RU2577752C1

RU2577752C1 - Vibration-insulated platform

Info

Publication number: RU2577752C1
Application number: RU2015106039/11A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Дмитриевна Ходакова
Original assignee: Татьяна Дмитриевна Ходакова
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-03-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: vibration-insulated platform comprises a housing in the shape of a top and bottom rectangular plates, between which there are placed elastic elements of different rigidity. Cylindrical spiral elastic elements are secured by means of at least three pins to both plates. Rubber elastic elements are secured on the lower plate so that they form a closed loop along the perimeter of the bottom plate. One elastic element is installed in the centre of the bottom plate along the entire length reaching the adjacent elastic elements. All rubber elastic elements have different height. Every cylindrical screw elastic element is made in the shape of a spring with a built-in damper. Spring has a cylindrical screw shape and consists of two parts with on-coming ends. First spring part is fitted with turns of rectangular section and rounded edges and the second part is hollow. On-coming end of the first part is located in the cavity of the second part. Gaps of segment profile of contacting spring parts are filled by antifriction grease. Sealing gasket is mounted at the end of the second spring part to prevent grease leakage. First part of the screw spring is embraced by a tube of damping material, for example, polyurethane.

EFFECT: higher efficiency of vibration isolation.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, грузов, а также для защиты от вибрации человека-оператора.The invention relates to mechanical engineering and can be used for vibration isolation of technological equipment, goods, as well as for protection from vibration of a human operator.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолированная площадка по патенту РФ №2277650, F16F 13/02 (прототип), содержащая корпус и упругие элементы, корпус выполнен в виде верхней и нижней прямоугольных плит, между которыми размещены упругие элементы разной жесткости, причем цилиндрические винтовые упругие элементы закреплены посредством не менее трех штифтов к обеим плитам, а резиновые упругие элементы закреплены на нижней плите таким образом, что образуют замкнутый контур по периметру нижней плиты и один упругий элемент установлен по центру нижней плиты во всю длину до соседних упругих элементов, причем все резиновые упругие элементы имеют разную высоту.The closest technical solution to the claimed object is a vibration-insulated platform according to the patent of the Russian Federation No. 2277650, F16F 13/02 (prototype), comprising a housing and elastic elements, the housing is made in the form of upper and lower rectangular plates, between which elastic elements of different stiffness are placed, and screw elastic elements are fixed by means of at least three pins to both plates, and rubber elastic elements are fixed on the lower plate in such a way that they form a closed loop around the perimeter of the lower plate and one The ugly element is installed in the center of the lower plate in full length to adjacent elastic elements, all rubber elastic elements having different heights.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции из-за отсутствия равночастотных свойств упругих элементов и демпфирования на резонансе.A disadvantage of the known device is the relatively low efficiency of vibration isolation due to the lack of equal-frequency properties of the elastic elements and damping at the resonance.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.The technical result is an increase in the effectiveness of vibration isolation.

Это достигается тем, что в виброизолированной площадке, содержащей корпус и упругие элементы, корпус, выполнен в виде верхней и нижней прямоугольных плит, между которыми размещены упругие элементы разной жесткости, причем цилиндрические винтовые упругие элементы закреплены посредством не менее трех штифтов к обеим плитам, а резиновые упругие элементы закреплены на нижней плите таким образом, что образуют замкнутый контур по периметру нижней плиты, и один упругий элемент установлен по центру нижней плиты во всю длину до соседних упругих элементов, причем все резиновые упругие элементы имеют разную высоту, а каждый из цилиндрических винтовых упругих элементов выполнен в виде пружины со встроенным демпфером, содержащей цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана.This is achieved by the fact that in the vibration-insulated area containing the casing and the elastic elements, the casing is made in the form of upper and lower rectangular plates, between which elastic elements of different stiffness are placed, and the cylindrical screw elastic elements are fixed by at least three pins to both plates, and rubber elastic elements are fixed on the lower plate in such a way that they form a closed loop around the perimeter of the lower plate, and one elastic element is installed in the center of the lower plate in full length to adjacent elastic elements, and all rubber elastic elements have different heights, and each of the cylindrical screw elastic elements is made in the form of a spring with a built-in damper containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has turns of rectangular cross section, and the other part of the spring is hollow, while the counter-directed end of the first part is placed in the cavity of the second, the gaps of the segment profile of the contacting parts of the spring are filled with antifriction lubricant soft, while at the end of the second part of the spring a sealing collar is installed to prevent lubricant leakage, and the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section with rounded edges, covers a tube made of a damping material, such as polyurethane.

На фиг. 1 представлен фронтальный разрез А-А виброизолированной площадки, на фиг. 2 - горизонтальный разрез вида сверху, на фиг. 3 - пружина со встроенным демпфером.In FIG. 1 shows a frontal section AA of a vibration-proof pad; in FIG. 2 is a horizontal sectional view from above, in FIG. 3 - spring with integrated damper.

