RU2640151C1 - Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности - Google Patents

Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности Download PDF

Info

Publication number
RU2640151C1
RU2640151C1 RU2016137311A RU2016137311A RU2640151C1 RU 2640151 C1 RU2640151 C1 RU 2640151C1 RU 2016137311 A RU2016137311 A RU 2016137311A RU 2016137311 A RU2016137311 A RU 2016137311A RU 2640151 C1 RU2640151 C1 RU 2640151C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
elastic
gaps
friction
vibration
Prior art date
Application number
RU2016137311A
Other languages
English (en)
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 RU2016137311A priority Critical patent/RU2640151C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2640151C1 publication Critical patent/RU2640151C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/04Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/02Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs damping by frictional contact between the spring and braking means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/01Vibration-dampers; Shock-absorbers using friction between loose particles, e.g. sand

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит каркас, выполненный в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся на верхние крышки соответственно левого и правого упругих элементов. Горизонтальные пластины жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой. На опорную плиту через вибродемпфирующую прокладку и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта. Левый упругий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины со встроенным демпфером. Пружина состоит из двух частей со встречно направленными концами. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. Правый упругий элемент выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, содержащей корпус, выполненный из винтовой пустотелой упругой стальной трубки. Внутри корпуса установлена с зазором дополнительная упругая стальная трубка. В зазорах между трубками расположен фрикционный элемент. Коаксиально корпусу расположен винтовой сплошной упругий стержень. Достигается повышение эффективности виброизоляции при резонансе. 1 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пружинным виброизоляторам, применяемым для снижения вибраций.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является амортизатор по авторскому свидетельству СССР на изобретение №916805, кл. F16F 1/06, опубликовано 05.04.1982 (прототип), содержащий 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.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции при резонансе.
Это достигается тем, что в комбинированном виброизоляторе большой грузоподъемности, содержащем каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся на верхние крышки соответственно левого и правого упругих элементов, горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которую через вибродемпфирующую прокладку и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, при этом левый упругий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины со встроенным демпфером, состоящей 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, при этом зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, а правый упругий элемент выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, содержащей корпус, выполненный из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором по крайней мере одна дополнительная упругая стальная трубка, а в зазорах между трубками расположен по крайней мере один фрикционный элемент, обладающий высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, при этом поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса, при этом центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, выполненный сплошным, фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, зазоры в первой части левой 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.%:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных
смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19
графит 7÷18
модификатор трения, содержащий технический углерод
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15
баритовый концентрат 20÷35
тальк 1,5÷3,0
На чертеже изображен общий вид комбинированного виброизолятора большой грузоподъемности, продольный разрез.
Комбинированный виброизолятор большой грузоподъемности содержит каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции. Каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин 16 и 17, опирающихся на верхние крышки 1 и 14 соответственно левого и правого (в плоскости чертежа) упругих элементов. Горизонтальные пластины 16 и 17 каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами 18 и 19, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой 20, на которую через вибродемпфирующую прокладку 21 и вертикальную стойку 23 установлена платформа 22 для виброизолируемого объекта (на чертеже не показан).
Левый упругий элемент (см. в плоскости чертежа слева) выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины со встроенным демпфером, состоящей из двух частей 3 и 4 со встречно направленными концами 6 и 5 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 1 и 2 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.
Первая часть винтовой пружины 3 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 4 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 6 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 5, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 2, загерметизирован например при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).
В полости второй части 4 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон относительно прямоугольного сечения первой части 3 пружины зазоры 7 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 3 и 4 пружины.
Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 7 сегментного профиля контактирующих частей 3 и 4 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 5 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (на чертеже не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 7 сегментного профиля контактирующих частей 3 и 4 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».
Первую часть 3 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 8 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».
Зазоры в первой части 3 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 8 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (на чертеже не показано).
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.%:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных
смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19
графит 7÷18
модификатор трения, содержащий технический углерод
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15
баритовый концентрат 20÷35
тальк 1,5÷3,0
Пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.
Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 1 и 2 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.
Правый упругий элемент (см. в плоскости чертежа справа) выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, содержащей корпус 9, выполненный из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором по крайней мере одна дополнительная упругая стальная трубка 11, а в зазорах между трубками расположен по крайней мере один фрикционный элемент 10, например из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. При этом поверхности корпуса 9 дополнительной упругой стальной трубки 11 соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов 10 и 12, а их оси совпадают с осью витков корпуса. Центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу 9 расположен винтовой упругий стержень 13, который может быть выполнен так же как корпус и дополнительные упругие стальные трубки полым, как показано на чертеже, либо сплошным (на чертеже не показано). Фрикционные элементы 10 и 12 могут быть выполнены трубчатыми, как показано на чертеже, при этом иметь либо сплошную структуру, например из полиэтилена, как элемент 12, либо комбинированную, как элемент 10, например из полиэтилена с вкраплениями гранул из вибродемпфирующего материала. Возможен вариант, когда фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из вибродемпфирующего материала (на чертеже не показано).
Возможен вариант, когда винтовой упругий стержень 13 выполнен в виде винтовой пружины с шагом, меньшим на 5÷10% шага винтовой линии корпуса 9, для создания натяга, обеспечивающего функциональное назначение фрикционных элементов 10 и 12.
Возможен вариант, когда фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.
Вибродемпфирующая пружина работает следующим образом.
При малых амплитудах колебаний, когда большое затухание нежелательно, рассеиваемая энергия за счет сухого трения между стальной трубкой и фрикционным элементом будет невелика. При больших амплитудах колебаний, особенно при резонансах, демпфирование увеличивается из-за относительного перемещения стальных трубок и фрикционного элемента. Комбинированный виброизолятор большой грузоподъемности благодаря избирательным свойствам левого и правого упругих элементов 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.

