RU2661650C1 - Spatial vibration isolator of frame type - Google Patents

Spatial vibration isolator of frame type Download PDF

Info

Publication number
RU2661650C1
RU2661650C1 RU2017130304A RU2017130304A RU2661650C1 RU 2661650 C1 RU2661650 C1 RU 2661650C1 RU 2017130304 A RU2017130304 A RU 2017130304A RU 2017130304 A RU2017130304 A RU 2017130304A RU 2661650 C1 RU2661650 C1 RU 2661650C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
damping
vibration
spring
frame
Prior art date
Application number
RU2017130304A
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 RU2017130304A priority Critical patent/RU2661650C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661650C1 publication Critical patent/RU2661650C1/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
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04—Wound springs
    • 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
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • 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
    • F16F7/08—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely to spring vibration isolators used to reduce vibrations. Spatial vibration isolator frame type contains a frame which connects two resilient damping elements of different design installed in it in parallel, but of equal rigidity, and designed for highly loaded vibration isolation systems. Frame is made in the form of two supporting horizontal plates, resting against the left and right resilient damping elements, respectively. Horizontal plates of the carcass are rigidly connected to vertical plates, that are connected together by the support plate in the frame lower part, where a vibration-insulated object platform is mounted through the vertical post. Left and right elastic-damping elements are mounted on a common base. Left elastic-damping element is made in the form of a dry friction damper containing a cylindrical helical spring consisting of two parts with oppositely directed ends, one part of which has turns of rectangular section, and the other part of the spring is made hollow. First part on-coming end is located in the second part cavity. Spring contacting parts segment profile gaps are filled with antifriction grease. Sealing gasket is mounted at the spring second part end to prevent grease leakage. Helical spring first part, made with turns of rectangular cross-section with rounded edges, is covered by the tube of damping material, for example, polyurethane. Gaps in the helical spring first part are filled with the friction material crumb. On the upper and lower support rings, the upper and lower vibration damping plates are fixed, for a firm and reliable springs ends fixation during their operation. Right elastic-damping element is made in the form of a cylindrical helical spring, the turns of which are covered with a vibration damping material, for example polyurethane.
EFFECT: increase in the vibration isolation efficiency at resonance.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пружинным виброизоляторам, применяемым для снижения вибраций.The invention relates to mechanical engineering, namely to spring vibration isolators used to reduce vibration.

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.The closest technical solution to the claimed object is a shock absorber according to the USSR copyright certificate for invention No. 916805, class. F16F 1/06, published 04/05/1982 (prototype), 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, with the opposite direction of the end of the first part placed in the cavity of the second.

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

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции при резонансе. Это достигается тем, что в пространственном виброизоляторе каркасного типа, содержащем каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, и предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся соответственно на левый и правый упругодемпфирующие элементы, при этом горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которой через вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, причем оба упругодемпфирующих элемента, левый и правый, установлены на общем основании, при этом левый упруго-демпфирующий элемент выполнен в виде демпфера сухого трения, содержащего 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, а зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, причем 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. %:The technical result is an increase in the efficiency of vibration isolation at resonance. This is achieved by the fact that in a frame-type spatial vibration isolator containing a frame connecting two parallel elastic damping elements of different designs but of the same stiffness and designed for highly loaded vibration isolation systems, the frame is made in the form of two horizontal support plates resting respectively on the left and right elastic-damping elements, while the horizontal plates of the frame are rigidly connected to the vertical plates, which are connected in the lower part of the frame They are interconnected by a base plate on which a platform for a vibroinsulated object is installed through a vertical rack, both elastic-damping elements, left and right, are installed on a common base, while the left elastic-damping element is made in the form of a dry friction damper containing a coil 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 opposite direction of the first the parts are 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 lip is installed to prevent lubricant leakage, and the first part of the coil spring, made with rectangular turns with rounded edges, covers a tube made of damping material, for example polyurethane, and the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which covers the tube of damping The material is filled with crumb from a friction material, and the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which are covered by a tube of damping material, are filled with crumb from a friction material made from a composition comprising the following components, when their ratio, in wt. . %:

- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0)- a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28÷34%,28 ÷ 34% - волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)- fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷19%,12 ÷ 19%, - графит- graphite 7÷18%,7 ÷ 18%, - модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния- a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%,7 ÷ 15% - баритовый концентрат- barite concentrate 20÷35%,20 ÷ 35%, - тальк- talc 1,5÷3,0%,1.5 ÷ 3.0%,

на верхнем и нижнем опорных кольцах закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины, для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе, а правый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде цилиндрическую винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.The upper and lower vibration damping plates are fixed on the upper and lower support rings to firmly and reliably fix the ends of the springs during their operation, and the right elastic-damping element is made in the form of a cylindrical helical spring, the turns of which are coated with a vibration-damping material, such as polyurethane.

