RU2750951C1 - Earthquake protection platform - Google Patents
Earthquake protection platform Download PDFInfo
- Publication number
- RU2750951C1 RU2750951C1 RU2021101378A RU2021101378A RU2750951C1 RU 2750951 C1 RU2750951 C1 RU 2750951C1 RU 2021101378 A RU2021101378 A RU 2021101378A RU 2021101378 A RU2021101378 A RU 2021101378A RU 2750951 C1 RU2750951 C1 RU 2750951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ball
- horizontal
- platform
- support
- contact zone
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/36—Bearings or like supports allowing movement
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам сейсмо- и виброзащиты электрического, электронного, оптического и другого оборудования, которое чувствительно к промышленной вибрации, сейсмическим и техногенным воздействиям, действующим на оборудование одновременно в вертикальном и горизонтальном направлении.The invention relates to mechanical engineering, in particular to means of seismic and vibration protection of electrical, electronic, optical and other equipment, which is sensitive to industrial vibration, seismic and man-made influences acting on the equipment simultaneously in the vertical and horizontal directions.
Уровень техникиState of the art
Известны демпфирующие основания, которые защищают оборудование от сейсмики и вибрации, которые содержат неподвижное основание, подвижную платформу для крепления защищаемого оборудования, устройства компенсации вертикальных и горизонтальных перемещений, например, сейсмоударная платформа по патенту RU №2178845, кл. F16F 7/14, опубл. 27.01.2002, которая защищает оборудование одновременно от вертикальных и горизонтальных перемещений. Недостатком данного технического решения является тот факт, что платформа имеет габаритные размеры, превышающие габариты защищаемого оборудования. В связи с чем, такие платформы затруднительно применять для защиты секций шкафов.Known damping bases that protect equipment from seismicity and vibration, which contain a fixed base, a movable platform for attaching the protected equipment, a device for compensating vertical and horizontal movements, for example, a seismic impact platform according to patent RU No. 2178845, class. F16F 7/14, publ. 01/27/2002, which protects the equipment from both vertical and horizontal movements. The disadvantage of this technical solution is the fact that the platform has dimensions that exceed the dimensions of the protected equipment. In this connection, such platforms are difficult to use to protect cabinet sections.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предложенного изобретения является сейсмозащитная платформа, содержащая неподвижное основание, подвижную горизонтальную платформу для крепления защищаемого оборудования, устройства компенсации вертикальных и горизонтальных перемещений, устройство защиты от опрокидывания, при этом что подвижная горизонтальная платформа размещена на основании через узлы качения (RU №131108 U1, кл. F16F 7/14, опубл. 10.08.2013). Указанная платформа эффективно защищает оборудование одновременно в вертикальном и горизонтальном направлении, но при этом имеет ограниченный ресурс горизонтальной компенсации при эксплуатации в зоне интенсивной промышленной вибрации.The closest analogue (prototype) of the proposed invention is an earthquake protection platform containing a fixed base, a movable horizontal platform for fastening the protected equipment, a device for compensating for vertical and horizontal movements, a rollover protection device, while the movable horizontal platform is placed on the base through rolling units (RU No. 131108 U1, class F16F 7/14, publ. 08/10/2013). The specified platform effectively protects the equipment simultaneously in the vertical and horizontal directions, but at the same time has a limited resource of horizontal compensation when operating in an area of intense industrial vibration.
Ограничение ресурса сейсмозащитной платформы по прототипу связано с тем, что металлический узел качения теряет способность компенсации при продолжительном воздействии интенсивной промышленной вибрации из-за адгезионного износа металла в опорных поверхностях, в результате которого происходит повреждение (поверхностное разрушение, трещины, износ и т.д.) поверхностей, которые препятствуют свободному качению шарика.The limitation of the resource of the seismic protection platform according to the prototype is due to the fact that the metal rolling unit loses the ability to compensate for prolonged exposure to intense industrial vibration due to adhesive wear of the metal in the supporting surfaces, which results in damage (surface destruction, cracks, wear, etc.) ) surfaces that prevent the ball from rolling.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Суть технической проблемы заключается в следующем.The essence of the technical problem is as follows.