Claims (2)

  1. Комбинированный виброизолятор большой грузоподъемности, содержащий каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся на верхние крышки соответственно левого и правого упругих элементов, горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которую через вибродемпфирующую прокладку и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, при этом левый упругий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины со встроенным демпфером, состоящей 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, при этом зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, а правый упругий элемент выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, содержащей корпус, выполненный из винтовой пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором по крайней мере одна дополнительная упругая стальная трубка, а в зазорах между трубками расположен по крайней мере один фрикционный элемент, обладающий высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, при этом поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса, при этом центрально коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, выполненный сплошным, фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк 6,0÷8,0, железо 0,1÷0,2, свинец 2,0÷4,0, графит 3,0÷7,0, вермикулит 8,0÷12,0, хром 4,0÷6,0, сурьма 0,05÷0,1, кремний 2,0÷3,0, медь - остальное, отличающийся тем, что зазоры в первой части левой 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.%:
  2. смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34 волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷49 графит 7÷18 модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15 баритовый концентрат 20÷35 тальк 1,5÷3,0
RU2016137311A 2016-09-19 2016-09-19 Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности RU2640151C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137311A RU2640151C1 (ru) 2016-09-19 2016-09-19 Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137311A RU2640151C1 (ru) 2016-09-19 2016-09-19 Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640151C1 true RU2640151C1 (ru) 2017-12-26

Family

ID=63857399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137311A RU2640151C1 (ru) 2016-09-19 2016-09-19 Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640151C1 (ru)

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
SU916805A1 (ru) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Амортизатор
GB2170573A (en) * 1985-01-31 1986-08-06 Dornier Gmbh Lindauer Device for isolating vibration at a base member of a machine, for instance a loom
RU2276297C1 (ru) * 2005-03-14 2006-05-10 Олег Савельевич Кочетов Резиновый виброизолятор для станков

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
SU916805A1 (ru) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Амортизатор
GB2170573A (en) * 1985-01-31 1986-08-06 Dornier Gmbh Lindauer Device for isolating vibration at a base member of a machine, for instance a loom
RU2276297C1 (ru) * 2005-03-14 2006-05-10 Олег Савельевич Кочетов Резиновый виброизолятор для станков

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597680C2 (ru) Комбинированная пружина кочетова
RU2651408C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа с параллельными упругодемпфирующими элементами
RU2645463C1 (ru) Комбинированная пружина с торсионным демпфером
RU2637566C1 (ru) Комбинированная пружина кочетова
RU2640151C1 (ru) Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности
RU2639348C1 (ru) Комбинированный виброизолятор кочетова
RU2645476C1 (ru) Виброизолирующая система кочетова со встроенным демпфером
RU2662353C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа
RU2650277C2 (ru) Комбинированная пружина кочетова
RU2661632C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа
RU2637570C1 (ru) Виброизолятор комбинированный с шайбовым сетчатым демпфером
RU2640152C1 (ru) Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом
RU2657131C1 (ru) Виброизолятор с тарельчатыми пружинами
RU2645472C1 (ru) Демпфер кочетова для системы виброизоляции
RU2661658C1 (ru) Комбинированный виброизолятор
RU2662355C1 (ru) Комбинированная пружина с упругодемпфирующим устройством
RU2650333C2 (ru) Комбинированная пружина
RU2671119C1 (ru) Комбинированная пружина
RU2668762C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа с параллельными упругодемпфирующими элементами
RU2668760C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа
RU2645477C1 (ru) Комбинированная пружина кочетова со встроенным демпфером
RU2639356C1 (ru) Виброизолятор комбинированный со встроенным резинометаллическим упругим элементом
RU2640156C1 (ru) Виброизолирующее устройство для оператора
RU2661650C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа
RU2661648C1 (ru) Комбинированная пружина