На фиг. 1 изображен общий вид пространственного виброизолятора каркасного типа с параллельно соединенными упругодемпфирующими элементами: левым, выполненным в виде демпфера, и правым 20 - в виде цилиндрической винтовой пружины, на фиг. 2 - вариант выполнения правого 20 упругодемпфирующего элемента в виде комбинированного виброизолятора.In FIG. 1 shows a general view of a spatial vibration absorber of a frame type with elastically damping elements connected in parallel: left, made in the form of a damper, and right 20, in the form of a coil spring, in FIG. 2 - an embodiment of the right 20 elastic damping element in the form of a combined vibration isolator.

Пространственный виброизолятор каркасного типа выполнен с параллельно соединенными упругодемпфирующими элементами и содержит каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции. Каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин 16 и 17, опирающихся соответственно на левый (в плоскости чертежа слева) и правый 20 упругодемпфирующие элементы. Горизонтальные пластины 16 и 17 каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которую через упругий элемент 19 и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, которая опирается на, по крайней мере три упругих элемента 18, установленных на опорных горизонтальных пластинах 16 и 17 каркаса. При этом жесткость упругого элемента 19 между опорной плитой и вертикальной стойкой, равна сумме жесткостей упругих элементов 18, расположенных между платформой и опорными горизонтальными пластинами 16 и 17 каркаса. Оба упругодемпфирующих элемента установлены на общем основании через вибродемпфирующие прокладки.The spatial vibration isolator of the frame type is made with elasto-damping elements connected in parallel and contains a frame connecting two elasto-damping elements of different designs but of the same stiffness in parallel, designed for highly loaded vibration isolation systems. The frame is made in the form of two horizontal supporting plates 16 and 17, based respectively on the left (in the plane of the drawing on the left) and right 20 elastic-damping elements. The horizontal plates 16 and 17 of the frame are rigidly connected to the vertical plates, which are connected at the bottom of the frame by a support plate, on which a platform for a vibroinsulated object, which rests on at least three elastic elements 18, is installed through an elastic element 19 and a vertical rack. mounted on the supporting horizontal plates 16 and 17 of the frame. In this case, the stiffness of the elastic element 19 between the base plate and the vertical strut is equal to the sum of the stiffnesses of the elastic elements 18 located between the platform and the horizontal support plates 16 and 17 of the frame. Both elastic damping elements are mounted on a common base through vibration damping pads.

Левый упруго демпфирующий элемент (см. в плоскости чертежа слева) выполнен в виде упругодемпфирующего элемента, представляющего собой демпфер сухого трения, содержащий цилиндрическую винтовую пружину, состоящую 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.The left elastic damping element (see in the drawing plane on the left) is made in the form of an elastic damping element, which is a dry friction damper containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts 3 and 4 with opposite ends 6 and 5 of the corresponding turns of these springs. On the support coils of the spring, support rings 1 and 2 are made for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation.

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).The first part of the coil spring 3 is made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, and the second part 4 of the spring is hollow, for example of circular cross section, while the counter-directed end 6 of the first part of the spring is placed in the cavity of the counter-directed second part of the spring with end 5 while its second end, mounted on the support ring 2, is sealed, for example with a screw plug (not shown).

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.In the cavity of the second spring part 4, made of a hollow circular section, formed on four sides, relative to the rectangular section of the first part 3 of the spring, the gaps 7 of the segment profile in a section perpendicular to the axis of the contacting parts 3 and 4 of the spring.

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».For better adjustment of the spring stiffness (without scuffing, jamming or jamming), the gaps 7 of the segment profile of the contacting parts 3 and 4 of the spring are filled with antifriction grease, for example, viscous "solid oil" type, and a sealing lip is installed at the end 5 of the second spring part (not shown ) to prevent leakage (loss) of lubricant. This design is a kind of viscous friction damper with an extended throttle element in the form of gaps 7 of the segment profile of the contacting parts 3 and 4 of the spring, which in this case will be analogs of the piston-cylinder system, respectively.

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».The first part 3 of the coil spring, made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, is covered by a tube 8 of damping material, for example polyurethane, which creates friction in the vibration protection system, the value of which increases when the system approaches the resonance mode, which is similar dry friction damper.

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).The gaps in the first part 3 of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube 8 of damping material, are filled with crumbs of friction material (not shown in the drawing).

