RU2639357C1 - Combined vibration isolator by kochetov - Google Patents

Combined vibration isolator by kochetov Download PDF

Info

Publication number
RU2639357C1
RU2639357C1 RU2016137281A RU2016137281A RU2639357C1 RU 2639357 C1 RU2639357 C1 RU 2639357C1 RU 2016137281 A RU2016137281 A RU 2016137281A RU 2016137281 A RU2016137281 A RU 2016137281A RU 2639357 C1 RU2639357 C1 RU 2639357C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
array
coil spring
gaps
filled
Prior art date
Application number
RU2016137281A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2016137281A priority Critical patent/RU2639357C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639357C1 publication Critical patent/RU2639357C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
    • F16F3/10—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber combined with springs made of steel or other material having low internal friction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/01—Vibration-dampers; Shock-absorbers using friction between loose particles, e.g. sand

Abstract

FIELD: machine engineering.SUBSTANCE: vibration isolator consists of an elastomer array of a toroidal shape. The array is vulcanized to fastening plates. There are two sealed cavities inside the array. A spiral coil spring is installed in one cavity. The spring consists of two parts with on-coming ends. The first spring part has rectangular section turns with rounded edges, and the second part is made hollow. The facing end of the first part is located in the cavity of the second part. The segmental profile gaps of the contacting spring parts are filled with antifriction lubricant. The packing seal is mounted at the end of the second spring part to prevent the lubricant leakage. The first part of the spring is enclosed by the tube of a damping material. The gaps in the first part of the spring covered by the tube of damping material are filled with crumble of friction material.EFFECT: providing constant rigidity and damping characteristics, improving efficiency of vibration isolation in resonance mode.2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к резинометаллическим виброизоляторам.The invention relates to mechanical engineering, in particular to rubber-metal vibration isolators.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2506472, F16F 15/07 (прототип), состоящий из массива резины, имеющего тороидальную форму, резиновый массив имеет внутри две герметичные полости, в одной из которых установлена металлическая цилиндрическая пружина, массив резины привулканизирован к крепежным пластинам.The closest technical solution to the claimed object is a vibration isolator according to the patent of the Russian Federation No. 2506472, F16F 15/07 (prototype), consisting of an array of rubber having a toroidal shape, the rubber array has two sealed cavities inside, one of which has a metal coil spring, an array Rubber vulcanized to the mounting plates.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.A disadvantage of the known device is the lack of efficiency at resonance due to the absence of vibration damping.

Технический результат - обеспечение постоянства жесткостных и демпфирующих характеристик виброизолятора для различных частот воздействия при длительном режиме работы и установке на него агрегатов различной массы, а также повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме путем увеличения демпфирования в системе.The technical result is to ensure the constancy of the stiffness and damping characteristics of the vibration isolator for various frequencies of exposure during long-term operation and the installation of aggregates of different masses on it, as well as to increase the efficiency of vibration isolation in resonance mode by increasing damping in the system.

Это достигается тем, что в комбинированном виброизоляторе, состоящем из массива эластомера, имеющего тороидальную форму, внутри которого расположены две герметичные полости, в одной из которых установлена цилиндрическая винтовая пружина, при этом массив эластомера привулканизирован к крепежным пластинам, цилиндрическая пружина состоит 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, зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас.%:This is achieved by the fact that in a combined vibration isolator consisting of an array of elastomer having a toroidal shape, inside of which are two sealed cavities, one of which has a coil spring, the array of elastomer is vulcanized to the mounting plates, the coil spring consists of two parts with counter-directed 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 once Even in the cavity of the second, the gaps of the segment profile of the contacting parts of the spring are filled with antifriction grease, while at the end of the second part of the spring a sealing sleeve is installed to prevent leakage of lubricant, and the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section with rounded edges, covers a tube of damping material , for example polyurethane, the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which covers a tube of damping material, s Full crumb of friction material, the gaps in the first part of the helical spring coils made with rectangular cross section, which covers the tube of the damping material filled grit friction material made of a composition comprising the following components in their ratio, wt.%:

смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидныхmixture of resol and novolac phenol formaldehyde смол в соотношении 1:(0,2-1,0)pitches in the ratio 1: (0.2-1.0) 28÷34%28 ÷ 34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащийfibrous mineral filler containing стеклоровинг или смесь стеклоровинга иglass roving or a mixture of glass roving and базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷19%12 ÷ 19% графитgraphite 7÷48%7 ÷ 48% модификатор трения, содержащий технический углеродcarbon black friction modifier в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияin the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%7 ÷ 15% баритовый концентратbarite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% талькtalc 1,5÷3,0%1.5 ÷ 3.0%

На фиг. 1 представлен общий вид комбинированного виброизолятора в разрезе, на фиг. 2 - упругий элемент 3, расположенный внутри массива эластомера.In FIG. 1 is a sectional perspective view of a combined vibration isolator; FIG. 2 - elastic element 3 located inside the array of elastomer.

