RU2736068C1 - Vibration-isolating device - Google Patents
Vibration-isolating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736068C1 RU2736068C1 RU2020111663A RU2020111663A RU2736068C1 RU 2736068 C1 RU2736068 C1 RU 2736068C1 RU 2020111663 A RU2020111663 A RU 2020111663A RU 2020111663 A RU2020111663 A RU 2020111663A RU 2736068 C1 RU2736068 C1 RU 2736068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- cord
- valve electromagnetic
- pneumatic
- vibration
- Prior art date
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
- 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
- F16F15/023—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 fluid means
-
- 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
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам активной виброзащиты крупногабаритных стационарных и подвижных объектов при сейсмических и подобных им силовых воздействиях.The invention relates to a device for active vibration protection of large stationary and mobile objects under seismic and similar force effects.
Известно виброизолирующее устройство, описанное в патенте RU 2424457, МПК F16F 15/023, F16F 9/04, опубл. 20.07.2011 г., содержащее телескопическое направляющее устройство, установленное между защищаемым объектом и основанием и выполненное в виде встречно направленных наружного и внутреннего стаканов с установленными между ними резинокордной оболочкой и центрирующими элементами, опорные плиты, установленные на защищаемом объекте и основании, упругий элемент в виде равномерно расположенных вокруг наружного стакана пневматических виброизоляторов, каждый из которых содержит корпус, плунжер и резинокордную оболочку между ними, днище наружного и внутреннего стаканов телескопического направляющего устройства имеет выпуклую тарельчатую форму с осевым каналом, кольцевой площадкой вокруг последнего, контактирующей с соответствующей опорной плитой, и радиусом скругления, превышающим половину расстояния между опорными плитами, центр которого в продольном сечении направляющего устройства расположен на прямой, параллельной продольной оси последнего и проходящей через линию перехода кольцевой площадки в скругление, а виброизолирующее устройство снабжено размещенными в соответствующих осевых каналах и контактирующими с ними цилиндрическими ползунами, шарнирно соединенными одними концами с соответствующими опорными плитами, причем продольные оси пневматических виброизоляторов упругого элемента расположены под углом, находящимся в диапазоне 40°-70° к продольной оси направляющего устройства, их корпуса крепятся шарнирно к его наружному стакану в месте расположения резинокордной оболочки направляющего устройства, а плунжеры соединены шарнирно с плитами, установленными на площадках выступов основания, образующих с самим основанием угол, находящийся в диапазоне 110°-150°, а между корпусом и плунжером пневматических виброизоляторов дополнительно установлены центрирующие элементы, на торце внутреннего стакана телескопического направляющего устройства установлена герметизирующая перегородка с клапанным электромагнитным устройством, на торцах плунжеров всех пневматических виброизоляторов также установлены герметизирующие перегородки с клапанными электромагнитными устройствами, причем каждое клапанное электромагнитное устройство подключено к отдельной системе управления.Known vibration isolation device described in patent RU 2424457, IPC
Каждая система управления клапанным электромагнитным устройством содержит последовательно соединенные преобразователь перемещения объекта, формирователь сигнала скорости объекта, блок управления силовым ключом, силовой ключ для подключения обмотки клапанного электромагнитного устройства к источнику питания.Each control system of the valve electromagnetic device contains a series-connected object displacement transducer, an object velocity signal generator, a power switch control unit, a power switch for connecting the winding of the valve electromagnetic device to a power source.
Преобразователь перемещения каждой системы управления клапанным электромагнитным устройством и сама система управления расположены внутри соответствующего пневматического виброизолятора или телескопического направляющего устройства.The displacement transducer of each control system of the solenoid valve device and the control system itself are located inside the corresponding pneumatic vibration isolator or telescopic guide device.
