eliminates the unacceptable loosening of the tightening of the slotted nuts during running hours, and, therefore, there is no need to re-tighten and split the nuts during running hours. Note that the more elastic washers are installed under the lower slotted nut, the greater the tightening force will be maintained with the same axial residual deformation of the bushings.
Наименьшие остаточная деформация и скорость ее накопления при наработке при прочих равных условиях получаются у изделий из проволочного материала МР, работающих на циклическое сжатие. Временем накопления остаточной деформации до недопустимого размера определяется ресурс этих изделий.The smallest residual deformation and the rate of its accumulation during running time, all other things being equal, are obtained for products made of wire material MR working for cyclic compression. The accumulation time of residual deformation to an unacceptable size determines the resource of these products.
Поэтому с целью увеличения ресурса виброизолятора предлагается виброизолятор ВБГ большой грузоподъемности, отличающийся тем, что упругие втулки изготавливаются последовательным прессованием заготовки в радиальных и осевом направлениях, причем степень деформирования заготовки на каждой из этих операций - фаз прессования подобрана таким образом, что плоскости витков спиралей основной массы витков в объеме втулки наклонены к вертикальной оси вибратора под углами φ, лежащими в пределах 45°≤φ≤α, где α - угол, равный половине угла конуса втулки.Therefore, in order to increase the life of the vibration isolator, a high-capacity VBG vibration isolator is proposed, characterized in that the elastic bushings are made by sequential pressing of the workpiece in radial and axial directions, and the degree of deformation of the workpiece in each of these operations - pressing phases is selected so that the plane of the coils of the main mass spirals turns in the volume of the sleeve are inclined to the vertical axis of the vibrator at angles φ lying within 45 ° ≤φ≤α, where α is an angle equal to half the angle of the cone in ulki.
В этом случае доля деформаций сдвига упругих втулок при их радиальном динамическом нагружении уменьшается и уменьшается скорость нарастания остаточной деформации сдвига втулок, за счет чего возрастает ресурс работы виброизолятора.In this case, the proportion of shear deformations of elastic bushings during their radial dynamic loading decreases and the rate of increase in the residual shear strain of the bushings decreases, thereby increasing the life of the vibration isolator.
Кроме того, с целью упрощения конструкции виброизолятора и технологии его изготовления предлагаемый виброизолятор ВБГ большой грузоподъемности выполнен с цилиндрическими упругими втулками, причем углы наклона плоскостей витков к вертикальной оси втулки у основной массы витков материала втулки мало отличаются от 45°, и основание корпуса, крышка и фланец стяжного винта выполнены с плоскими опорными поверхностями.In addition, in order to simplify the design of the vibration isolator and its manufacturing technology, the proposed high-capacity VBG vibration isolator is made with cylindrical elastic bushings, and the angles of inclination of the plane of the turns to the vertical axis of the sleeve at the bulk of the turns of the material of the sleeve differ little from 45 °, and the body base, cover and coupling screw flange made with flat bearing surfaces.
Конструкция и технология изготовления корпуса, стяжного винта и крышки виброизолятора упрощаются за счет более простой геометрии этих деталей.The design and manufacturing technology of the housing, the coupling screw and the cover of the vibration isolator are simplified due to the simpler geometry of these parts.
Конструкции предлагаемых виброизоляторов поясняются фигурами, на которых крепление виброизолятора к объекту и основанию показано как «обстановка» на сборочном чертеже тонкой сплошной линией.The constructions of the proposed vibration isolators are illustrated by figures in which the fastening of the vibration isolator to the object and base is shown as a “situation” in the assembly drawing by a thin solid line.
На фиг.1 изображен фронтальный разрез виброизолятора ВБГ с коническими упругими втулками.Figure 1 shows a frontal section of a VBG vibration isolator with conical elastic bushings.
На фиг.2 изображен фронтальный разрез виброизолятора ВБГ с цилиндрическими упругими втулками.Figure 2 shows a frontal section of a VBG vibration isolator with cylindrical elastic bushings.
На фиг.3 изображен вид сверху этих виброизоляторов.Figure 3 shows a top view of these vibration isolators.
На фиг.4 представлен качественный вид поля упругогистерезисных петель виброизолятора. Процесс его статического нагружения силой веса, приходящейся на виброизолятор, и его рабочая петля гистерезиса при действии на него максимально допустимой динамической перегрузки изображены основной контурной линией.Figure 4 presents a qualitative view of the field of elastic hysteresis loops of the vibration isolator. The process of its static loading by the force of the weight attributable to the vibration isolator, and its working hysteresis loop when exposed to the maximum permissible dynamic overload, are depicted by the main contour line.
