RU2668940C2

RU2668940C2 - Three-stage shock absorber with elastic-damping elements

Info

Publication number: RU2668940C2
Application number: RU2017102081A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Голиков; Александр Андреевич Марущенко
Original assignee: Акционерное общество "Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие"
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2018-10-04
Also published as: RU2017102081A; RU2017102081A3

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the machine building. Three-stage shock absorber contains elastic-damping elements located in the cavities formed by the bases and intermediate support plates. Bases are connected by cable ropes. When there are movements on the upper part of the base under the influence of the load, all the elastic-damping elements are deformed simultaneously. Moves arising in the horizontal planes through cable ties deform the central elastic-damping element. Central element works on compression and is a limiter.

EFFECT: effective protection of the equipment from external vibrations, impacts, own sound vibrations along all axes is achieved, as well as preventing the stretching of the shock absorber.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области механики движения и предназначено для упругого крепления оборудования и приборов на кораблях, а также в других отраслях техники, где предъявляются высокие требования к вибрационной противоударной эффективности защиты оборудования от внешних вибраций и ударов.The invention relates to the field of motion mechanics and is intended for elastic fastening of equipment and devices on ships, as well as in other branches of technology, where high demands are placed on vibration shockproof efficiency of protecting equipment from external vibrations and impacts.

Известна упругая опора (патент на изобретение SU №1290020), содержащая последовательно расположенные плиты, между которыми установлены предварительно поджатые пружины с направляющими стержнями, на одних из которых расположены устройства выключения пружин, состоящие из связанных между собой посредством шлицевого соединения двух распорных втулок, одна из которых имеет возможность поворота и соединена подвижно с одной плитой и жестко с рычагом, имеющим фиксированные положения, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения хода опоры при сохранении большого диапазона нагрузок, втулки установлены на стержне последовательно, выступы выполнены на обращенных друг к другу торцах втулок и длина прорезей больше хода пружины, а другая втулка соединена с другой плитой.Known elastic support (patent for invention SU No. 1290020), containing sequentially arranged plates, between which pre-loaded springs with guide rods are installed, on one of which spring disconnecting devices are located, consisting of two spacer sleeves connected by means of a spline connection, one of which has the ability to rotate and is connected movably with one plate and rigidly with a lever having fixed positions, characterized in that, in order to reduce the course of the support while maintaining ii large load range, bushing mounted on the shaft in series, the protrusions formed on the facing ends of the sleeves and sipes length longer spring travel, and the other bushing is connected to the other plate.

Недостатком данной упругой опоры является то, что тяги и пружины, жестко соединенные с плитами, образуют акустический мостик, в котором вибрация передается от верхней плиты к нижней плите практически без потерь.The disadvantage of this elastic support is that the rods and springs rigidly connected to the plates form an acoustic bridge in which vibration is transmitted from the top plate to the bottom plate with virtually no loss.

Известна виброизолирующая опора (патент на изобретение SU №1746094) с двумя встроенными динамическими гасителями, упругая подвеска каждого из которых выполнена в виде последовательно соединенных неравножесткого упругого элемента в виде кольцевой мембраны и дополнительного неравножесткого упругого элемента в виде двух плоских кольцевых металластиковых элементов или виброизолирующая опора с одним встроенным динамическим гасителем, неравножесткий упругий элемент которого выполнен в виде цилиндрического, дополнительный неравножесткий упругий элемент - в виде двух конических маталластиковых элементов.Known vibration isolating support (SU patent No. 1746094) with two built-in dynamic dampers, the elastic suspension of each of which is made in the form of a series-connected non-rigid elastic element in the form of an annular membrane and an additional non-rigid elastic element in the form of two flat annular metal-plastic elements or a vibration isolating support with one built-in dynamic absorber, non-equidistant elastic element of which is made in the form of a cylindrical, additional non-equidistant prugy element - in the form of two conical matallastikovyh elements.