Недостатками этого устройства являются: низкий уровень демпфирования колебаний защищаемого объекта при воздействии вертикальных и горизонтальных возбуждающих сил из-за слабых демпфирующих свойств пневматических виброизоляторов упругого элемента, а также возникновение поперечных (срезающих) нагрузок, производимых горизонтальными составляющими возбуждающих сил в местах крепления корпусов пневматических виброизоляторов упругого элемента к наружному стакану направляющего устройства, и происходящее при этом усиление контактных напряжений в местах контакта роликов центрирующих элементов с наружными и внутренними стаканами телескопического направляющего устройства и, соответственно, увеличение вибропроводимости, обусловленной наличием жестких механических контактов между звеньями кинематических связей между источником возбуждения и защищаемым объектом, содержащих наружные и внутренние стаканы и центрирующие элементы телескопического направляющего устройства и пневматических виброизоляторов упругого элемента.The disadvantages of this device are: a low level of damping of vibrations of the protected object when exposed to vertical and horizontal excitation forces due to the weak damping properties of pneumatic vibration isolators of the elastic element, as well as the occurrence of transverse (shear) loads produced by the horizontal components of the exciting forces at the attachment points of the pneumatic vibration isolators of the elastic element to the outer glass of the guide device, and the resulting increase in contact stresses at the contact points of the rollers of the centering elements with the outer and inner glasses of the telescopic guide device and, accordingly, an increase in vibration conductivity due to the presence of rigid mechanical contacts between the links of the kinematic links between the excitation source and the protected object containing outer and inner glasses and centering elements of the telescopic guide device and pneumatic vibration isolators unit another element.
Кроме того, недостатком устройства является расположение преобразователя перемещения каждой системы управления клапанным электромагнитным устройством и самой системы управления внутри соответствующего пневматического виброизолятора, т. к. термодинамические процессы в полостях виброизолятора и в клапанном электромагнитном устройстве, сопровождающиеся повышением температуры, в сочетании с ограниченностью рабочего пространства, приводят к снижению надежности устройства и, в том числе, ремонтопригодности. In addition, the disadvantage of the device is the location of the displacement transducer of each control system for the valve electromagnetic device and the control system itself inside the corresponding pneumatic vibration isolator, since thermodynamic processes in the cavities of the vibration isolator and in the valve electromagnetic device, accompanied by an increase in temperature, in combination with a limited working space, lead to a decrease in the reliability of the device and, in particular, maintainability.
Известна также пневматическая пружина растяжения, описанная в авторском свидетельстве на изобретение №1100441, опубл. 30.06.1984, СССР, М. кл. F16F 9/04, содержащая резинокордную оболочку, заполненную сжатым газом, и соединенные с торцами оболочки фланец для крепления защищаемого объекта и опору для крепления виброизолятора, резинокордная оболочка выполнена в виде цилиндра, в котором угол расположения перекрещивающихся армирующих нитей корда составляет 0-54° к образующей цилиндра. Работа на растяжение при подвешивании защищаемого объекта к пневматической пружине растяжения обеспечивается за счет тяги, связывающей фланец, размещенный на нижнем торце оболочки, с подвешиваемым объектом, и тяги, связывающей опору, размещенную на нижнем торце, с основанием.Also known pneumatic tension spring, described in the inventor's certificate No. 1100441, publ. 06/30/1984, USSR, M. class. F16F 9/04, containing a rubber-cord casing filled with compressed gas, and a flange connected to the ends of the casing for fastening the protected object and a support for attaching a vibration isolator, the rubber-cord casing is made in the form of a cylinder, in which the angle of the crossing reinforcing cord threads is 0-54 ° to generatrix of the cylinder. Tensile work when the object to be protected is suspended from a pneumatic tension spring is provided by a thrust linking the flange located at the lower end of the shell with the object to be suspended, and by linking the support located at the lower end to the base.
Недостатком известной пневматической пружины растяжения является ограниченная производительность демпфирования в большей части частотного диапазона колебаний защищаемого объекта сил из-за пассивного характера демпфирования.The disadvantage of the known pneumatic tension spring is the limited damping performance in most of the frequency range of oscillations of the protected object of forces due to the passive nature of the damping.