В современной промышленности в качестве опор оборудования зачастую используют подшипники качения. В процессе эксплуатации подшипник качения подвергается комплексному воздействию ряда факторов, которые приводят к преждевременному разрушению деталей подшипника и их износу. Как известно, адгезионный износ является одним из самых распространенных и неизбежных видов износа (Марченко Е.А. «О природе разрушения металлов при трении», Москва, Наука, 1979). Износ возникает тогда, когда в подшипник проникают инородные частицы или имеет место недостаточное смазывание в подшипниках качения, при этом износ может быть также следствием вибраций не вращающегося подшипника (Каталог SKF АВ.2002 г., Санкт-Петербург, «Повреждения подшипников качения и их причины»).In modern industry, rolling bearings are often used as equipment supports. During operation, a rolling bearing is exposed to the complex effects of a number of factors that lead to premature destruction of bearing parts and their wear. As you know, adhesive wear is one of the most common and inevitable types of wear (Marchenko EA "On the nature of destruction of metals during friction", Moscow, Nauka, 1979). Wear occurs when foreign particles penetrate into the bearing or there is insufficient lubrication in the rolling bearings, while wear can also be the result of vibrations of a non-rotating bearing (SKF Catalog AB, 2002, St. Petersburg, “Damage to rolling bearings and their causes ").
Адгезионный износ в сейсмозащитной платформе вызван тем, что металлические поверхности шарика и опор работают под большим контактным давлением в стационарно-колебательном режиме на очень маленькой площадке зоны контактирования, при этом за счет давления образуется деформация и разрушение контактных пятен, покрытых окислами, а металлические контактные пятна, которые освободились от окисных пленок деструктируют за счет процесса периодического схватывания. Диаметр контактной площадки в узлах качения, в которой происходит качение шарика и, соответственно, адгезионный износ при промышленной вибрации, не превышает 10 мм, т.к. амплитуда перемещения при промышленной частоте не превышает 10 мм. При этом, при данной амплитуде происходит до одного миллиарда колебаний в год. Фактическая площадь опорных поверхностей узла качения значительно больше ввиду того, что требуется предусмотреть защиту оборудования от ударов и сейсмических воздействий со значительно большей амплитудой перемещения. Однако, поскольку такие воздействия происходят крайне редко, адгезионный износ не происходит за пределами зоны перемещений диаметром до 10 мм, которая определяется максимальной амплитудой перемещений при промышленной вибрации.Adhesive wear in the seismic protection platform is caused by the fact that the metal surfaces of the ball and supports operate under high contact pressure in a stationary-oscillatory mode on a very small area of the contact zone, while deformation and destruction of contact spots covered with oxides are formed due to pressure, and metal contact spots , which are freed from oxide films, are destroyed due to the periodic setting process. The diameter of the contact area in the rolling units, in which the ball rolls and, accordingly, the adhesive wear during industrial vibration, does not exceed 10 mm, because the amplitude of displacement at power frequency does not exceed 10 mm. At the same time, at a given amplitude, up to one billion fluctuations occur per year. The actual area of the bearing surfaces of the rolling unit is much larger due to the fact that it is required to provide equipment protection against impacts and seismic influences with a much larger amplitude of movement. However, since such influences are extremely rare, adhesive wear does not occur outside the displacement zone with a diameter of up to 10 mm, which is determined by the maximum displacement amplitude during industrial vibration.
Задачей настоящего изобретения является устранение адгезионного износа в узлах качения и, как следствие, повышение надежности сейсмозащитной платформы за счет сохранения работоспособности узлов компенсации горизонтального перемещения при интенсивной вибрации и значительной массе защищаемого оборудования.The objective of the present invention is to eliminate adhesive wear in the rolling units and, as a consequence, to increase the reliability of the seismic protection platform by maintaining the operability of the horizontal movement compensation units under intense vibration and a significant weight of the protected equipment.