Недостатком указанной виброизолирующей опоры является сложная регулировка, заключающаяся в обеспечении собственной частоты колебаний виброизолятора, направленной в противофазе от частоты колебаний изолируемого объекта, в том числе с разнесением регулировки по трем взаимоперпендикулярным осям опоры с использованием специального оборудования (например, вибростендов), а также необходимость определения собственной частоты вибрации изолируемого объекта по трем взаимоперпендикулярным осям. Кроме того, отстройка виброизолирующей опоры производится на определенную резонансную частоту колебаний изолируемого объекта (ничтожно малый диапазон частот, спектр которых приближен к резонансной частоте колебаний изолируемого объекта). Вибрация в остальном спектре частот, возбуждаемая при воздействии пространственной динамической нагрузки на изолируемый объект, передается на фундаменты и корпусные конструкции практически без потерь.The disadvantage of this vibration isolating support is the difficult adjustment, which consists in ensuring the natural frequency of vibration of the vibration isolator, directed in antiphase from the vibration frequency of the insulated object, including spacing the adjustment along three mutually perpendicular axes of the support using special equipment (for example, vibration stands), as well as the need to determine natural vibration frequency of an isolated object along three mutually perpendicular axes. In addition, the detuning of the vibration-isolating support is carried out at a certain resonant frequency of oscillation of the insulated object (a negligible range of frequencies whose spectrum is close to the resonant frequency of vibration of the insulated object). Vibration in the rest of the frequency spectrum, excited by the influence of spatial dynamic load on the isolated object, is transmitted to the foundations and building structures with virtually no loss.

Еще одним недостатком указанной конструкции является невозможность обеспечения постоянства с течением времени механических свойств виброизолирующей опоры под воздействием пространственной динамической нагрузки.Another disadvantage of this design is the inability to ensure the constancy over time of the mechanical properties of the vibration isolating support under the influence of spatial dynamic load.

Существенным недостатком известной виброизолирующей опоры является также то, что под воздействием растягивающей динамической нагрузки, а также боковых (в том числе ударных) нагрузок возможно разрушение места крепления упругого элемента к опорным плоскостям, самого упругого элемента, разъединение металлических деталей опоры и, как следствие, срыв изолируемого изделия с фундамента из-за отсутствия страхующих элементов.A significant drawback of the known vibration-isolating support is also that under the influence of tensile dynamic load, as well as lateral (including shock) loads, it is possible to destroy the attachment point of the elastic element to the reference planes, the elastic element itself, separation of the metal parts of the support and, as a consequence, disruption insulated products from the foundation due to the lack of safety elements.

Указанных недостатков лишен амортизатор трехкаскадный с упругодемпфирующими элементами.The indicated drawbacks are deprived of a three-stage shock absorber with elastically damping elements.

Амортизатор трехкаскадный с упругодемпфирующими элементами представляет собой резинометаллическое (металлическое) изделие с тросовыми стяжками.Three-stage shock absorber with elastic-damping elements is a rubber-metal (metal) product with cable ties.

Упругодемпфирующие элементы (резиновые или из прессованной спиральнонавитой проволоки) установлены в полостях, образованных основаниями и промежуточными опорными пластинами, которые, в свою очередь, связаны между собой тросовыми стяжками.Elastic-damping elements (rubber or from a pressed spiral-wound wire) are installed in the cavities formed by the bases and intermediate support plates, which, in turn, are connected by cable ties.

На фиг. 1а, 1б представлена конструкция амортизатора трехкаскадного с упругодемпфирующими элементами, выполненного с двумя цилиндрическими упругодемпфирующими элементами и одним кольцевым упругодемпфирующим элементом. На фиг. 2а, 2б - конструкция амортизатора трехкаскадного с упругодемпфирующими элементами, выполненного с пятью цилиндрическими упругодемпфирующими элементами. Амортизатор трехкаскадный с упругодемпфирующими элементами состоит из оснований 1 с ограничительными кольцами, промежуточных опорных пластин 2, упругодемпфирующих элементов 3 и 4, гибких тросовых стяжек 5.In FIG. 1a, 1b shows the design of a three-stage shock absorber with elastically damping elements, made with two cylindrical elasto-damping elements and one annular elasto-damping element. In FIG. 2a, 2b is a three-stage shock absorber design with elastically damping elements made with five cylindrical elasto-damping elements. The three-stage shock absorber with elastic damping elements consists of bases 1 with restrictive rings, intermediate support plates 2, elastic damping elements 3 and 4, flexible cable ties 5.