Техническим результатом от использования предложенного устройства является повышение демпфирующих свойств виброизолирующего устройства во всем амплитудно-частотном диапазоне внешних воздействий и уменьшение вибропроводимости.The technical result from the use of the proposed device is to increase the damping properties of the vibration-isolating device in the entire amplitude-frequency range of external influences and to reduce vibration conductivity.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном виброизолирующем устройстве, содержащем телескопическое направляющее устройство, установленное между защищаемым объектом и основанием и выполненное в виде встречно направленных наружного и внутреннего стаканов с размещенной между ними резинокордной оболочкой, опорные плиты, установленные на защищаемом объекте и основании, упругий элемент в виде равномерно расположенных вокруг наружного стакана пневматических виброизоляторов, каждый из которых содержит корпус, плунжер и резинокордную оболочку между ними, плунжер соединен шарнирно с плитами, установленными на площадках выступов основания, днища наружного и внутреннего стаканов телескопического направляющего устройства имеют выпуклую тарельчатую форму, каждое с осевым каналом, кольцевой площадкой вокруг последнего, контактирующей с соответствующей опорной плитой, и радиусом скругления, превышающим половину расстояния между опорными плитами, центр которого в продольном сечении направляющего устройства расположен на прямой, параллельной продольной оси последнего и проходящей через линию перехода кольцевой площадки в скругление, а виброизолирующее устройство снабжено размещенными в соответствующих осевых каналах и контактирующими с ними цилиндрическими ползунами, шарнирно соединенными одними концами с соответствующими опорными плитами, причем продольные оси пневматических виброизоляторов упругого элемента расположены под углом, находящимся в диапазоне 40°- 70° к продольной оси направляющего устройства, на торце внутреннего стакана телескопического направляющего устройства установлена герметизирующая перегородка с клапанным электромагнитным устройством, на торцах плунжеров всех пневматических виброизоляторов упругого элемента также установлены герметизирующие перегородки с клапанными электромагнитными устройствами, каждое клапанное электромагнитное устройство подключено к отдельной системе управления, каждая система управления клапанным электромагнитным устройством содержит последовательно соединенные преобразователь перемещения объекта, формирователь сигнала скорости объекта, блок управления силовым ключом, силовой ключ для подключения обмотки клапанного электромагнитного устройства к источнику питания, согласно заявляемому техническому решению, резинокордная оболочка каждого из пневматических виброизоляторов упругого элемента, выполнена в виде цилиндра, в котором угол расположения перекрещивающихся армирующих нитей корда составляет 0-54° к образующей цилиндра, и подключена посредством клапанного электромагнитного устройства к отдельному источнику сжатого воздуха, корпус и плунжер виброизолятора содержат фланцы и диски крепления, между которыми закреплены торцы резинокордной оболочки, при этом корпус прикреплен шарнирно к опорной плите, установленной на защищаемом объекте, а герметизирующая перегородка с клапанным электромагнитным устройством, связанным с источником сжатого воздуха, закреплена на диске крепления плунжера.The specified technical result is achieved by the fact that in the known vibration isolation device containing a telescopic guiding device installed between the protected object and the base and made in the form of counter-directed outer and inner cups with a rubber-cord sheath placed between them, the base plates installed on the protected object and the base, an elastic element in the form of pneumatic vibration isolators evenly spaced around the outer glass, each of which contains a body, a plunger and a rubber-cord casing between them, the plunger is pivotally connected to the plates installed on the platforms of the base projections, the bottoms of the outer and inner glasses of the telescopic guide device have a convex disc shape, each with an axial channel, an annular platform around the latter in contact with the corresponding base plate, and a radius of rounding exceeding half the distance between the base plates, the center of which is in the longitudinal section and the guide device is located on a straight line parallel to the longitudinal axis of the latter and passing through the line of transition of the annular platform into the rounding, and the vibration isolating device is equipped with cylindrical sliders located in the corresponding axial channels and contacting with them, pivotally connected by one ends to the corresponding base plates, and the longitudinal axes of the pneumatic the vibration isolators of the elastic element are located at an angle in the range of 40 ° - 70 ° to the longitudinal axis of the guide device, a sealing partition with a valve electromagnetic device is installed at the end of the inner sleeve of the telescopic guide device, and at the ends of the plungers of all pneumatic vibration isolators of the elastic element, sealing partitions with valve solenoid devices, each valve solenoid device is connected to a separate control system, each valve solenoid device control system device contains a serially connected object displacement transducer, an object speed signal generator, a power switch control unit, a power switch for connecting the winding of the valve electromagnetic device to a power source, according to the claimed technical solution , the rubber-cord shell of each of the pneumatic vibration isolators of the elastic element is made in the form of a cylinder, in where the angle of arrangement of the crossing reinforcing threads of the cord is 0-54 ° to the generatrix of the cylinder, and is connected by means of a valve electromagnetic device to a separate source of compressed air, the body and the plunger of the vibration isolator contain flanges and fastening discs, between which the ends of the rubber-cord sheath are fixed, while the body is hinged to the base plate installed on the protected object, and the sealing partition with the electromagnetic valve device connected to the compressed air source is fixed on the plunger mounting disk.
Преобразователь перемещения каждой системы управления клапанным электромагнитным устройством и сама система управления могут быть расположены снаружи соответствующего пневматического виброизолятора или телескопического направляющего устройства.The displacement transducer of each control system for the solenoid valve device and the control system itself can be located outside the corresponding pneumatic vibration isolator or telescopic guide device.
Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe essence of the invention is illustrated by drawings, where
- на фиг. 1 представлено предложенное виброизолирующее устройство, общий вид в разрезе;- in Fig. 1 shows the proposed vibration isolation device, general sectional view;
- на фиг. 2 представлен вид сверху виброизолирующего устройства с поперечным разрезом А-А на фиг.1;- in Fig. 2 is a top view of the vibration isolation device with a cross-section AA in FIG. 1;
- на фиг. 3 представлена структурная схема системы управления клапанного электромагнитного устройства.- in Fig. 3 shows a block diagram of the control system of the valve electromagnetic device.
Виброизолирующее устройство содержит упругий элемент 1, телескопическое направляющее устройство 2, выполненное в виде наружного стакана 3 и внутреннего стакана 4, соединенных резинокордной оболочкой 5. Между наружным 3 и внутренним 4 стаканами направляющего устройства 2 установлены центрирующие элементы в виде роликов 6, 7. При этом ролики 6 равномерно установлены на внутреннем стакане 4 с возможностью качения по внутренней поверхности наружного стакана 3, а ролики 7 равномерно установлены на внутренней поверхности наружного стакана 3 с возможностью качения по наружной поверхности стакана 4.The vibration isolating device contains an
Днища обоих стаканов имеют выпуклую тарельчатую форму, каждое с осевыми каналами 8, в которых размещены цилиндрические ползуны 9, шарнирно соединенные с опорными плитами 10. Посредством опорных плит 10 виброизолирующее устройство крепится к защищаемому объекту и основанию. Каждое днище по периметру осевого канала снабжено кольцевой площадкой 11, посредством которой днище контактирует с опорной плитой 10. Выпуклая часть каждого днища выполнена со скруглением по радиусу R (фиг.1), превышающему половину расстояния между опорными плитами 10, центр которого в продольном сечении направляющего устройства 2 расположен на прямой, параллельной продольной оси устройства и проходящей через линию перехода кольцевой площадки 11 в скругление.The bottoms of both glasses have a convex dish-shaped shape, each with
Упругий элемент 1 выполнен в виде равномерно расположенных вокруг наружного стакана 3 пневматических виброизоляторов, которые охватывают телескопическое направляющее устройство 2, и каждый из которых содержит корпус 12, плунжер 13, резинокордную оболочку 14. Корпус 12 и плунжер 13 содержат фланцы 15 и диски крепления 16 для закрепления резинокордной оболочки 14. Корпуса 12 пневматических виброизоляторов упругого элемента прикреплены шарнирно к опорной плите 10, установленной на защищаемом объекте, плунжеры 13 пневматических виброизоляторов упругого элемента соединены шарнирно с плитами 17, установленными на площадках выступов 18 основания. Поверхность выступов основания образует с самим основанием угол β (фиг.1), находящийся в пределах значений 110°-150°. Продольные оси пневматических виброизоляторов упругого элемента 1 образуют в статическом положении угол α, находящийся в диапазоне 40°-70°, с продольной осью направляющего устройства 2.The
В опорных плитах 10 размещен набор резиновых буферов 19 короткоходовой местной виброизоляции, контактирующих с основанием или защищаемым объектом. Таким образом, виброизолирующее устройство связывает защищаемый объект и основание посредством телескопического направляющего устройства в виде кегли c тарельчатыми поверхностями и упругого элемента в виде пневматических виброизоляторов, расположенных под углом к направляющему устройству. На торце внутреннего стакана 4 телескопического направляющего устройства 2 установлена герметизирующая перегородка 20 с клапанным электромагнитным устройством 21. Герметизирующая перегородка 20 на торце внутреннего стакана 4 телескопического направляющего устройства 2 формирует две полости: верхнюю рабочую полость 22 переменного объема и нижнюю дополнительную полость 23 постоянного объема. На дисках крепления 16 плунжеров 13 пневматических виброизоляторов упругого элемента также установлены герметизирующие перегородки 24 с клапанными электромагнитными устройствами 25, причем каждое клапанное электромагнитное устройство подключено к отдельной системе управления 26.The
Резинокордная оболочка 14 каждого из пневматических виброизоляторов упругого элемента 1 выполнена в виде цилиндра, в котором угол расположения перекрещивающихся армирующих нитей корда составляет 0-54° к образующей цилиндра, и подключена посредством клапанного электромагнитного устройства 25 к отдельному источнику сжатого воздуха 27. Диск крепления корпуса прикреплен шарнирно к опорной плите, установленной на защищаемом объекте, а герметизирующая перегородка с клапанным электромагнитным устройством, связанным с источником сжатого воздуха, закреплена на диске крепления плунжера. The rubber-
Система управления 26 клапанными электромагнитными устройствами 21, 25 содержит последовательно соединенные преобразователь перемещения 28 объекта, формирователь сигнала скорости 29 защищаемого объекта, блок управления 30 силовым ключом 31, силовой ключ 31 предназначен для подключения обмотки клапанного электромагнитного устройства 21, 25 к источнику питания 32, и размещена снаружи соответствующего пневматического виброизолятора или телескопического направляющего устройства.The
Виброизолирующее устройство работает следующим образом.The anti-vibration device works as follows.