Комбинированный виброизолятор состоит из массива эластомера, например резины, имеющего тороидальную форму. Резиновый массив состоит из двух, коаксиально расположенных, эквидистантных и конгруэнтных, осесиметричных герметичных полостей, образованных внешней 2 и внутренней 4 стенками. Во внутренней полости установлен упругий элемент 3 в виде цилиндрической пружины. Для центрирования пружины 3 в массиве резины выполнены цилиндрические выступы 5 и 6. Внешняя 2 стенка имеет большую толщину, чем внутренняя 4. Массив резины привулканизирован к крепежным пластинам 1 и 10. Между внешней 2 и внутренней 4 стенками имеется полость 7 тороидальной формы.The combined vibration isolator consists of an array of elastomer, for example rubber, having a toroidal shape. The rubber array consists of two, coaxially arranged, equidistant and congruent, axisymmetric sealed cavities formed by the outer 2 and inner 4 walls. In the inner cavity, an elastic element 3 is installed in the form of a cylindrical spring. To center the spring 3, cylindrical protrusions 5 and 6 are made in the rubber array. The outer 2 wall has a greater thickness than the inner 4. The rubber array is vulcanized to the mounting plates 1 and 10. There is a toroidal cavity 7 between the outer 2 and inner 4 walls.

На крепежных пластинах имеется по одному резьбовому отверстию: 8 - для крепления виброизолятора к агрегату в верхней пластине и 9 - для крепления самого виброизолятора к несущей раме в нижней пластине.On the mounting plates there is one threaded hole: 8 - for attaching the vibration isolator to the unit in the upper plate and 9 - for attaching the vibration isolator itself to the supporting frame in the lower plate.

Комбинированный виброизолятор работает следующим образом.Combined vibration isolator works as follows.

С увеличением частоты колебаний агрегата в работу вступает цилиндрическая пружина 3. Собственные колебания виброизолятора гасятся за счет того, что в герметичных полостях имеется воздух. Наличие большой площади поверхности элементов виброизолятора увеличивает теплоотдачу, что не вызывает роста демпфирующего эффекта и сохраняет жесткость постоянной, что придает системе виброизоляции в целом равночастотные свойства.With an increase in the oscillation frequency of the unit, a coil spring 3 comes into operation. The natural vibrations of the vibration isolator are damped due to the fact that there is air in the sealed cavities. The presence of a large surface area of the elements of the vibration isolator increases the heat transfer, which does not cause the growth of the damping effect and keeps the rigidity constant, which gives the vibration isolation system as a whole equal-frequency properties.

Возможен вариант упругого элемента 3, расположенного внутри массива эластомера в виде цилиндрической пружины со встроенным демпфером сухого трения (фиг. 2), который содержит 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.A variant of the elastic element 3 is located inside the elastomer array in the form of a cylindrical spring with an integrated dry friction damper (Fig. 2), which contains a cylindrical helical 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 (не показано).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, with the opposite direction 16 of the first part of the spring placed in the cavity of the opposite direction of the 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 threaded 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 показано) 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.

Зазоры, в первой части 13 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (не показано).The gaps in the first part 13 of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube 18 of damping material, are filled with crumbs of friction material (not shown).

Возможен вариант, когда зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас.%:It is possible that the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which are covered by a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material made of a composition comprising the following components, with their ratio, wt.%:

смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидныхmixture of resol and novolac phenol formaldehyde смол в соотношении 1:(0,2-1,0)pitches in the ratio 1: (0.2-1.0) 28÷34%28 ÷ 34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащийfibrous mineral filler containing стеклоровинг или смесь стеклоровинга иglass roving or a mixture of glass roving and базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷19%12 ÷ 19% графитgraphite 7÷18%7 ÷ 18% модификатор трения, содержащий технический углеродcarbon black friction modifier в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияin the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%7 ÷ 15% баритовый концентратbarite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% талькtalc 1,5÷3,0%1.5 ÷ 3.0%

