RU2533368C1

RU2533368C1 - Vibration isolator with rope damper

Info

Publication number: RU2533368C1
Application number: RU2013133948/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2014-11-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building. Vibration isolator comprises flat resilient and friction damping elements. Flat resilient elements are made as a package of arc-type resilient elements consisting of flat springs alternating in mutually perpendicular directions and resting against a base. Every flat spring consists of a horizontal flange and two lateral flanges bent by 135° to the horizontal flange and provided with thrust sections at the ends. The damping element is a compound one and consists of a friction part and an elastic part. The friction part is made as bushes with flanges at the ends and a section of a rope wound on the bushes in a closed loop. The bushes are coupled with the resilient elements by rivets. The elastic part is made as an elastodamping ring embracing the rope section from outside.

EFFECT: higher vibration isolation efficiency.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты технологического оборудования, аппаратуры и приборов, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.The invention relates to mechanical engineering and can be used to protect technological equipment, apparatus and devices, as well as the human operator from exposure to vibration and shock loads.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор, содержащий основание, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы по патенту РФ №2451849, F16F 3/08 (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a vibration isolator containing a base, spring elastic elements and support nodes according to the RF patent No. 2451849, F16F 3/08 (prototype).

Недостатком работы известного устройства является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции из-за сравнительно большой жесткости рессор и недостаточного демпфирования.The disadvantage of the known device is the relatively low efficiency of vibration isolation due to the relatively high stiffness of the springs and insufficient damping.

Технический результат изобретения - повышение эффективности виброизоляции.The technical result of the invention is improving the efficiency of vibration isolation.

Это достигается тем, что в виброизоляторе с тросовым демпфером, содержащим плоские упругие и фрикционные демпфирующие элементы, плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание, причем каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки на концах, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен комбинированным и состоит из фрикционной и эластичной частей, причем фрикционная часть выполнена в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок с фланцами на торцах и отрезка троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора на втулки, которые связаны с упругими элементами посредством заклепок, а эластичная часть выполнена в виде упругодемпфирующего кольца, охватывающего снаружи отрезок троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора на втулки.This is achieved by the fact that in a vibration isolator with a cable damper containing flat elastic and frictional damping elements, the flat elastic elements are made in the form of a package of elastic elements of arch type in the form of a set of flat springs alternating in mutually perpendicular directions, resting on the base, each of the flat springs consists of a horizontal shelf and two side shelves, bent at an angle of 135 ° to the horizontal shelf and having supporting sections at the ends, and the damping element of the vibration isolator is made combi It consists of friction and elastic parts, and the friction part is made in the form of bushings parallel to the axis of the vibration isolator with flanges at the ends and a cable segment wound in a closed loop in a plane perpendicular to the axis of the vibration isolator on the bushings, which are connected to the elastic elements by rivets, and the elastic part is made in the form of an elastic damping ring, covering the outside of the cable segment, wound in a closed loop in a plane perpendicular to the axis of the vibration absorber on the sleeve.

На чертеже изображен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора.The drawing shows a frontal section of the proposed vibration isolator.

Виброизолятор с тросовым демпфером содержит плоские упругие элементы 3 и 4, выполненные в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание 11. Каждая из плоских пружин 3 и 4 состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки 5 и 6 на концах.The vibration isolator with cable damper contains flat elastic elements 3 and 4, made in the form of a package of elastic elements of arch type in the form of a set of flat springs alternating in mutually perpendicular directions, resting on the base 11. Each of the flat springs 3 and 4 consists of a horizontal shelf and two side shelves bent at an angle of 135 ° to the horizontal shelf and having supporting sections 5 and 6 at the ends.

Демпфирующий элемент виброизолятора выполнен комбинированным и состоит из фрикционной и эластичной частей, причем фрикционная часть выполнена в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок 7 и 8 с фланцами на торцах и отрезка троса 9, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки 7 и 8, которые связаны с упругими элементами посредством заклепок 10, а эластичная часть выполнена в виде упругодемпфирующего кольца 12, охватывающего снаружи отрезок троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки.The damping element of the vibration isolator is combined and consists of friction and elastic parts, the friction part being made in the form of bushings 7 and 8 parallel to the axis of the vibration isolator with flanges at the ends and a length of cable 9, wound along a closed path in a plane perpendicular to the axis of the vibration isolator, on the bushings 7 and 8, which are connected to the elastic elements by means of rivets 10, and the elastic part is made in the form of an elastic damping ring 12, covering the outside of a piece of cable, wound in a closed loop in loskosti perpendicular to the axis of the isolator on the sleeve.

В качестве материала кольца использован эластомер, например резина, полиуретан или комбинированный материал, в виде резино-кордной оболочки.As the material of the ring, an elastomer, for example rubber, polyurethane or a combined material, in the form of a rubber-cord casing is used.