В исходном положении защищаемый объект удерживается в равновесии за счет усилия, развиваемого при давлении воздуха внутри резинокордной оболочки сжатия 5 для противодействия силе тяжести защищаемого объекта, т. к. в резинокордных оболочках растяжения 14, находящихся в разгруженном состоянии при открытых клапанных электромагнитных устройствах 25 под давлением
Затем резинокордные оболочки растяжения 14 приводятся из исходного состояния в рабочее состояние под давлением сжатого воздуха, подаваемого из источника сжатого воздуха 27 во внутреннюю полость резинокордной оболочки 14, и при значениях давления
Далее давление сжатого воздуха в резинокордной оболочке сжатия 5 устанавливается так, чтобы создать усилие, превышающее исходное, для приведения защищаемого объекта в требуемое положение, с учетом осевых составляющих сил, созданных резинокордными оболочками растяжения 14. Further, the pressure of compressed air in the rubber-
Под действием установленной нагрузки резинокордные оболочки 14 дополнительно растягиваются, длина каждой из них увеличивается до размера Under the action of the set load, rubber-
Таким образом, система вновь приведена в состояние равновесия при действующих силах: весе защищаемого объекта, силах натяжения резинокордных оболочек растяжения 14 и противодействующему им усилию, развиваемому в резинокордной оболочке сжатия 5 под действием избыточного давления воздуха. При наличии избыточного давления воздуха и/или растяжении резинокордных оболочек 14 под действием внешних сил происходит соосное установление корпусов 12, плунжеров 13 и резинокордных оболочек 14, без центрирующих элементов. Thus, the system is again brought to a state of equilibrium under the acting forces: the weight of the protected object, the tensile forces of the rubber-cord shells of
Виброизоляция объекта в вертикальном направлении осуществляется при относительных перемещениях наружного 3 и внутреннего 4 стаканов направляющего устройства 2 и перекатывании резинокордной оболочки 5 в зазоре между ними, а также изменениях состояния упругого элемента вследствие деформации резинокордных оболочек 14 в результате изменения длины, диаметра и угла расположения нитей корда.Vibration isolation of the object in the vertical direction is carried out with relative displacements of the outer 3 and inner 4 cups of the
При ходе сжатия объем резинокордной оболочки 5 уменьшается, давление воздуха в ней возрастает и становится значительно больше, чем в дополнительной полости 23, клапанное электромагнитное устройство 21 при этом закрыто, а в резинокордных оболочках 14 давление сжатого воздуха уменьшается вследствие изменения длины, диаметра и увеличения угла расположения нитей корда, в пределе до исходных значений
При смене режима работы с хода сжатия на ход отбоя система управления 26 клапанным электромагнитным устройством 21соединяет кратковременно полость резинокордной оболочки 22 с нижней дополнительной полостью 23, в результате давление в полостях выравнивается и снижается энергия сжатого газа в рабочей полости 22. When changing the operating mode from the compression stroke to the rebound stroke, the
Одновременно клапанные электромагнитные устройства 25 открываются и соединяют кратковременно полости резинокордных оболочек 14 с источниками сжатого воздуха 27. Увеличение давления воздуха приводит к увеличению силы сопротивления ходу отбоя, клапанные электромагнитные устройства 25 закрываются. At the same time, the valve
При дальнейшем ходе отбоя объем рабочей полости 22 увеличивается, давление газа в ней становится меньше, чем в дополнительной полости 23, при этом клапанное электромагнитное устройство 21 закрыто.With a further rebound stroke, the volume of the working
Одновременно резинокордные оболочки 14 дополнительно растягиваются, длина каждой из них увеличивается, диаметр уменьшается, угол расположения нитей корда уменьшается.At the same time, the rubber-
В начале следующего хода сжатия клапанные электромагнитные устройства 21и 25 открываются, устройство 21соединяет кратковременно полость резинокордной оболочки 2 с нижней дополнительной полостью 23, в результате давление в полостях резинокордной оболочки 5 уменьшается, а устройство 25 соединяет кратковременно полости резинокордных оболочек 14 с атмосферой, и устройства 21и 25 закрываются, обеспечивая установление избыточного давления в полостях резинокордных оболочек 14, соответствующего исходному положению объекта. Таким образом, при каждом кратковременном изменении давления в полостях резинокордных оболочек 5 и 14 посредством клапанных электромагнитных устройств 21 и 25 происходит пневматическое демпфирование.At the beginning of the next compression stroke, the