Предлагаемый виброизолятор ВБГ большой грузоподъемности (фиг.1) содержит корпус 1 с фланцем 2 и коническим основанием 3, размещенные в нем с радиальным и осевым натягом две конические упругие втулки 4 из проволочного материала МР, изготовленные однонаправленным прессованием в направлении оси втулки, крышку 5, стяжной винт 6 с резьбовыми концами 7, в которых выполнены отверстия 8 под шплинты, размещенный в центральном отверстии 9 втулок 4 и крышки 5 с заданным радиальным натягом по втулкам, крепежные детали - упругие шайбы 10, прорезные гайки 11 и шплинты 12. Цилиндрическая стенка 13 корпуса 1 выступает с обеих сторон его основания 3 на высоту втулки 4 в свободном состоянии. На стяжном винте 6 выполнен круглый конический фланец 14 с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра цилиндрической стенки 13 корпуса 1 на два хода виброизолятора в радиальном направлении, а на наружной поверхности фланца выполнена опорная площадка 15. Диаметр внутреннего отверстия 16 основания 3 корпуса 1 на два радиальных хода больше диаметра гладкой цилиндрической части 17 стяжного винта 6. Коническая крышка 5 центрируется на стяжном винте 6. На ее наружной поверхности выполнена плоская опорная площадка 18, а ее наружный диаметр равен наружному диаметру конического фланца 14 стяжного винта 6. Заданная величина осевого натяга упругих втулок 4 создана затяжкой нижней прорезной гайки 11, под которой установлены одна, две или более упругие шайбы 10. Упругая шайба 10 также установлена под второй прорезной гайкой 11.The proposed VBG vibration isolator of large capacity (Fig. 1) comprises a housing 1 with a
Острые кромки упругих втулок 4, цилиндрической стенки 13 корпуса 1, крышки 5, конического фланца 14 стяжного винта 6, а также места соединения стенки 13 корпуса 1 с его основанием 3 и конического фланца 14 со стяжным винтом 6 скруглены радиусами.The sharp edges of the elastic sleeves 4, the cylindrical wall 13 of the housing 1, the cover 5, the
Параметры упругих втулок 4 и, следовательно, виброизолятора определены таким образом, чтобы при одновременном действии приходящихся на виброизолятор силы веса объекта и допустимой в эксплуатации силы, обусловленной динамической перегрузкой, динамические процессы нагружения виброизолятора не попадали бы на «хвосты» 19 (см. фиг.4) его поля упругогистерезисных петель.The parameters of the elastic bushings 4 and, consequently, of the vibration isolator are determined in such a way that, under the simultaneous action of the object’s weight force and the allowable force due to dynamic overload, the dynamic processes of loading the vibration isolator do not fall on the “tails” 19 (see Fig. 4) its fields of elastic hysteresis loops.
Виброизолятор фланцем 2 корпуса 1, имеющим вид прямоугольника с четырьмя отверстиями 20 под крепежные винты (см. фиг.1 и 3), устанавливается на основание 21 и крепится к нему винтами 22 и упругими шайбами 23. Виброизолируемый объект 24 с помощью стяжного винта 6, упругой шайбы 10, прорезной гайки 11 и шплинта 12 закрепляется на виброизоляторе.The vibration isolator by the
Кроме того, упругие втулки 4 могут изготавливаться последовательным прессованием заготовки в радиальных и осевом направлениях, причем степень деформирования заготовки на каждой из этих фаз прессования подобрана таким образом, что плоскости витков спиралей основной массы витков в объеме втулки наклонены к вертикальной оси вибратора под углами φ, лежащими в пределах 45°≤φ≤α, где α - угол, равный половине угла конуса втулки 4. Углы φ наклона витков на чертеже не показаны.In addition, the elastic sleeves 4 can be made by sequentially pressing the workpiece in radial and axial directions, and the degree of deformation of the workpiece at each of these pressing phases is selected so that the plane of the coils of the spirals of the bulk of the coils in the volume of the sleeve are inclined to the vertical axis of the vibrator at angles φ, lying within 45 ° ≤φ≤α, where α is the angle equal to half the angle of the cone of the sleeve 4. The angles φ of the inclination of the turns in the drawing are not shown.