Установка эластичной части демпфирующего элемента виброизолятора осуществляется в статическом состоянии с натягом на фрикционную часть.The installation of the elastic part of the damping element of the vibration isolator is carried out in a static state with an interference fit on the friction part.

Крепление виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) к виброизолятору осуществляется с помощью болта 1 с гайкой 2.The vibration-insulated object is fixed (not shown in the drawing) to the vibration isolator using a bolt 1 with a nut 2.

Виброизолятор с тросовым демпфером работает следующим образом.A vibration isolator with a cable damper operates as follows.

При воздействии внешней нагрузки упругие элементы 3 и 4 деформируются в осевом и радиальном направлениях. Радиальная деформация упругих элементов сопровождается изменением величины диаметра центров заклепок 10 и деформацией в радиальных направлениях фрикционного демпфирующего элемента, связанного с упругими элементами через втулки 7 и 8. При этом все участки троса 9, расположенные между втулками 7 и 8, изгибаются, в результате чего рассеивается часть подводимой к виброизолятору энергии за счет взаимного трения между проволоками и прядями троса 9, трения самого троса 9 о втулки 7 и 8 при значительных контактных давлениях между проволоками и прядями, а также между тросом и втулками, которые обусловлены перегибами троса на втулках 7 и 8.When exposed to external loads, the elastic elements 3 and 4 are deformed in the axial and radial directions. The radial deformation of the elastic elements is accompanied by a change in the diameter of the centers of the rivets 10 and deformation in the radial directions of the friction damping element associated with the elastic elements through the bushings 7 and 8. In this case, all sections of the cable 9 located between the bushings 7 and 8 are bent, resulting in scattering part of the energy supplied to the vibration isolator due to the mutual friction between the wires and the strands of the cable 9, the friction of the cable 9 itself against the bushings 7 and 8 at significant contact pressures between the wires and the strand E and between the cable and the sleeves, which are caused to bend the cable bushings 7 and 8.

Кроме того, дополнительное рассеивание энергии происходит в результате взаимодействия упругодемпфирующего кольца 12, охватывающего снаружи отрезок троса 9. Чередование взаимного расположения плоских пружин 3 и 4, составляющих упругие элементы арочного типа, во взаимно перпендикулярных направлениях обеспечивает наличие зазора между плоскими пружинами, что исключает их взаимное трение при деформациях упругого элемента. Благодаря функциональному разделению конструктивных узлов на упругие и демпфирующие элементы, а также простоте их сборки обеспечивается оперативный подбор упругодемпфирующих характеристик виброизолятора для конкретных условий эксплуатации.In addition, additional energy dissipation occurs as a result of the interaction of the elastically damping ring 12, covering the outside of the cable segment 9. The alternation of the mutual arrangement of the flat springs 3 and 4, constituting the elastic elements of the arch type, in mutually perpendicular directions provides a gap between the flat springs, which eliminates their mutual friction during deformation of an elastic element. Thanks to the functional separation of the structural units into elastic and damping elements, as well as the simplicity of their assembly, prompt selection of the elastic-damping characteristics of the vibration isolator for specific operating conditions is ensured.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает увеличение грузоподъемности при меньшем весе виброизолятора, упрощение конструкции, повышение виброизолирующих качеств в зарезонансной зоне частот, оперативность подбора упругодемпфирующих характеристик для конкретных условий эксплуатации, а также возможность повышения виброзащитных качеств на резонансе.The proposed technical solution provides an increase in carrying capacity with a lower weight of the vibration isolator, simplification of the design, increase of the vibration-isolating qualities in the resonance frequency zone, the speed of selecting elastic-damping characteristics for specific operating conditions, as well as the possibility of increasing the vibration-proof qualities at resonance.

Claims

1. A vibration isolator with a cable damper containing flat elastic and friction damping elements, characterized in that the flat elastic elements are made in the form of a package of elastic elements of arch type in the form of a set of flat springs alternating in mutually perpendicular directions, resting on the base, each of the flat springs consists of a horizontal shelf and two side shelves, bent at an angle of 135 ° to the horizontal shelf and having supporting sections at the ends, and the damping element of the vibration isolator is made combined It consists of friction and elastic parts, and the friction part is made in the form of bushings parallel to the axis of the vibration isolator with flanges at the ends and a cable segment wound in a closed loop in a plane perpendicular to the axis of the vibration isolator, on the bushings that are connected to the elastic elements through rivets, and the elastic part is made in the form of an elastic damping ring, covering the outside of the cable, wound in a closed loop in a plane perpendicular to the axis of the vibration absorber, on the sleeve.

2. The vibration isolator according to claim 1, characterized in that an elastomer, for example rubber, polyurethane or a combined material, in the form of a rubber-cord casing is used as the ring material.

3. The vibration isolator according to claim 1, characterized in that the installation of the elastic part of the damping element of the vibration isolator is carried out in a static state with an interference fit on the friction part.