«Поскольку резинокордный материал обладает гистерезисными свойствами, амортизатор имеет большую величину демпфирования» [А. с. 1100441 СССР, МПК F16 F 9/04. Пневматический амортизатор растяжения / М.Л. Пиновский, Г.А. Колоколов, А.И. Хомяков, М.В. Муштайкина. - 2276072/18-28; Заявл. 07.09.79; Опубл. 30.06.84, Бюл. № 24, С. 2, предпоследний абзац описания], при растяжении происходит значительное увеличение демпфирующих свойств резинокордных оболочек 14 упругого элемента 1 по сравнению с резинокордной оболочкой сжатия 5. Это подтверждается расчетными формулами для определения усилий, развиваемых посредством резинокордными оболочками."Since the rubber-cord material has hysteresis properties, the shock absorber has a large amount of damping" [A. from. 1100441 USSR, IPC F16 F 9/04. Pneumatic tensile damper / M.L. Pinovsky, G.A. Kolokolov, A.I. Khomyakov, M.V. Mushtaikin. - 2276072 / 18-28; Appl. 09/07/1979; Publ. 06/30/84, Bul. No. 24, p. 2, penultimate paragraph of the description], during stretching there is a significant increase in the damping properties of rubber-
Усилие, развиваемое посредством резинокордной оболочки сжатия, определяется по формуле [Корнеев С.А., Корнеев В.С., Зубарев А.В. и др. Основы технической теории пневматических амортизаторов : монография / Минобрнауки России, ОмГТУ. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2016. - 148 с. 25]:The force developed by the rubber-cord compression shell is determined by the formula [Korneev SA, Korneev VS, Zubarev AV. et al. Fundamentals of technical theory of pneumatic shock absorbers: monograph / Ministry of Education and Science of Russia, OmSTU. - Omsk: Publishing house of OmSTU, 2016 .-- 148 p. 25]:
где - вес защищаемого объекта, - усилие, развиваемое резинокордной оболочкой сжатия против силы тяжести защищаемого объекта, - абсолютное давление сжатого воздуха в резинокордной оболочке 5, - атмосферное давление воздуха
где и - диаметры наружного и внутреннего стаканов пневматического виброизолятора (например, телескопического направляющего устройства 2), из которых определяется радиус эффективной площади резинокордной оболочки сжатия;Where and - the diameters of the outer and inner glasses of a pneumatic vibration isolator (for example, a telescopic guide device 2), from which the radius of the effective area of the rubber-cord compression shell is determined;
Усилие, развиваемое посредством резинокордной оболочки растяжения, определяется по формуле [Корнеев С.А., Соколовский З. Н., Русских Г. С. и др. Учет влияния растяжимости нитей корда на расчетные параметры резинокордных оболочек / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2012. - № 3. с. 75]:The force developed by means of the rubber-cord sheath of stretching is determined by the formula [Korneev SA, Sokolovsky ZN, Russkikh GS, etc. Consideration of the influence of the tensile cords on the design parameters of rubber-cord sheaths / Modern technologies. System analysis. Modeling. - 2012. - No. 3. p. 75]:
При равенстве радиуса эффективной площади резинокордной оболочки сжатия и радиуса резинокордной оболочки растяжения и, с учетом незначительного изменения радиуса резинокордной оболочки по сравнению с изменением квадрата тангенса угла наклона нитей корда (формула 3) в диапазоне 0°-54° [А. с. 1100441 СССР, МПК F16 F 9/04. Пневматический амортизатор растяжения / М.Л. Пиновский, Г.А. Колоколов, А.И. Хомяков, М.В. Муштайкина. - 2276072/18-28; Заявл. 07.09.79; Опубл. 30.06.84, Бюл. № 24, С. 1], развиваемые оболочками усилия соотносятся какWhen the radius of the effective area of the rubber-cord sheath is equal and the radius of the rubber-cord sheath is equal and, taking into account a slight change in the radius of the rubber-cord sheath compared to the change in the square of the tangent of the angle of inclination of the cords (formula 3) in the range 0 ° -54 ° [A. from. 1100441 USSR,
В процессе перемещений защищаемого объекта в любом направлении по горизонту происходит поворот кегли и обкатка ее тарельчатых поверхностей, т. е. перекатывание скругленных днищ наружного 3 и внутреннего 4 стаканов направляющего устройства 2 по опорным плитам 10, а также упругая деформация резинокордных оболочек упругого элемента 1 и направляющего устройства 2. Одновременно цилиндрический ползун 9 скользит относительно осевого канала 8 и разворачивается на шарнире, осуществляя кинематическую фиксацию днища и предотвращая смещение его относительно опорной плиты 10. Возникающие при работе системы боковые нагрузки передаются через шарнирные соединения виброизоляторов упругого элемента 1 и, в значительно меньшей степени, телескопического направляющего устройства 2 на опорную плиту 10. При этом наличие горизонтальной