RU2547946C2 - Method of two-stage amortisation of machine support structures - Google Patents
Method of two-stage amortisation of machine support structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547946C2 RU2547946C2 RU2013136463/11A RU2013136463A RU2547946C2 RU 2547946 C2 RU2547946 C2 RU 2547946C2 RU 2013136463/11 A RU2013136463/11 A RU 2013136463/11A RU 2013136463 A RU2013136463 A RU 2013136463A RU 2547946 C2 RU2547946 C2 RU 2547946C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- liquid
- vibration
- elements
- frame
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к машиностроению и, в частности, к судостроению, а именно к способам снижения уровней вибрации судовых машин, механизмов и оборудования.The proposed method relates to mechanical engineering and, in particular, to shipbuilding, and in particular to methods of reducing vibration levels of ship machinery, mechanisms and equipment.
Известны способы виброизоляции при помощи амортизаторов и амортизирующих опор (Патент №2313704, кл. F16F 9/10 от 09.06.2006) [1] и (Патент №2307267 от 28.03.2006) [2], которые заключаются в использовании жидкости, перетекание которой из одной полости в другую обеспечивает гидродинамический виброгасящий (диссипативный) эффект амортизатора. Однако указанный способ не использует массовые свойства жидкости.Known methods of vibration isolation using shock absorbers and shock absorbing supports (Patent No. 2313704, class F16F 9/10 of 06/09/2006) [1] and (Patent No. 2307267 of 03/28/2006) [2], which consist in the use of a fluid overflowing which from one cavity to another provides a hydrodynamic vibration damping (dissipative) shock absorber effect. However, this method does not use the mass properties of the liquid.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ создания амортизирующей системы путем крепления вибрирующих объектов (машин, механизмов, оборудования) к корпусным конструкциям судна через опорные амортизирующие элементы (амортизаторы) различных конструкций. Указанный способ предложен в ряде изобретений (AC SU 1388618 A1, F16F 15/00 от 15.04.88, Бюл.14 [3] и AС SU 1719743 A1, F16F 15/00 от 15.03.92, Бюл. №10 [4]). Как показывает практика, наибольшую эффективность на судах демонстрирует двухкаскадная система амортизации. В случае ее применения амортизируемый объект (двигатель, механизм, оборудование) при помощи опорных амортизаторов первого каскада крепится к промежуточной опорной раме, которая, в свою очередь, через амортизаторы второго каскада - к палубе, платформе или днищу судна. Однако указанный способ не обеспечивает эффективное гашение колебаний в широком спектре частот. Кроме того, спектр собственных частот, сформированной подобным образом колебательной системы, оказывается исключительно плотным. Поэтому серьезным аспектом проблемы снижения вибрационной активности объекта при устройстве амортизации становится явление резонанса. В этой связи дополнительные промежуточные конструктивные элементы, включаемые в состав двухкаскадной амортизирующей системы, могут ухудшать вибрационную обстановку, поскольку они могут, при изменении частоты возмущающих нагрузок, становиться критичными виброактивными (резонирующими) элементами. Проблему можно решить путем создания двухкаскадной виброизоляции с изменяемыми характеристиками, способной обеспечить существенное снижение уровней вибрации опорной системы в широком диапазоне частот.Closest to the proposed method is a method of creating a shock-absorbing system by attaching vibrating objects (machines, mechanisms, equipment) to the hull structures of the vessel through the supporting shock-absorbing elements (shock absorbers) of various designs. The specified method is proposed in a number of inventions (AC SU 1388618 A1, F16F 15/00 from 15.04.88, Bull.14 [3] and AC SU 1719743 A1, F16F 15/00 from 15.03.92, Bull. No. 10 [4]) . As practice shows, the two-stage depreciation system demonstrates the greatest efficiency on ships. In the case of its use, the depreciable object (engine, mechanism, equipment) is attached to the intermediate support frame using the supporting shock absorbers of the first stage, which, in turn, through the shock absorbers of the second stage to the deck, platform or bottom of the vessel. However, this method does not provide effective damping of oscillations in a wide range of frequencies. In addition, the spectrum of natural frequencies, formed in a similar way to the oscillatory system, is extremely dense. Therefore, the resonance phenomenon becomes a serious aspect of the problem of reducing the vibrational activity of an object with a depreciation device. In this regard, additional intermediate structural elements included in the two-stage shock absorbing system can worsen the vibration situation, since they can become critical vibroactive (resonating) elements when the frequency of disturbing loads changes. The problem can be solved by creating a two-stage vibration isolation with variable characteristics, capable of significantly reducing the vibration levels of the support system in a wide frequency range.