Цилиндрическая пружина со встроенным демпфером сухого трения работает следующим образом.A cylindrical spring with integrated dry friction damper operates 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 (2)

Комбинированный виброизолятор, состоящий из массива эластомера, имеющего тороидальную форму, внутри которого расположены две герметичные полости, в одной из которых установлена цилиндрическая винтовая пружина, при этом массив эластомера привулканизирован к крепежным пластинам, отличающийся тем, что цилиндрическая пружина состоит 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, зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас.%:A combined vibration isolator consisting of an array of elastomer having a toroidal shape, inside of which are two sealed cavities, one of which has a coil spring, and the array of elastomer is vulcanized to the mounting plates, characterized in that the coil spring consists of two parts with an opposite directed 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 grease, while at the end of the second part of the spring a sealing sleeve is installed to prevent leakage of lubricant, and the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section with rounded edges, covers a tube of damping material, for example polyurethane, the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which covers a tube of damping material, is filled us grit friction material made of a composition comprising the following components in their ratio in wt.%: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидныхmixture of resol and novolac phenol formaldehyde смол в соотношении 1:(0,2-1,0)pitches in the ratio 1: (0.2-1.0) 28÷34%28 ÷ 34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащийfibrous mineral filler containing стеклоровинг или смесь стеклоровинга иglass roving or a mixture of glass roving and базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷19%12 ÷ 19% графитgraphite 7÷18%7 ÷ 18% модификатор трения, содержащий технический углеродcarbon black friction modifier в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияin the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%7 ÷ 15% баритовый концентратbarite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% талькtalc 1,5÷3,0%1.5 ÷ 3.0%
RU2016137281A 2016-09-19 2016-09-19 Combined vibration isolator by kochetov RU2639357C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137281A RU2639357C1 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Combined vibration isolator by kochetov

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137281A RU2639357C1 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Combined vibration isolator by kochetov

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639357C1 true RU2639357C1 (en) 2017-12-21

Family

ID=63857295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137281A RU2639357C1 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Combined vibration isolator by kochetov

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639357C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620843A (en) * 1979-07-28 1981-02-26 Kayaba Ind Co Ltd Nonlinear coil spring
JP2003148540A (en) * 2001-11-15 2003-05-21 Nec Ameniplantex Ltd Air spring
RU2506472C2 (en) * 2012-04-27 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Bumper for transfer-and-process machinery
RU2014110221A (en) * 2014-03-18 2015-09-27 Татьяна Дмитриевна Ходакова COMBINED SPRING KOCHETOV

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620843A (en) * 1979-07-28 1981-02-26 Kayaba Ind Co Ltd Nonlinear coil spring
JP2003148540A (en) * 2001-11-15 2003-05-21 Nec Ameniplantex Ltd Air spring
RU2506472C2 (en) * 2012-04-27 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Bumper for transfer-and-process machinery
RU2014110221A (en) * 2014-03-18 2015-09-27 Татьяна Дмитриевна Ходакова COMBINED SPRING KOCHETOV

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 2014110221 A. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597680C2 (en) Combined kochetov spring
RU2651408C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2645463C1 (en) Combined spring with torsional damper
RU2637566C1 (en) Combined spring by kochev
RU2639357C1 (en) Combined vibration isolator by kochetov
RU2648483C1 (en) Combined vibration isolator
RU2650277C2 (en) Combined kochetov spring
RU2661632C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2637570C1 (en) Combined vibration isolator with washer mesh damper
RU2650333C2 (en) Combined spring
RU2645476C1 (en) Vibration isolating system by kochetov with the built in damper
RU2645472C1 (en) Kochetov damper for vibration insulation system
RU2668760C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2635712C1 (en) Vibration insulator by kochetov for objects with displaced center of masses
RU2645477C1 (en) Combined kochetov spring with built in damper
RU2578822C1 (en) Khodakova vibration isolator for weaving machines
RU2636450C1 (en) Inertial vibration isolator
RU2618351C1 (en) Vibro-insulator for looms
RU2672217C1 (en) Vibration-insulated platform
RU2637571C1 (en) Spatial spring vibration isolator by kochetov with built-in damper
RU2638363C1 (en) Vibration isolator of large carrying capacity
RU2640149C1 (en) Elastic element with dempping element
RU2640152C1 (en) Combined spring of kochetov with damping element
RU2631274C1 (en) Vibration-insulating foundation with inertial masses
RU2577735C1 (en) Mesh vibration isolator pendulum