Виброизолированная площадка содержит корпус, выполненный в виде верхней 1 и нижней 3 прямоугольных плит, между которыми размещены упругие элементы 4, 5, 6, 7, 8, 9 разной жесткости, причем цилиндрические винтовые упругие элементы 4 закреплены посредством не менее трех штифтов 2 и 10 каждый соответственно к обеим прямоугольным плитам: верхней 1 и нижней 3, а резиновые упругие элементы 5 и 7 закреплены на нижней плите 3 таким образом, что образуют замкнутый контур по периметру нижней плиты, а один упругий элемент 6 установлен по центру нижней плиты во всю длину до соседних упругих элементов 7, причем все резиновые упругие элементы имеют разную высоту для компенсации различного веса виброизолируемого объекта, что позволяет системе виброизоляции обеспечить равночастотные свойства.Vibro-insulated platform contains a housing made in the form of upper 1 and lower 3 rectangular plates, between which elastic elements 4, 5, 6, 7, 8, 9 of different stiffness are placed, and cylindrical screw elastic elements 4 are fixed by means of at least three pins 2 and 10 each to both rectangular plates: upper 1 and lower 3, and rubber elastic elements 5 and 7 are fixed on the lower plate 3 in such a way that they form a closed loop around the perimeter of the lower plate, and one elastic element 6 is installed in the center of the lower plate in the whole the length to the adjacent elastic elements 7, and all rubber elastic elements have different heights to compensate for the different weight of the vibration-insulated object, which allows the vibration isolation system to provide equal-frequency properties.

Каждый из цилиндрических винтовых упругих элементов 4 выполнен в виде пружины со встроенным демпфером (фиг. 3), содержащей цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 13 и 14 со встречно направленными концами 16 и 15 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 11 и 12 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.Each of the cylindrical screw elastic elements 4 is made in the form of a spring with a built-in damper (Fig. 3), containing a cylindrical screw spring, consisting of two parts 13 and 14 with opposite ends 16 and 15 of the corresponding turns of these springs. On the support coils of the spring, support rings 11 and 12 are made for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation.

Первая часть винтовой пружины 13 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 14 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 16 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 15, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 12, загерметизирован, например при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).The first part of the coil spring 13 is made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, and the second part 14 of the spring is hollow, for example of circular cross section, while the counter-directed end 16 of the first part of the spring is placed in the cavity of the counter-directed second part of the spring with the end 15 while its second end, mounted on the support ring 12, is sealed, for example with a screw plug (not shown).

В полости второй части 14 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 13 пружины, зазоры 17 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 13 и 14 пружины.In the cavity of the second spring part 14, made of a hollow circular cross section, formed on four sides, relative to the rectangular section of the first spring part 13, the gaps 17 of the segment profile in a section perpendicular to the axis of the contacting parts 13 and 14 of the spring.

Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 17 сегментного профиля контактирующих частей 13 и 14 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 15 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 17 сегментного профиля контактирующих частей 13 и 14 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».For better adjustment of the spring stiffness (without scuffing, jamming or jamming), the gaps 17 of the segment profile of the contacting parts 13 and 14 of the spring are filled with antifriction grease, for example, viscous "solid oil" type, and a sealing collar (not shown) is installed on the end 15 of the second spring part (not shown) for prevent leakage (loss) of lubricant. This design is a kind of viscous friction damper with an extended throttle element in the form of gaps 17 of the segment profile of the contacting parts 13 and 14 of the spring, which in this case will be analogs of the piston-cylinder system, respectively.

Первую часть 13 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, например полиуретана, которая создает в системе виброзащиты трение, величина которого повышается при подходе системы к резонансному режиму, что и является аналогом демпфера «сухого трения».The first part 13 of a coil spring, made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, is covered by a tube 18 of damping material, for example polyurethane, which creates friction in the vibration protection system, the value of which increases when the system approaches the resonant mode, which is analogous to dry friction damper.

Виброизолированная площадка работает следующим образом.Vibro-insulated area works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта винтовые упругие элементы 4 и упругие резиновые элементы 5, 6, 7, 8, 9 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий.During vibrations of a vibration-insulated object, screw elastic elements 4 and elastic rubber elements 5, 6, 7, 8, 9 perceive vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the floors of buildings.

Пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.A spring with a built-in damper works as follows.

Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 11 и 12 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.The spring stiffness is adjusted by shortening or lengthening the spring height. When the support rings 11 and 12 rotate, the spring coils move relative to each other in mutually opposite directions relative to the longitudinal axis of the spring, i.e. screwed in or out. In the first case (when screwing in), the stiffness of the spring increases, and in the second case (when unscrewing) it decreases, which makes it easier to adjust the stiffness of the spring.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х. У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.Thus, due to its selective properties, the spring provides effective spatial vibration isolation of equipment in all six directions of vibration (along three axes X. U, Z and rotary vibrations around these axes) with vibration damping at resonance, and under various operating conditions.

Claims

A vibro-insulated platform containing a body and elastic elements, the body is made in the form of upper and lower rectangular plates, between which elastic elements of different stiffness are placed, and cylindrical screw elastic elements are fixed by at least three pins to both plates, and rubber elastic elements are fixed on the lower plate so that they form a closed loop around the perimeter of the lower plate and one elastic element is installed in the center of the lower plate in full length to adjacent elastic elements, all rubber The new elastic elements have different heights, characterized in that each of the cylindrical screw elastic elements is made in the form of a spring with a built-in damper containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has rectangular turns and the other part of the spring is hollow, while the counter-directed end of the first part is placed in the cavity of the second, the gaps of the segment profile of the contacting parts of the spring are filled with antifriction grease, p and at the end of this second part of the spring mounted sealing ring to prevent leakage of lubricant, and the first part of the helical spring, with the turns formed rectangular with rounded edges, covers tube of damping material, for example polyurethane.