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, в мас. %:A variant is possible when the gaps in the first part of a 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, in their ratio, in wt. %:

- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0)- a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28÷34%,28 ÷ 34% - волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)- fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷19%,12 ÷ 19%, - графит- graphite 7÷18%,7 ÷ 18%, - модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния- a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%,7 ÷ 15% - баритовый концентрат- barite concentrate 20÷35%,20 ÷ 35%, - тальк- talc 1,5÷3,0%.1.5 ÷ 3.0%.

На верхнем 1 и нижнем 2 опорных кольцах 1 закреплены верхняя 13 и нижняя 14 вибродемпфирующие пластины, для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе Нижняя 2 вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку 15 из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание 12 в виде пластины с крепежными отверстиями (на чертеже не показаны), сетчатый упругий элемент 10, фиксируемый верхней 9 и нижней 11 нажимными шайбами, при этом верхняя 9 нажимная шайба соединена с упругой прокладкой 8 из полиуретана, а нижняя 11 нажимная шайба соединена с основанием 12.On the upper 1 and lower 2 support rings 1, the upper 13 and lower 14 vibration damping plates are fixed, for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation. The lower 2 vibration damping plate is mounted on a washer mesh damper through an elastic gasket 15 of polyurethane, which contains the base 12 in the form plates with mounting holes (not shown in the drawing), a mesh elastic element 10, fixed by the upper 9 and lower 11 pressure washers, while the upper 9 pressure washer is connected to the elastic gasket 8 made of polyurethane, and the lower 11 the pressure washer is connected to the base 12.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 10 находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3 … 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.The density of the mesh structure of the elastic mesh element 10 is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of values 0.09 mm ... 0.15 mm. The density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element.

Упругий сетчатый элемент 10 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The elastic mesh element 10 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Упругий сетчатый элемент 10 работает следующим образом.The elastic mesh element 10 operates as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 9, упругий сетчатый элемент 10 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown in the drawing) located on the upper pressure plate 9, the elastic mesh element 10 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Виброизолирующая система со встроенным демпфером работает следующим образом.Vibration isolation system with a built-in damper works as follows.

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.The spring stiffness is adjusted by shortening or lengthening the spring height. When the support rings 1 and 2 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. Y, 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. Y, Z and rotary vibrations around these axes) with vibration damping at resonance, and under various operating conditions.

Виброизолятор шайбовый сетчатый работает следующим образом.Vibration isolator washer mesh works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 20, упругий сетчатый элемент 22 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown in the drawing) located on the upper pressure plate 20, the elastic mesh element 22 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Пространственный виброизолятор каркасного типа с параллельно соединенными упругодемпфирующими элементами работает следующим образом.The spatial vibration isolator of the frame type with parallel-connected elastic damping elements operates as follows.

Виброизолируемый объект устанавливается на платформу, соединенную с вертикальной стойкой. При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), установленного на платформе, обеспечивается его пространственная виброзащита и защита от ударов.The vibration-isolating object is mounted on a platform connected to a vertical stand. With vibrations of a vibration-insulated object (not shown in the drawing) installed on the platform, its spatial vibration protection and shock protection are provided.

При этом левый и правый 20 упругодемпфирующие элементы, совместно с упругими элементами 19 и 18 каркаса, представляют собой связанную систему упругих элементов, обеспечивающих дополнительную пространственную виброизоляцию объекта по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям х, y, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей). Выполнение левого упругодемпфирующего элемента в виде демпфера способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций за счет комбинированного демпфирования, и повышает эффективность виброзащиты на резонансе, а цилиндрическая винтовая пружина, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, позволяет обеспечить дополнительное демпфирование системы виброизоляции в целом.In this case, the left and right 20 elastic-damping elements, together with the elastic elements 19 and 18 of the frame, are a connected system of elastic elements that provide additional spatial vibration isolation of the object in all six directions of vibration (along the three coordinate axes x, y, z and rotational vibrations around these axes). The implementation of the left elastic damping element in the form of a damper contributes to the expansion of the vibration damping frequency range due to the combined damping, and increases the efficiency of vibration protection at resonance, and the coil spring, the turns of which are coated with vibration damping material, allows for additional damping of the vibration isolation system as a whole.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано во многих отраслях промышленности.The proposed technical solution is an effective vibration protection tool that can be used in many industries.