Основной целью предлагаемого способа является повышение эффективности двухкаскадной виброизоляции объекта в широком диапазоне частот вынуждающих внешних нагрузок.The main objective of the proposed method is to increase the efficiency of two-stage vibration isolation of the object in a wide frequency range of forcing external loads.
Поставленная цель достигается тем, что в промежуточной опорной раме, работающей в составе системы двухкаскадной амортизации, создается внутренняя полость, которая заполняется жидкостью с элементами, увеличивающими ее плотность. По существу речь идет о включении в систему амортизации вместо промежуточной опорной рамы герметичной металлической (либо композитной) емкости, заполненной жидкостью. В качестве варианта предлагается изготовление объемной сварной рамы, например, из швеллеров (или толстых плит), герметизированной сверху и снизу пластинами для образования внутренних пустот (объемов), заполняемых жидкостью.This goal is achieved by the fact that in the intermediate supporting frame, which is part of a two-stage depreciation system, an internal cavity is created, which is filled with liquid with elements that increase its density. Essentially, we are talking about the inclusion of a sealed metal (or composite) container filled with liquid instead of an intermediate support frame. As an option, it is proposed to manufacture a volumetric welded frame, for example, of channels (or thick plates), sealed with plates on the top and bottom to form internal voids (volumes) filled with liquid.
Эффект от модернизации опорной рамы в системе амортизации связан с особенностями физико-механических свойств жидкости, имеющей несоизмеримые по величине модули объемной упругости и сдвига. Жидкость как специфическая сплошная среда слабо сопротивляется сдвиговым деформациям (вращениям), вследствие чего ее влияние на конструкцию проявляется всегда в резонансе и в противофазе по отношению к внешней нагрузке. Результатом становится значительный демпфирующий эффект, возрастающий с ростом объема и плотности (массы) жидкости. Используемая для гашения вибрации системы жидкость, вследствие своих инерционных и специфичных упругих свойств, способна оказывать существенное влияние на весь частотный спектр, а также на уровни колебаний конструкции в целом.The effect of the modernization of the support frame in the depreciation system is associated with the peculiarities of the physicomechanical properties of the fluid, which has incommensurable magnitude moduli of bulk elasticity and shear. A liquid as a specific continuous medium weakly resists shear deformations (rotations), as a result of which its influence on the structure always manifests itself in resonance and in antiphase with respect to external load. The result is a significant damping effect, increasing with increasing volume and density (mass) of the liquid. The liquid used to dampen the vibration of the system, due to its inertial and specific elastic properties, can have a significant effect on the entire frequency spectrum, as well as on the vibration levels of the structure as a whole.
Усиление эффекта виброгашения может быть достигнуто за счет помещения в жидкость элементов, увеличивающих ее объемную массу. В качестве таких элементов может быть использована, например, тяжелая металлическая дробь. Последнюю заключают в сферическую оболочку - контейнер, изготовленный из легкого прочного материала, например из пластмассы. Выталкивающая сила, действующая в жидкости на контейнер с дробью, уменьшает (компенсирует) его силу тяжести (но не массу). Наиболее целесообразно использование жидкости с большим удельным весом, например глицерина и т.п.The enhancement of the vibration damping effect can be achieved by placing elements in the liquid that increase its bulk density. As such elements can be used, for example, heavy metal shot. The latter is enclosed in a spherical shell - a container made of lightweight durable material, such as plastic. The buoyant force acting in a liquid on a container with a fraction reduces (compensates) its gravity (but not mass). The most appropriate use of a liquid with a high specific gravity, for example glycerol, etc.
Использование контейнеров служит также средством уменьшения габаритных размеров промежуточной опорной рамы при необходимости сохранения оптимальной ее массы.The use of containers also serves as a means of reducing the overall dimensions of the intermediate support frame if it is necessary to maintain its optimal weight.
Двухслойная структура оболочки контейнера улучшает его эксплуатационные качества. Внешний (скользкий) тонкий слой изготавливают из шумопоглощающего износостойкого материала (например, из резины или пластмассы). Внутренний слой должен быть изготовлен из достаточно прочного материала для того, чтобы предотвратить разрушение оболочки дробью (в качестве материала наполнителя может служить, например, пористая пластмасса). Для уменьшения уровня шума, возникающего в результате трения контейнеров внутри опорной рамы, ее внутренние поверхности покрывают слоем шумопоглощающего водостойкого материала (например, резины, пластмассы).The two-layer structure of the container shell improves its performance. The outer (slippery) thin layer is made of noise-absorbing wear-resistant material (for example, rubber or plastic). The inner layer should be made of a sufficiently strong material in order to prevent the destruction of the shell by a shot (for example, porous plastic can serve as a filler material). To reduce the noise level resulting from the friction of the containers inside the support frame, its internal surfaces are covered with a layer of noise-absorbing waterproof material (for example, rubber, plastic).