Заявленное устройство работает следующим образом. Амортизатор трехкаскадный с упругодемпфирующими элементами опорной частью оснований 1, связанных с промежуточными опорными пластинами 2 тросовыми стяжками 5, устанавливается на фундамент. В полости, образованные основаниями 1 с ограничительными кольцами и промежуточными опорными пластинами 2, устанавливаются упругодемпфирующие элементы 3. В полость между промежуточными пластинами 2 устанавливается упругодемпфирующий элемент 4. На верхнюю часть основания 1 крепится изолируемое изделие. Возникающее под воздействием знакопеременной динамической нагрузки, боковой (в том числе ударной) нагрузки, на верхней части основания 1 перемещение одновременно деформирует упругодемпфирующие элементы 3 и 4. Перемещения, возникающие в горизонтальных плоскостях, через тросовые стяжки 5 деформируют центральный упругодемпфирующий элемент, тем самым ограничивая данные перемещения. Указанная конструкция амортизатора обеспечивает малую жесткость, большие перемещения в любом направлении, амортизацию и виброизоляцию изделия.The claimed device operates as follows. A three-stage shock absorber with elastic-damping elements of the supporting part of the bases 1, connected to the intermediate supporting plates 2 by cable ties 5, is installed on the foundation. In the cavity formed by the bases 1 with restriction rings and intermediate support plates 2, elastic-damping elements 3 are installed. An elastic-damping element 4 is installed in the cavity between the intermediate plates 2. An insulated product is attached to the upper part of the base 1. Arising under the influence of alternating dynamic load, lateral (including impact) load, on the upper part of the base 1, the movement simultaneously deforms the elastic-damping elements 3 and 4. The movements that occur in horizontal planes through the cable ties 5 deform the central elastic-damping element, thereby limiting the data displacement. The specified design of the shock absorber provides low rigidity, large displacements in any direction, shock absorption and vibration isolation of the product.

Технический результат заключается в обеспечении эффективной защиты оборудования от внешних вибраций и ударов, нераспространении собственных звуковых вибраций оборудования на фундамент и окружающие конструкции, прочности, долговечности и прогнозируемости параметров амортизаторов трехкаскадных с упругодемпфирующими элементами по всем осям и во времени, в исключении недопустимых величин отклонения изолируемого объекта от равновесного положения под воздействием знакопеременной динамической нагрузки, боковой (в том числе ударной) нагрузки, недопущения растяжения амортизатора, а также повышения прочности амортизированного крепления в направлении, перпендикулярном плоскости крепления изолируемого объекта.The technical result consists in ensuring effective protection of equipment from external vibrations and shocks, non-propagation of the equipment’s own sound vibrations to the foundation and surrounding structures, strength, durability and predictability of three-stage shock absorbers with elastic damping elements along all axes and in time, with the exception of unacceptable deviations of the insulated object from the equilibrium position under the influence of alternating dynamic load, lateral (including shock) on loads, to prevent stretching of the shock absorber, as well as increasing the strength of the shock-absorbed fastening in the direction perpendicular to the plane of fastening of the insulated object.

Claims

Three-stage shock absorber with elastic-damping elements located in the cavities formed by the bases and intermediate support plates connected by cable ties, characterized in that when movements occur on the upper part of the base under the influence of alternating dynamic load, lateral (including shock) load, simultaneous deformation of all elastically damping elements, and displacements that occur in horizontal planes through cable ties deform the central elastic elastic damping element, which always works in compression and is a limiter, providing low rigidity, large displacements in any direction, shock absorption and vibration isolation of the product.