площадки 11 на днищах наружного 3 и внутреннего 4 стаканов обеспечивает ступень горизонтальной силовой характеристики, которая позволяет обеспечить устойчивость положения защищаемого объекта при действии горизонтальных возбуждающих сил, вызванных работой динамически неуравновешенного оборудования, размещенного на защищаемом объекте, или другими причинами. Резиновые буферы 19 короткоходовой виброизоляции дополнительно снижают уровень нагрузок, действующих в горизонтальной плоскости.In the process of moving the protected object in any direction along the horizon, the pin is rotated and its disc-shaped surfaces are rolled, that is, the rounded bottoms of the outer 3 and inner 4 glasses of the
Возврат защищаемого объекта в исходное положение по горизонту осуществляется как за счет горизонтальной составляющей продольного (осевого) усилия виброизолирующего устройства, возникающей при его наклоне из-за взаимного смещения центров радиусов R (фиг.1) наружного 3 и внутреннего 4 стаканов направляющего устройства 2, так и за счет, в основном, сил упругой деформации резинокордных оболочек 14 упругого элемента 1, обеспечивающих приведение телескопического направляющего устройства 2 в строго вертикальное положение. Возникающий при этом момент сил воспринимается центрирующим действием роликов 6 и 7 телескопического направляющего устройства 2 и виброизоляторов упругого элемента 1.The return of the protected object to its original position horizontally is carried out both due to the horizontal component of the longitudinal (axial) force of the vibration isolating device, which occurs when it is tilted due to the mutual displacement of the centers of the radii R (Fig. 1) of the outer 3 and inner 4 glasses of the
Таким образом, предлагаемое виброизолирующее устройство обеспечивает кратное повышение демпфирующих свойств за счет более высоких гистерезисных свойств резинокордных оболочек растяжения по сравнению с резинокордными оболочками сжатия и, что необходимо особо отметить, за счет осуществления демпфирования в резинокордных оболочках растяжения как в неподвижных положениях системы (при смене направления движения защищаемого объекта), так и при движении системы; также обеспечивает уменьшение вибропроводимости за счет ее устранения в пневматических виброизоляторах упругого элемента виброизолирующего устройства и уменьшение возможности ее возникновения за счет исключения центрирующих элементов и одновременного конструктивного упрощения виброизоляторов упругого элемента, в том числе за счет шарнирного крепления фланцев пневматических виброизоляторов упругого элемента к защищаемому объекту в месте расположения верхней опорной плиты виброизолирующего устройства; поддержание вертикального положения защищаемого объекта при действии горизонтальных возбуждающих сил и восстановление положения защищаемого объекта по горизонту с требуемыми горизонтальными перегрузками и возможность управления упругодемпфирующими характеристиками при воздействии любых внешних сил переменной частоты и амплитуды; Thus, the proposed vibration-isolating device provides a multiple increase in the damping properties due to the higher hysteresis properties of the rubber-cord sheaths of tension in comparison with the rubber-cord sheaths of compression and, which should be especially noted, due to the implementation of damping in the rubber-cord sheaths of tension as in the stationary positions of the system (when changing the direction movement of the protected object) and during the movement of the system; also provides a decrease in vibration conductivity due to its elimination in pneumatic vibration isolators of an elastic element of a vibration isolating device and a decrease in the possibility of its occurrence due to the elimination of centering elements and a simultaneous structural simplification of vibration isolators of an elastic element, including due to hinged fastening of flanges of pneumatic vibration isolators of an elastic element to a protected object in place the location of the upper support plate of the vibration isolator; maintaining the vertical position of the protected object under the action of horizontal exciting forces and restoring the position of the protected object along the horizon with the required horizontal overloads and the ability to control elastic damping characteristics when exposed to any external forces of variable frequency and amplitude;
Уменьшение вибропроводимости, достигаемое в предложенном устройстве, позволяет повысить качество виброизоляции защищаемого объекта.The reduction of vibration conductivity, achieved in the proposed device, improves the quality of vibration isolation of the protected object.
