RU2671123C2

RU2671123C2 - Equifrequential package of cushion elements

Info

Publication number: RU2671123C2
Application number: RU2015149876A
Authority: RU
Inventors: Анна Михайловна Стареева
Original assignee: Анна Михайловна Стареева
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2018-10-29
Also published as: RU2015149876A; RU2015149876A3

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building. Package of elastic elements consists of three vibration isolators, designed from cushion springs with the upper and lower horizontal shelves. Outer vibration isolator is fastened by means of fastening elements to the platform. Each of vibration isolators consists of three cushion springs of different height and different angle of inclination to a package rod. Vibration isolators are fixed on rod pack through spacer rings and are arranged relative to each other at angle of 120°. Lower horizontal shelves of springs of each consequent vibration isolator are located with increase by the height, determined by a conic surface inscribed in points of bending of lower horizontal shelves of the cushion springs. Spacer rings are made of multilayer. Lower horizontal shelves on side in contact with base are coated with copper-based sintered friction material.

EFFECT: higher efficiency of vibration isolation.

1 cl, 4 dwg

Description

Виброизолятор относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использован в станкостроительной, текстильной промышленности, в приборостроении, в транспортном машиностроении.The vibration isolator is a means of protecting the human operator from the harmful effects of vibration and can be used in machine tool, textile industry, instrument making, and transport engineering.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа по патенту РФ №2269700 (прототип), содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы, а на одном из концов основания жестко закреплен перпендикулярно основанию стержень с резьбовым концом, на котором устанавливается стойка, фиксирующая упругий элемент рессорного типа посредством скошенных опорных элементов и крышки, причем угол скоса опорных элементов лежит в интервале 10…30°.The closest technical solution to the claimed object is a spring type vibration isolator according to RF patent No. 2269700 (prototype) containing a base, a strut, spring elastic elements and support nodes, and a rod with a threaded end, rigidly fixed perpendicular to the base, on which a stand is installed that fixes the spring-type elastic element by means of beveled support elements and a cover, and the angle of inclination of the support elements lies in the range of 10 ... 30 °.

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 в резонансном режиме.The technical result is an increase in the efficiency of vibration isolation in a resonant mode.

Это достигается тем, что в равночастотном пакете упругих элементов рессорного типа, содержащим рессорные элементы в виде плоских пружин, расположенные снизу от виброизолируемого объекта, содержатся, по крайней мере, три виброизолятора, выполненные из рессорных пружин с верхними и нижними горизонтальными полочками, причем наружный виброизолятор крепится посредством крепежных элементов к платформе, а каждый из виброизоляторов состоит из, по крайней мере, трех рессорных пружин различной высоты и различного угла наклона к стержню пакета, на котором закреплены виброизоляторы через простановочные кольца, и расположенные по отношению друг к другу в плане под углом 120°, при этом нижние горизонтальные полочки рессорных пружин каждого последующего виброизолятора расположены с подъемом на высоту, определяемую по конической поверхности, вписываемой в точки изгиба нижних горизонтальных полочек рессорных пружин.This is achieved by the fact that in the equal-frequency package of spring-type elastic elements containing spring elements in the form of flat springs located below from the vibration-insulated object, at least three vibration isolators are made of spring springs with upper and lower horizontal shelves, and the external vibration isolator fastened by means of fasteners to the platform, and each of the vibration isolators consists of at least three spring springs of different heights and different angles of inclination to the package rod, on which the vibration isolators are fixed through the mounting rings, and located relative to each other in plan at an angle of 120 °, while the lower horizontal shelves of the spring springs of each subsequent vibration isolator are lifted to a height determined by the conical surface that fits into the bending points of the lower horizontal shelves spring springs.

На фиг. 1 изображен фронтальный разрез равночастотного пакета упругих элементов рессорного типа, на фиг. 2 изображена схема расположения рессорных пружин в виброизоляторах, на фиг. 3 - профиль одной из рессорных пружин в пакете, на фиг. 4 - вид A фиг. 3.In FIG. 1 shows a frontal section of an equal-frequency packet of spring-type elastic elements, FIG. 2 shows a layout of spring springs in vibration isolators, FIG. 3 is a profile of one of the spring springs in the bag; FIG. 4 is a view A of FIG. 3.