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Для снижения уровня вибрации, передаваемой на корпус судна со стороны виброактивного объекта (работающей машины, оборудования, механизма), осуществляемого посредством двухкаскадной системы амортизации, во внутренние полости промежуточной опорной рамы закачивается жидкость. Для усиления эффекта во внутренних полостях рамы в необходимом количестве предварительно (на этапе изготовления) размещаются тяжелые элементы. Последние представляют собой шары, изготовленные из тяжелого материала, например свинца. Элементы размещают внутри шарообразных пластиковых контейнеров, частично компенсирующих в жидкости силу тяжести. После размещения указанных элементов рама окончательно герметизируется накладными листами. Последующую закачку (откачку) жидкости осуществляют через специальные патрубки при помощи гидронасоса. После закачки патрубки герметизируют заглушками. Предлагаемый способ может быть реализован с помощью устройства двухкаскадной амортизации опорных связей, элементы которой изображены на фиг.1, 2, 3, где на:To reduce the level of vibration transmitted to the ship’s hull from the side of a vibroactive object (a working machine, equipment, mechanism), carried out by means of a two-stage depreciation system, fluid is pumped into the internal cavities of the intermediate support frame. To enhance the effect in the internal cavities of the frame in the required amount previously (at the manufacturing stage) are placed heavy elements. The latter are balls made of heavy material, such as lead. Elements are placed inside spherical plastic containers, partially compensating gravity in the liquid. After placing these elements, the frame is finally sealed with overhead sheets. Subsequent pumping (pumping) of the liquid is carried out through special nozzles using a hydraulic pump. After injection, the nozzles are sealed with plugs. The proposed method can be implemented using a two-stage depreciation of the support connections, the elements of which are shown in figures 1, 2, 3, where:
фиг.1 показан внешний вид конструкции двухкаскадной амортизации;figure 1 shows the appearance of the design of two-stage depreciation;
фиг.2 приведен поперечный разрез модернизированной промежуточной опорной рамы;figure 2 shows a cross section of a modernized intermediate support frame;
фиг.3 приведен поперечный разрез контейнера с тяжелым элементом.figure 3 shows a cross section of a container with a heavy element.
Устройство двухкаскадной амортизации включает: вибрирующий объект (машину, механизм, оборудование) 1, устанавливаемый на палубу (платформу, днище) корпуса судна 2 через два каскада амортизирующих элементов (амортизаторов) 3, промежуточную опорную раму 4 с внутренними полостями, образованными верхними 5 и нижними 6 накладными листами для закачки жидкости 7 и размещения тяжелых элементов 8. Для закачки (откачки) жидкости внутрь опорной рамы предусматриваются специальные впускной 9 и выпускной 10 патрубки и отверстия 14 для перетока жидкости из одной полости в другую. Каждый тяжелый элемент (контейнер) имеет внешнюю 11 и внутреннюю оболочку 12, внутрь которой помещена дробь 13.A two-stage depreciation device includes: a vibrating object (machine, mechanism, equipment) 1, mounted on the deck (platform, bottom) of the ship's hull 2 through two cascades of shock-absorbing elements (shock absorbers) 3, an intermediate supporting frame 4 with internal cavities formed by the upper 5 and lower 6 overhead sheets for
Таким образом, предложен способ, применение которого позволит осуществлять эффективную виброизоляцию опорных конструкций судовых машин, механизмов и оборудования на различных режимах их работы, а также повысить надежность конструкции, улучшить условия обитаемости в прилежащих помещениях судна. Предлагаемый способ может быть применен для снижения виброактивности других судовых конструкций, например подводных крыльев (крыльевых стабилизаторов движения).Thus, the proposed method, the use of which will allow for effective vibration isolation of the supporting structures of ship machinery, mechanisms and equipment at various modes of their operation, as well as to improve the reliability of the structure, improve living conditions in the adjacent premises of the vessel. The proposed method can be applied to reduce the vibration activity of other ship structures, for example hydrofoils (wing stabilizers of movement).
Возможность эффективного снижения уровня вибрации с помощью предлагаемого способа расширит область допустимых параметров и конструктивных материалов, анализируемых в процессе проектной оптимизации конструкций. При этом появится возможность принятия новых проектных решений, для которых вибрация оказывается главным сдерживающим фактором.The ability to effectively reduce vibration using the proposed method will expand the range of permissible parameters and structural materials analyzed in the process of design optimization of structures. This will make it possible to make new design decisions for which vibration is the main constraint.
Источники информацииInformation sources
1. Патент №2313704, кл. F16F 9/10 от 09.06.2006.1. Patent No. 2313704, cl. F16F 9/10 dated 06/09/2006.
2. Патент №2307267 от 28.03.2006.2. Patent No. 2307267 of 03/28/2006.