Размещение преобразователя перемещения каждой системы управления клапанным электромагнитным устройством пневматического виброизолятора упругого элемента и самой системы управления снаружи соответствующего пневматического виброизолятора обеспечивает резкое уменьшение влияния на их работу термодинамических процессов внутри соответствующего пневматического виброизолятора и повышение надежности устройства.The placement of the displacement transducer of each control system for the valve electromagnetic device of the pneumatic vibration isolator of the elastic element and the control system itself outside the corresponding pneumatic vibration isolator provides a sharp decrease in the influence of thermodynamic processes inside the corresponding pneumatic vibration isolator on their operation and increases the reliability of the device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111663A RU2736068C1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Vibration-isolating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111663A RU2736068C1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Vibration-isolating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2736068C1 true RU2736068C1 (en) | 2020-11-11 |
Family
ID=73460783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020111663A RU2736068C1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | Vibration-isolating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2736068C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2787418C1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-01-09 | Игорь Владимирович Тихомиров | Method for seismic isolation of objects and shock-absorbing device (options) for its implementation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1100441A1 (en) * | 1979-09-07 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я А-3404 | Pneumatic tension shock absorber |
JP2005003088A (en) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Kurashiki Kako Co Ltd | Gas spring type vibration resistant device |
US6935603B2 (en) * | 2002-11-28 | 2005-08-30 | Fujikura Rubber Ltd. | Vibration isolation table |
RU2424457C2 (en) * | 2009-03-10 | 2011-07-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Shock-absorbing device |
-
2020
- 2020-03-20 RU RU2020111663A patent/RU2736068C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1100441A1 (en) * | 1979-09-07 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я А-3404 | Pneumatic tension shock absorber |
US6935603B2 (en) * | 2002-11-28 | 2005-08-30 | Fujikura Rubber Ltd. | Vibration isolation table |
JP2005003088A (en) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Kurashiki Kako Co Ltd | Gas spring type vibration resistant device |
RU2424457C2 (en) * | 2009-03-10 | 2011-07-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Shock-absorbing device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2787418C1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-01-09 | Игорь Владимирович Тихомиров | Method for seismic isolation of objects and shock-absorbing device (options) for its implementation |
RU2820180C1 (en) * | 2023-09-04 | 2024-05-30 | Игорь Владимирович Тихомиров | Adaptive system for seismic protection of objects (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110475967B (en) | Tower vibration damper | |
RU2547203C1 (en) | Kochetov's spring with build-in damper | |
EP3770461A1 (en) | Liquid-mechanical isolator | |
US6315094B1 (en) | Passive virtual skyhook vibration isolation system | |
US5918862A (en) | High damping pneumatic isolator | |
RU2736068C1 (en) | Vibration-isolating device | |
RU2595733C2 (en) | Method of adjusting operating modes of anti-vibration system and device therefor | |
RU2614752C1 (en) | Disk bumper with pendulum suspension | |
RU2771403C1 (en) | Vibration isolation device | |
RU2298119C1 (en) | Method of vibration isolation and vibration isolator with quasi-zerorigidity | |
RU2424457C2 (en) | Shock-absorbing device | |
RU2611274C1 (en) | Kochetov's disk bumper with pendilum suspension | |
RU209523U1 (en) | ADJUSTABLE VIBRATION MOUNT WITH SPHERICAL ELASTIC DAMPERS | |
RU2702472C1 (en) | Vibration-absorbing base | |
RU2820180C1 (en) | Adaptive system for seismic protection of objects (versions) | |
RU2667844C1 (en) | Two-stage spherical vibration isolator | |
RU2657131C1 (en) | Vibration isolator with belleville springs | |
RU2794002C1 (en) | Vibration isolator | |
RU2734126C1 (en) | Vibration-isolating transport platform | |
RU2029155C1 (en) | Shock-absorbing device | |
JPH0735838B2 (en) | Bowl-shaped anti-vibration device | |
CN113551000B (en) | Vibration isolation device of lower hanging structure | |
RU186463U1 (en) | PNEUMATIC SHOCK ABSORBER WITH QUASINULAR RIGIDITY | |
RU2405096C1 (en) | Support of quakeproof structure | |
RU2668940C2 (en) | Three-stage shock absorber with elastic-damping elements |