Равночастотный пакет рессорных элементов, состоящий из платформы 1 (фиг. 1) для установки виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), в центре и перпендикулярно к которой, закреплен стержень 9 с резьбовым хвостовиком 10 и гайкой 11.An equal-frequency package of spring elements, consisting of a platform 1 (Fig. 1) for installing a vibration-insulated object (not shown in the drawing), in the center and perpendicular to which, a rod 9 with a threaded shank 10 and a nut 11 is fixed.

Равночастотный пакет упругих элементов рессорного типа состоит, по крайней мере, из трех виброизоляторов 5, 7, 8, выполненных из рессорных пружин с верхними 2 и нижними 3 горизонтальными полочками. Наружный виброизолятор 8 крепится посредством крепежных элементов 4 к платформе 1.An equal-frequency package of spring-type elastic elements consists of at least three vibration isolators 5, 7, 8, made of spring springs with upper 2 and lower 3 horizontal shelves. The external vibration isolator 8 is attached by means of fasteners 4 to the platform 1.

Каждый из виброизоляторов состоит из, по крайней мере, трех рессорных пружин (фиг. 3, 4) различной высоты и различного угла наклона к стержню 9 пакета, на котором закреплены виброизоляторы через простановочные кольца 6 и 12, и расположенные по отношению друг к другу в плане (фиг. 2) под углом 120°. При этом нижние 3 горизонтальные полочки рессорных пружин каждого последующего виброизолятора расположены с подъемом на высоту, определяемую по конической поверхности, вписываемой в точки изгиба нижних горизонтальных полочек рессорных пружин.Each of the vibration isolators consists of at least three spring springs (Fig. 3, 4) of different heights and different angles of inclination to the rod 9 of the bag, on which the vibration isolators are fixed through spacer rings 6 and 12, and located relative to each other in plan (Fig. 2) at an angle of 120 °. In this case, the lower 3 horizontal shelves of spring springs of each subsequent vibration isolator are located with a rise to a height determined by the conical surface inscribed at the bending points of the lower horizontal shelves of spring springs.

Простановочные кольца 6 и 12, расположенные на стержне 9, закрепленном на платформе 1, которые фиксируют на стержне виброизоляторы 5, 7, 8, выполненные из рессорных пружин с верхними 2 и нижними 3 горизонтальными полочками, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана.The mounting rings 6 and 12, located on the rod 9, mounted on the platform 1, which fix the vibration isolators 5, 7, 8, made of spring springs with the upper 2 and lower 3 horizontal shelves, are made of vibration-damping material, for example polyurethane, on the rod.

Возможен вариант, когда нижние 3 горизонтальные полочки трех виброизоляторов 5, 7, 8, выполненных из рессорных пружин, со стороны, контактирующей с основанием, покрыты фрикционным материалом, например спеченным фрикционным материалом на основе меди, содержащим 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.It is possible that the lower 3 horizontal shelves of three vibration isolators 5, 7, 8, made of spring springs, on the side in contact with the base, are coated with friction material, for example, sintered friction material based on copper containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite , copper, chromium, antimony and silicon, in the following ratio of components, wt. %: zinc 6.0 ÷ 8.0; iron 0.1 ÷ 0.2; lead 2.0 ÷ 4.0; graphite 3.0 ÷ 7.0; vermiculite 8.0 ÷ 12.0; chrome 4.0 ÷ 6.0; antimony 0.05 ÷ 0.1; silicon 2.0 ÷ 3.0; copper is the rest.

Возможен вариант (на чертеже не показано), когда простановочные кольца 6 и 12, расположенные на стержне 9, закрепленном на платформе 1, которые фиксируют на стержне 9 виброизоляторы 5, 7, 8, выполнены многослойными, например из двух слоев: внутренний слой, прилегающий к стержню 9 выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», а наружный слой - из полиуретана.A variant is possible (not shown in the drawing) when the spacer rings 6 and 12 located on the rod 9 mounted on the platform 1, which fix the vibration isolators 5, 7, 8 on the rod 9, are multilayer, for example, from two layers: the inner layer adjacent to the rod 9 is made of a rigid vibration damping material, for example of the type "Agate", and the outer layer is made of polyurethane.