На фиг. 2 представлена схема варианта выполнения правого 20 упругодемпфирующего элемента пространственного виброизолятора в виде комбинированного виброизолятора, который содержит корпус, выполненный в виде основания 21, к которому присоединена крышка 22. Виброизолируемое оборудование устанавливается на втулку 24 с буртиком 26, а упругий элемент 25 из эластомера расположен между внутренней поверхностью крышки 22 и внешней поверхностью втулки 24, с центральным отверстием 30 и буртиком 26. Конический поясок 23 упругого элемента 25 охватывает внешнюю поверхность втулки 24. В нижней части упругий элемент 25 имеет выемку 29 конической формы, диаметр нижнего основания 28 которой равен диаметру центрального отверстия в основании 21, а толщина слоя 27 эластомера над выемкой 29 и под буртиком 26 составляет 10% … 20% от высоты упругого элемента 25. Крепление виброизолируемого оборудования осуществляется посредством резьбовой шпильки, ввернутой во втулку 24.In FIG. 2 is a diagram of an embodiment of a right 20 elastic-damping element of a spatial vibration isolator in the form of a combined vibration isolator, which comprises a housing made in the form of a base 21 to which a cover 22 is attached. The vibration-isolating equipment is mounted on a sleeve 24 with a collar 26, and an elastic element 25 of elastomer the inner surface of the cover 22 and the outer surface of the sleeve 24, with a Central hole 30 and a shoulder 26. The conical belt 23 of the elastic element 25 covers the outer surface the sleeve 24. In the lower part, the elastic element 25 has a recess 29 of the conical shape, the diameter of the lower base 28 of which is equal to the diameter of the central hole in the base 21, and the thickness of the elastomer layer 27 above the recess 29 and under the shoulder 26 is 10% ... 20% of the elastic element 25. The fastening of vibration-isolating equipment is carried out by means of a threaded rod screwed into the sleeve 24.

Виброизолятор работает следующим образом.Vibration isolator works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта, установленного на втулке 24, упругий элемент 25 воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий или борт летательного аппарата или мобильного транспортного средства. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного расположения упругого элемента 25, что дает ему определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости.With vibrations of the vibration-insulated object mounted on the sleeve 24, the elastic element 25 perceive vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the floors of buildings or the side of an aircraft or mobile vehicle. Horizontal vibrations are damped due to the unrestricted location of the elastic element 25, which gives it a certain degree of freedom of vibrations in the horizontal plane.

Claims (4)

1. Пространственный виброизолятор каркасного типа, содержащий каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, и предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, отличающийся тем, что каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся соответственно на левый и правый упругодемпфирующие элементы, при этом горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которой через вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, причем оба упругодемпфирующих элемента, левый и правый, установлены на общем основании, при этом левый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде демпфера сухого трения, содержащего 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, а зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, причем 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. %:1. A spatial vibration insulator of a frame type, comprising a frame connecting two parallel elastic damping elements of different designs but of the same stiffness, and designed for highly loaded vibration isolation systems, characterized in that the frame is made in the form of two horizontal supporting plates resting respectively on the left and right elastic-damping elements, while the horizontal plates of the frame are rigidly connected to the vertical plates, which are connected in the lower part of the frame between each other with a base plate on which a platform for a vibration-isolating object is installed through a vertical rack, both elastic-damping elements, left and right, are installed on a common base, while the left elastic-damping element is made in the form of a dry friction damper containing a coil 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 opposite direction of the first part and 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 grease, and the first part of the coil spring, made with rectangular turns with rounded edges, covers a tube made of damping material, for example polyurethane, and the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube of damping material hinges are filled with crumbs of friction material, and the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material made of a composition comprising the following components, when 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% графит graphite 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 концентрат barite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% тальк talc 1,5÷3,0%,1.5 ÷ 3.0%,
на верхнем и нижнем опорных кольцах закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины, для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе, а правый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, или правый упругодемпфирующий элемент пространственного виброизолятора выполнен в виде комбинированного виброизолятора, который содержит корпус, выполненный в виде основания, к которому присоединена крышка, виброизолируемое оборудование устанавливается на втулку с буртиком, а упругий элемент из эластомера расположен между внутренней поверхностью крышки и внешней поверхностью втулки, с центральным отверстием и буртиком, причем конический поясок упругого элемента охватывает внешнюю поверхность втулки, а в нижней части упругий элемент имеет выемку конической формы, диаметр нижнего основания которой равен диаметру центрального отверстия в основании, а толщина слоя эластомера над выемкой и под буртиком составляет 10%…20% от высоты упругого элемента.on the upper and lower support rings, the upper and lower vibration damping plates are fixed for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation, and the right elastic-damping element is made in the form of a cylindrical helical spring, the turns of which are covered with a vibration-damping material, such as polyurethane, or the right elastic-damping element of a spatial vibration isolator made in the form of a combined vibration isolator, which contains a housing made in the form of a base, to which a lid is attached, e equipment is installed on the sleeve with a shoulder, and an elastic element made of elastomer is located between the inner surface of the cover and the outer surface of the sleeve, with a central hole and a shoulder, the conical belt of the elastic element covering the outer surface of the sleeve, and in the lower part the elastic element has a recess of a conical shape, the diameter of the lower base of which is equal to the diameter of the central hole in the base, and the thickness of the elastomer layer above the recess and under the shoulder is 10% ... 20% of the height of the elastic element. 2. Пространственный виброизолятор каркасного типа по п. 1, отличающийся тем, что в левом упругодемпфирующем элементе нижняя вибродемпфирующая пластина, через упругую прокладку из полиуретана, установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание в виде пластины с крепежными отверстиями, сетчатый упругий элемент, фиксируемый верхней и нижней нажимными шайбами, при этом верхняя нажимная шайба соединена с упругой прокладкой из полиуретана, а нижняя нажимная шайба соединена с основанием, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3 … 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.2. The spatial vibration isolator of the frame type according to claim 1, characterized in that in the left elastic damping element, the lower vibration damping plate, through an elastic polyurethane gasket, is mounted on a washer mesh damper, which contains a base in the form of a plate with fixing holes, a mesh elastic element, fixed the upper and lower pressure washers, while the upper pressure washer is connected to an elastic polyurethane gasket, and the lower pressure washer is connected to the base, while the density of the mesh structure elastic mesh element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ... 0.15 mm, and the density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element.
RU2017130304A 2017-08-28 2017-08-28 Spatial vibration isolator of frame type RU2661650C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130304A RU2661650C1 (en) 2017-08-28 2017-08-28 Spatial vibration isolator of frame type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130304A RU2661650C1 (en) 2017-08-28 2017-08-28 Spatial vibration isolator of frame type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661650C1 true RU2661650C1 (en) 2018-07-18