Технический результат предложенного решения заключается в увеличении срока эксплуатации сейсмозащитных платформ, работающих в условиях интенсивной промышленной вибрации. Продление срока эксплуатации сейсмозащитных платформ актуально для ответственных объектов, имеющих зоны ограниченного обслуживания и длительный срок эксплуатации (например, АЭС), а также объектов имеющих встроенные мощные источники вибрации (насосные станции, вентиляторы, кондиционеры и т.д.).The technical result of the proposed solution is to increase the service life of seismic protection platforms operating in conditions of intense industrial vibration. Extension of the service life of seismic protection platforms is relevant for critical facilities with limited service areas and a long service life (for example, nuclear power plants), as well as facilities with built-in powerful sources of vibration (pumping stations, fans, air conditioners, etc.).
Технический результат достигается тем, что сейсмозащитная платформа, содержит подвижную горизонтальную платформу (6) для крепления защищаемого оборудования (5) и основание (10), которые подвижно соединены между собой посредством устройств компенсации вертикальных перемещений (7), устройств компенсации горизонтальных перемещений (8) и устройств защиты от опрокидывания (9), при этом устройства горизонтальных перемещений содержат шариковые опорные узлы, в которых имеются подвижно связанные через шарик верхняя и нижняя опорные части, причем поверхности опорных частей в зоне контакта с шариком имеют форму вогнутой сферы, переходящей в коническую поверхность с углом наклона, тангенс которого меньше коэффициента трения скольжения между опорной поверхностью и шариком, при этом материалы шарика и поверхностей опорных частей в зоне контакта с шариком являются разнородными.The technical result is achieved by the fact that the seismic protection platform contains a movable horizontal platform (6) for fastening the protected equipment (5) and a base (10), which are movably interconnected by means of vertical displacement compensation devices (7), horizontal displacement compensation devices (8) and rollover protection devices (9), while the horizontal displacement devices contain ball bearing units, in which there are upper and lower bearing parts movably connected through the ball, and the surfaces of the bearing parts in the contact zone with the ball have the shape of a concave sphere passing into a conical surface with an angle of inclination, the tangent of which is less than the coefficient of sliding friction between the bearing surface and the ball, while the materials of the ball and the surfaces of the bearing parts in the contact zone with the ball are dissimilar.
Шарик выполнен из стали.The ball is made of steel.
Поверхности опорных частей в зоне контакта с шариком выполнены в виде твердого неметаллического покрытия на твердой опоре из металла, которое препятствует адгезионному износу металла опоры под давлением.The surfaces of the bearing parts in the contact zone with the ball are made in the form of a solid non-metallic coating on a solid metal support, which prevents adhesive wear of the support metal under pressure.
Поверхности опорных частей в зоне контакта с шариком выполнены в виде керамических вкладышей на твердой опоре из металла, которые препятствуют адгезионному износу металла опоры под давлением.The surfaces of the bearing parts in the contact zone with the ball are made in the form of ceramic inserts on a solid metal support, which prevent adhesive wear of the support metal under pressure.
Решение поставленной задачи должно быть комплексным, т.к. для компенсации горизонтальных перемещений необходимо обеспечить жесткий контакт опор и шарика, но при этом форма опорной поверхности должна иметь нижнюю точку, куда возвращается шарик после горизонтального перемещения за счет силы тяжести, но тангенциальная компонента силы притяжения должна быть меньше силы трения скольжения шарика с учетом силы трения качения, чтобы обеспечивалось 2 условия:The solution to the problem should be complex, since to compensate for horizontal displacements, it is necessary to ensure rigid contact between the supports and the ball, but the shape of the support surface must have a lower point where the ball returns after horizontal displacement due to gravity, but the tangential component of the gravitational force must be less than the sliding friction force of the ball, taking into account the friction force rolling to ensure 2 conditions:
Условие №1:Condition # 1:
Ктр.с - Ктр.к + tgα, гдеK tr.s - K tr.k + tgα, where
Ктр.с - коэффициент трения скольжения опоры и шарика;K tr.s - coefficient of sliding friction of the support and the ball;
Ктр.к - Ктр.к - коэффициент трения качения опоры и шарика;K tr.k - K tr.k - coefficient of rolling friction of the support and the ball;
tgα - тангенс угла наклона касательной к поверхности опоры в зоне контакта с шариком.tgα is the tangent of the angle of inclination of the tangent to the support surface in the contact zone with the ball.