Возможен вариант (на чертеже не показано), когда простановочные кольца 6 и 12, расположенные на стержне 9, закрепленном на платформе 1, которые фиксируют на стержне 9 виброизоляторы 5, 7, 8, выполнены многослойными, например из трех слоев: внутренний и наружный слои, выполнены из эластомера, например полиуретана, а центральный слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат».A variant is possible (not shown in the drawing) when the spacer rings 6 and 12 located on the rod 9 mounted on the platform 1, which fix the vibration isolators 5, 7, 8 on the rod 9, are multilayer, for example, of three layers: the inner and outer layers are made of an elastomer, for example polyurethane, and the central layer is made of a hard vibration-damping material, for example, type "Agate".

Равночастотный пакет рессорных элементов работает следующим образом.The equal-frequency package of spring elements works as follows.

При приложении статической нагрузки на верхнюю платформу 1 каркаса, она опускается вниз, сжимая рессорные пружины 5, 7, 8 виброизоляторов, которые воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на объект, или установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Равночастотность системы виброизоляции обеспечивается пространственной ориентацией входящих в нее рессорных пружин 5, 7, 8 виброизоляторов.When a static load is applied to the upper platform 1 of the frame, it falls down, compressing the spring springs of 5, 7, 8 vibration isolators that absorb vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the object, or installed on the floor of a building or vehicle chassis (in the drawing not shown). The equal frequency of the vibration isolation system is ensured by the spatial orientation of the spring springs 5, 7, 8 of the vibration isolators included in it.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится рессорными пружинами 5, 7, 8 виброизоляторов, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие-упругие элементы-объект» в зарезонансном режиме, при этом обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов за счет рессорных пружин. Увеличивается демпфирование виброизолируемого объекта на высоких частотах, за счет сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе на резонансе. Эффект сухого трения реализуется свободными концами рессорных пружин, которые скользят в динамических режимах по основанию или объекту в зависимости от режимов силовой или кинематической виброизоляции.When a dynamic load is applied from the side of the object, for example, operating equipment, the vibration is damped by spring springs 5, 7, 8 vibration isolators, the stiffness of which is designed to operate the complex "overlap-elastic elements-object" system in the resonance mode, while providing spatial vibration protection and protection from impacts due to spring springs. The damping of the vibration-insulated object at high frequencies increases due to dry friction, which provides the necessary damping in the system at resonance. The effect of dry friction is realized by the free ends of spring springs, which slide in dynamic modes along the base or object, depending on the modes of power or kinematic vibration isolation.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты как оборудования, так и оператора, при простоте в обслуживании и надежности конструкции в эксплуатации.The proposed technical solution is an effective vibration-protective tool that can be used to protect both equipment and the operator, with ease of maintenance and reliability of the structure in operation.

Claims

An equal-frequency package of spring elements containing spring elements in the form of flat springs located at the bottom of the vibration-insulated object, the package consists of at least three vibration isolators made of spring springs with upper and lower horizontal shelves, and the external vibration isolator is attached by means of fasteners to the platform, and each of the vibration isolators consists of at least three spring springs of different heights and different angles of inclination to the rod of the package on which the vibration isolator is fixed s through the spacer rings, and located relative to each other in plan at an angle of 120 °, while the lower horizontal shelves of spring springs of each subsequent vibration isolator are located with a rise to a height determined by the conical surface inscribed at the bending points of the lower horizontal shelves of spring springs, mounting rings located on a rod fixed to the platform, which fix vibration isolators made of spring springs with upper and lower horizontal shelves on the rod made of vibration damping material, for example polyurethane, characterized in that the spacer rings located on the rod mounted on the platform, which fix the vibration isolators on the rod, are multilayer, for example of three layers: the inner and outer layers are made of elastomer, for example polyurethane, and the central layer is made of hard vibration damping material, for example, type "Agate".