Family

ID=62916994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130304A RU2661650C1 (en) 2017-08-28 2017-08-28 Spatial vibration isolator of frame type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661650C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB968134A (en) * 1962-08-22 1964-08-26 Jack Klaw Improvements in or relating to the manufacture of toys and models
SU916805A1 (en) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Shock absorber
RU2279584C1 (en) * 2005-03-14 2006-07-10 Олег Савельевич Кочетов Rubber vibration isolator for equipment
RU2305806C1 (en) * 2006-03-07 2007-09-10 Олег Савельевич Кочетов Vibration insulator
RU2578419C1 (en) * 2015-02-24 2016-03-27 Татьяна Дмитриевна Ходакова Khodakova vibration isolator for equipment
RU2594268C1 (en) * 2015-01-12 2016-08-10 Олег Савельевич Кочетов Mesh vibration isolator by kochetov

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB968134A (en) * 1962-08-22 1964-08-26 Jack Klaw Improvements in or relating to the manufacture of toys and models
SU916805A1 (en) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Shock absorber
RU2279584C1 (en) * 2005-03-14 2006-07-10 Олег Савельевич Кочетов Rubber vibration isolator for equipment
RU2305806C1 (en) * 2006-03-07 2007-09-10 Олег Савельевич Кочетов Vibration insulator
RU2594268C1 (en) * 2015-01-12 2016-08-10 Олег Савельевич Кочетов Mesh vibration isolator by kochetov
RU2578419C1 (en) * 2015-02-24 2016-03-27 Татьяна Дмитриевна Ходакова Khodakova vibration isolator for equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597680C2 (en) Combined kochetov spring
RU2651408C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2637566C1 (en) Combined spring by kochev
RU2661632C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2661650C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2645463C1 (en) Combined spring with torsional damper
RU2650277C2 (en) Combined kochetov spring
RU2668762C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2668764C1 (en) Spatial vibration isolator
RU2668754C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2668760C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2577747C1 (en) Spring vibration isolator with dry friction
RU2645472C1 (en) Kochetov damper for vibration insulation system
RU2645476C1 (en) Vibration isolating system by kochetov with the built in damper
RU2672217C1 (en) Vibration-insulated platform
RU2645477C1 (en) Combined kochetov spring with built in damper
RU2637571C1 (en) Spatial spring vibration isolator by kochetov with built-in damper
RU2651397C1 (en) Rubber vibration isolator for equipment
RU2650333C2 (en) Combined spring
RU2637570C1 (en) Combined vibration isolator with washer mesh damper
RU2631274C1 (en) Vibration-insulating foundation with inertial masses
RU2669229C1 (en) Vibroinsulating system
RU2671119C1 (en) Combined spring
RU2578824C1 (en) Vibration isolator with pendulum suspension
RU2661658C1 (en) Combined vibration isolator