Например для случая, когда шарик из стали ШХ15, а опоры из циркониевой керамики, то Ктр.с=0,3; Ктр.к=0,01, тогда tgα≤0,29, т.е. α≤16°.For example, for the case when the ball is made of steel ШХ15, and the supports are made of zirconium ceramics, then K tr.s = 0.3; K tr.k = 0.01, then tgα≤0.29, i.e. α≤16 °.
Условие №2:Condition # 2:
- адгезионный износ не должен увеличивать коэффициент трения качения шарика по опоре, т.к. это может привести к нарушению условия №1, поэтому адгезионный износ должен быть устранен за счет использования разнородных контактирующих материалов. Коэффициент трения качения существенно зависит от шероховатости контактирующих поверхностей, которые изначально имеют шероховатость Ra=2,5 - 0,25, но при адгезионном износе шероховатость резко увеличивается за счет периодического «схватывания» и разрушения контактных пятен.- adhesive wear should not increase the coefficient of rolling friction of the ball on the support, because this can lead to violation of condition No. 1, therefore, adhesive wear must be eliminated through the use of dissimilar contacting materials. The rolling friction coefficient significantly depends on the roughness of the contacting surfaces, which initially have a roughness of Ra = 2.5 - 0.25, but with adhesive wear, the roughness increases sharply due to periodic "seizure" and destruction of contact spots.
Поставленная задача также решается за счет внедрения твердых неметаллических материалов в зону контакта опор узла горизонтальной компенсации. Именно внедрение неметаллических материалов в зону контакта снижает склонность к изнашиванию, так как уменьшаются силы молекулярного сцепления на поверхности раздела двух деталей (металлических и неметаллических) за счет сильного различия между природой и структурой материалов.The task is also solved by introducing solid non-metallic materials into the contact zone of the supports of the horizontal compensation unit. It is the introduction of non-metallic materials into the contact zone that reduces the tendency to wear, since the forces of molecular adhesion at the interface of two parts (metallic and non-metallic) decrease due to the strong difference between the nature and structure of materials.
Дополнительно поставленная задача решается использованием специальной формы опор, которая, для увеличения жесткости контакта имеет в зоне компенсации перемещений от промышленной вибрации сферическую поверхность, а в зоне компенсации больших перемещений от сейсмики и ударов имеет коническую форму.In addition, the task is solved by using a special form of supports, which, to increase the rigidity of the contact, has a spherical surface in the zone of compensation for displacements from industrial vibration, and has a conical shape in the zone of compensation for large displacements from seismicity and impacts.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Фиг.1 - устройство компенсации горизонтальных перемещений (узел качения);Fig. 1 - device for compensating horizontal movements (rolling unit);
Фиг. 2 - устройство компенсации горизонтальных перемещений с дополнительными керамическими вкладышами;FIG. 2 - horizontal displacement compensation device with additional ceramic liners;
Фиг. 3 - устройство компенсации горизонтальных перемещений с неметаллическим твердым покрытием;FIG. 3 - device for compensating horizontal movements with a non-metallic hard coating;
Фиг. 4 - сейсмозащитная платформа, общий вид. FIG. 4 - seismic protection platform, general view.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Сейсмозащитная платформа содержит неподвижное основание (10), подвижную горизонтальную платформу (6) для крепления защищаемого оборудования (5), устройства компенсации вертикальных перемещений (7) и устройства компенсации горизонтальных перемещений (8), устройство защиты от опрокидывания (9).The seismic protection platform contains a fixed base (10), a movable horizontal platform (6) for fastening the protected equipment (5), a device for compensating for vertical movements (7) and a device for compensating for horizontal movements (8), a rollover protection device (9).
Устройства компенсации вертикальных перемещений (7) выполнены в виде опорных пружин сжатия, расположенных и закрепленных на устройствах компенсации от горизонтальных перемещений (8).The vertical displacement compensation devices (7) are made in the form of compression support springs located and fixed on the horizontal displacement compensation devices (8).