3. A.c. SU 1388618 A1, F16F 15/00 от 15.04.88, Бюл.14.3. A.c. SU 1388618 A1, F16F 15/00 dated 04/15/88, Bull. 14.
4. A.c. SU 1719743 A1, F16F 15/00 от 15.03.92, Бюл. №10.4. A.c. SU 1719743 A1, F16F 15/00 dated 03/15/92, Bull. No. 10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013136463/11A RU2547946C2 (en) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | Method of two-stage amortisation of machine support structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013136463/11A RU2547946C2 (en) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | Method of two-stage amortisation of machine support structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013136463A RU2013136463A (en) | 2015-02-10 |
RU2547946C2 true RU2547946C2 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53281751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013136463/11A RU2547946C2 (en) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | Method of two-stage amortisation of machine support structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547946C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184676U1 (en) * | 2018-07-10 | 2018-11-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Device for determining the damping coefficient of bulk materials and liquids |
RU2773763C1 (en) * | 2022-01-24 | 2022-06-09 | Акционерное общество "Компрессор" (АО "Компрессор") | Machine unit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3747915A (en) * | 1971-08-18 | 1973-07-24 | F Hall | Method and apparatus for absorbing energy |
SU540081A1 (en) * | 1975-01-23 | 1976-12-25 | Иркутский политехнический институт | Two-stage vibration damping device |
DE2533088A1 (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-03 | Volkswagenwerk Ag | Energy absorbing housing for machining glass - has elastically deformable housing arranged to leave small protrusion of work for grinding |
SU1719743A1 (en) * | 1988-11-14 | 1992-03-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторский И Технологический Институт Гидромашиностроения | Two-stage vibration isolator |
-
2013
- 2013-08-02 RU RU2013136463/11A patent/RU2547946C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3747915A (en) * | 1971-08-18 | 1973-07-24 | F Hall | Method and apparatus for absorbing energy |
SU540081A1 (en) * | 1975-01-23 | 1976-12-25 | Иркутский политехнический институт | Two-stage vibration damping device |
DE2533088A1 (en) * | 1975-07-24 | 1977-02-03 | Volkswagenwerk Ag | Energy absorbing housing for machining glass - has elastically deformable housing arranged to leave small protrusion of work for grinding |
SU1719743A1 (en) * | 1988-11-14 | 1992-03-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторский И Технологический Институт Гидромашиностроения | Two-stage vibration isolator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184676U1 (en) * | 2018-07-10 | 2018-11-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Device for determining the damping coefficient of bulk materials and liquids |
RU2773763C1 (en) * | 2022-01-24 | 2022-06-09 | Акционерное общество "Компрессор" (АО "Компрессор") | Machine unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013136463A (en) | 2015-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9607601B2 (en) | Underwater noise abatement panel and resonator structure | |
CN107416167B (en) | Boats and ships host computer damping base | |
CN108560756A (en) | A kind of single pendulum-viscous liquid joint damper | |
RU2495202C1 (en) | Single-piece sound absorber | |
CN104044724B (en) | Boats and ships combined vibration-damping pedestal | |
RU2547946C2 (en) | Method of two-stage amortisation of machine support structures | |
CN104878839B (en) | The special-shaped shock isolating pedestal of high-bearing capacity | |
CN101830084B (en) | Novel powder impact damping honeycomb sandwich structure | |
CN104776142B (en) | Tower Buoyant Raft Shock-resistant System | |
CN109956142B (en) | Liquid storage tank with filling cylindrical energy dissipation structure and numerical calculation method thereof | |
CN106759206B (en) | A kind of octagon spud leg with safe float mechanism | |
CN208633298U (en) | A kind of single pendulum-viscous liquid joint damper | |
CN108487491A (en) | A kind of plurality of pendulums-viscous liquid-multi link formula damper array | |
CN208898344U (en) | Elvator shock-absorbing noise-reducing device | |
CN106522400A (en) | Multi threshold value control model of tuned mass damper | |
CN201932331U (en) | Ship superstructure vibration damping structure | |
CN208578396U (en) | Three-dimensional shock damping and insulation device | |
KR101639613B1 (en) | Noise reduction structure for a living quarter of ship | |
CN208167423U (en) | Low stress high-damping railway fastening elastic rod | |
KR101304256B1 (en) | Submarine | |
CN106702886A (en) | Variable-rigidity particle damping shock absorption device suitable for bridge | |
CN107100957A (en) | Marine shafting combines vibration absorber | |
CN212388335U (en) | Self-anchoring and self-charging type adjustable hydraulic fluid damper | |
CN212107440U (en) | Pipeline vibration absorption device based on nonlinear adjustment technology | |
JP2013221313A (en) | Viscous vibration control wall |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20150805 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180803 |