Предложена также конструкция виброизолятора ВБГ большой грузоподъемности с цилиндрическими упругими втулками 25 (см. фиг.2), у которых углы φ наклона плоскостей витков к вертикальной оси втулки основной массы витков материала втулки 25 мало отличаются от 45°. Основание 26 корпуса 27, крышка 28 и фланец 29 стяжного винта 30 у этого виброизолятора выполнены с плоскими опорными поверхностями.A design of a high-capacity VBG vibration isolator with cylindrical
Сборка виброизолятора (фиг.1) производится следующим образом.The assembly of the vibration isolator (figure 1) is as follows.
В корпус 1 устанавливают упругие втулки 4. На длинный резьбовой конец стяжного винта 6 навинчивают до упора в гладкую часть стяжного винта технологический заборный конус (на фиг.1 не показан), меньший диаметр которого меньше диаметра центрального отверстия втулки 4 в свободном состоянии, а больший равен диаметру гладкой части стяжного винта 6. С заданным радиальным натягом вставляют стяжной винт 6 в центральные отверстия упругих втулок 4 до упора фланцем 14 в упругую втулку 4. Свинчивают заборный конус со стяжного винта 6. Последовательно одевают на него крышку 5, одну, две или более упругие шайбы 10 и навинчивают прорезную гайку 11, затягивают ее, пока не будет создан заданный осевой натяг в упругих втулках 4, который контролируют по размеру между наружным торцем прорезной гайки 11 и плоской опорной площадкой 18. Затем устанавливают шплинт 12 и отгибают его концы на грани гайки 11. На другой резьбовой конец стяжного винта 6 устанавливают упругую шайбу 10, навинчивают прорезную гайку 11, устанавливают шплинт 12 и слегка отгибают один из его концов, таким образом, чтобы он не мог выпасть при транспортировке и хранении собранного виброизолятора, но чтобы сам шплинт легко вынимался при монтаже.Elastic bushings 4 are installed in the housing 1. A technological intake cone (not shown in FIG. 1) is screwed onto the long threaded end of the clamping
Другие предлагаемые виброизоляторы собираются аналогично.Other proposed vibration isolators are assembled similarly.
Предлагаемые виброизоляторы работают следующим образом. При постановке объекта на виброизоляторы виброизолятор нагружается силой G веса объекта, приходящейся на этот виброизолятор, по процессу 31 (см. фиг.4) и нагруженное состояние виброизолятора определяется точкой A (G, уст), где уст - статическая деформация виброизолятора под действием силы G. При одновременном воздействии силы G и динамической нагрузки рабочие процессы виброизолятора будут описываться при постоянной динамической перегрузки одной, а при ударной нагрузке несколькими упругогистерезисными петлями 32 и центр этих петель из ненагруженного состояния виброизолятора О (0, 0) процессом нагружения 33 с жесткостью, равной жесткости процесса 34 с наименьшей жесткостью поля упругогистерезисных петель, сместится в точку O1 (G, y1), где y1 - деформация виброизолятора под действием силы G при одновременном воздействии силы G и динамической нагрузки.The proposed vibration isolators work as follows. When an object is placed on vibration isolators, the vibration isolator is loaded with force G of the object weight attributable to this vibration isolator according to process 31 (see Fig. 4) and the loaded state of the vibration isolator is determined by point A (G, у st ), where у st is the static deformation of the vibration isolator under the action forces G. Under the simultaneous action of force G and dynamic load, the working processes of the vibration isolator will be described with constant dynamic overload of one, and with shock loading by several
Работа виброизолятора с амплитудами деформаций, большими амплитуды деформаций, получаемых при воздействии максимально допустимой динамической перегрузки (нагружении виброизолятора по петле 35), необязательно приведет сразу к поломке виброизолятора, но будут ухудшаться его УФХ, возрастать динамические перегрузки, расти резонансные частоты и сокращаться его ресурс с тем большей интенсивностью, чем дальше его рабочая петля «залезет» на «хвост» 19 поля упругогистерезисных петель.The operation of the vibration isolator with strain amplitudes greater than the strain amplitudes obtained when exposed to the maximum allowable dynamic overload (loading the vibration isolator through loop 35) will not necessarily lead to breakdown of the vibration isolator, but its UVC will deteriorate, dynamic overloads will increase, resonant frequencies will increase and its life will decrease with the greater the intensity, the further its working loop “climbs” onto the “tail” 19 of the field of elastic hysteresis loops.
Предлагаемые виброизоляторы работают при всех видах динамической нагрузки, действующей по всем шести степеням свободы. Они обладают несущей способностью, раз в пять большей, и демпфированием, в 2,5-3 раза большим, чем у виброизоляторов с резиновыми упругогистерезисными элементами (в пересчете на единичный объем элемента). При большой грузоподъемности их габариты будут существенно меньше габаритов виброизоляторов такой же грузоподъемности с резиновыми упругогистерезисными элементами. Они расчетны и могут эксплуатироваться в агрессивной среде, в условиях радиации, вакуума и повышенной температуры. Их преимущества по сравнению с прототипом описаны выше.The proposed vibration isolators work with all types of dynamic load acting on all six degrees of freedom. They have a bearing capacity, five times greater, and damping, 2.5-3 times greater than that of vibration isolators with rubber elastic hysteresis elements (in terms of a unit volume of the element). With a large carrying capacity, their dimensions will be significantly smaller than the dimensions of vibration isolators of the same carrying capacity with rubber elastic hysteresis elements. They are designed and can be operated in an aggressive environment, in conditions of radiation, vacuum and elevated temperature. Their advantages compared to the prototype described above.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101009/11A RU2506474C2 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Vibration isolator of large carrying capacity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101009/11A RU2506474C2 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Vibration isolator of large carrying capacity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012101009A RU2012101009A (en) | 2013-07-20 |
| RU2506474C2 true RU2506474C2 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=48791618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012101009/11A RU2506474C2 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Vibration isolator of large carrying capacity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2506474C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022034140A1 (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Adjustable tuned mass damper, based on material cushion |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19626754A1 (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-08 | Alfred Ernst Buck | Spring element with knitted body |
| RU95048U1 (en) * | 2010-01-11 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | VIBRATION INSULATOR |
| US20100327502A1 (en) * | 2008-02-21 | 2010-12-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Vibration-Damping Support Device |
-
2012
- 2012-01-11 RU RU2012101009/11A patent/RU2506474C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19626754A1 (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-08 | Alfred Ernst Buck | Spring element with knitted body |
| US20100327502A1 (en) * | 2008-02-21 | 2010-12-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Vibration-Damping Support Device |
| RU95048U1 (en) * | 2010-01-11 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | VIBRATION INSULATOR |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Котов А.С. Разработка методик расчета упругодемпфирующих характеристик виброизоляторов из материала МР: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Самара, 2007. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022034140A1 (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Adjustable tuned mass damper, based on material cushion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012101009A (en) | 2013-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU95048U1 (en) | VIBRATION INSULATOR | |
| KR101802323B1 (en) | Bearing | |
| US3879024A (en) | Mounting device | |
| RU2506474C2 (en) | Vibration isolator of large carrying capacity | |
| RU2545142C1 (en) | Bushing vibration isolator and method of its manufacturing | |
| RU2496034C2 (en) | Cassette low-frequency vibration isolator of high load capacity (clvihl) | |
| RU2506475C2 (en) | Unloaded vibration isolator of large carrying capacity | |
| RU2506473C1 (en) | Unloaded low-frequency vibration isolator of large carrying capacity | |
| RU2540359C2 (en) | Improved vibration isolator with large lifting capacity (vbgu) and method of its assemblage | |
| CN112833252A (en) | Large-load, low-frequency and high-damping pipeline supporting vibration isolation device | |
| RU2551568C1 (en) | Kochetov's spring vibration isolator | |
| RU2534850C2 (en) | All-metal vibration absorber "hollow pebble" (amvahp) (versions) and method of its production | |
| RU2324086C1 (en) | Vibration-isolating device | |
| RU2490526C1 (en) | Vibration isolator of process equipment | |
| RU2584290C1 (en) | Stack of circular conical springs | |
| RU2635438C1 (en) | Kochetov's spring vibration isolator with damper | |
| RU2643065C1 (en) | Rubber-metal vibration isolation device | |
| RU2651404C1 (en) | Rubber metal vibration isolator for the process equipment installation | |
| RU2582635C1 (en) | Kochetov package of ring springs | |
| RU2658251C2 (en) | Medium weight all-metal vibration absorber and method for manufacturing thereof | |
| RU58191U1 (en) | Vibration Isolator | |
| RU2547968C1 (en) | Package of kochetov's ring springs | |
| RU2608209C1 (en) | Cable shock absorber | |
| RU2653329C1 (en) | Combined vibration iso | |
| RU172384U1 (en) | VIBRATION INSULATOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190112 |