Устройство защиты от опрокидывания (9) представляет собой винты, закрепленные на подвижной платформе (6) и на неподвижной платформе (10), которые соединены прочными эластичными канатами с припуском 100 мм. Канаты не мешают рабочим перемещениям при компенсации вибрации с амплитудой относительного перемещения до 100 мм, но предотвращают опрокидывание от внешнего случайного воздействия со стороны персонала, если относительное перемещение будет более 100 мм.The rollover protection device (9) consists of screws fixed on the movable platform (6) and on the stationary platform (10), which are connected by strong elastic ropes with an allowance of 100 mm. The ropes do not interfere with working movements when compensating for vibration with an amplitude of relative displacement up to 100 mm, but they prevent overturning from external accidental influence from the side of personnel if the relative movement is more than 100 mm.
Соединение между платформой (6) и устройствами горизонтальных перемещенийConnection between platform (6) and horizontal movement devices
(8) осуществляется через устройства компенсации вертикальных перемещений (7), выполненные в виде опорных пружин сжатия, расположенных и закрепленных на устройствах компенсации от горизонтальных перемещений (8).(8) is carried out through vertical displacement compensation devices (7), made in the form of compression support springs located and fixed on the horizontal displacement compensation devices (8).
Соединение между неподвижным основанием (10) и устройствами горизонтальных перемещений (8) осуществляется через опоры качения, выполненные в виде шариков (2), при этом шарики катается между подвижной опорной поверхностью, выполненной в виде керамического вкладыша (3) и неподвижными опорными поверхностями, выполненными в виде сферической неподвижной поверхности, жестко закрепленными на неподвижном основании (10). Количество шариков обычно - 4 шт, но не обязательно.The connection between the fixed base (10) and the horizontal displacement devices (8) is carried out through the rolling bearings made in the form of balls (2), while the balls roll between the movable supporting surface made in the form of a ceramic insert (3) and the fixed bearing surfaces made in the form of a spherical fixed surface, rigidly fixed on a fixed base (10). The number of balls is usually 4 pieces, but not necessary.
Устройства компенсации горизонтальных перемещений представляют собой узлы качения - шариковые опорные узлы, конструкция которых более детально раскрыта на фиг. 1-3.Horizontal displacement compensation devices are rolling units - ball bearing units, the design of which is disclosed in more detail in Fig. 1-3.
Шариковые опорные узлы представляют собой опорные части (верхняя и нижняя), которые взаимодействуют друг с другом через шарик так, что их смещение происходит только в горизонтальном направлении. Опорные части в свою очередь имеют опорные поверхности (1).Ball bearing assemblies are bearing parts (top and bottom) that interact with each other through the ball so that they are displaced only in the horizontal direction. The supporting parts, in turn, have supporting surfaces (1).
По существу, узел качения образован двумя опорными поверхностями (1), которые находятся в контакте с шариком (2) и имеют форму сегмента сферы (обозначенный позицией D на чертеже 1), переходящего в конус. Конус имеет угол α наклона, тангенс которого меньше коэффициента трения скольжения между опорной поверхностью и шариком, при этом максимальный диаметр сегмента сферической поверхности должен быть больше чем величина амплитуды максимального перемещения при промышленной вибрации. Для защиты оборудования, подверженного вибрации с амплитудой ускорения до 10 м/с2, диаметр сегмента принимают 10 мм, для случаев работы оборудования при промышленной вибрации более 10 м/с2 диаметр сегмента выбирают из соотношения:Essentially, the rolling unit is formed by two bearing surfaces (1), which are in contact with the ball (2) and have the shape of a segment of a sphere (denoted by D in Figure 1), turning into a cone. The cone has an angle α of inclination, the tangent of which is less than the coefficient of sliding friction between the bearing surface and the ball, while the maximum diameter of the spherical surface segment must be greater than the amplitude of the maximum displacement during industrial vibration. To protect equipment subject to vibration with an acceleration amplitude of up to 10 m / s 2 , the segment diameter is taken as 10 mm, for cases of equipment operation with industrial vibration more than 10 m / s 2, the segment diameter is chosen from the ratio:
D≥А, гдеD≥A, where
D - диаметр сегмента сферической поверхности в мм;D is the diameter of the spherical surface segment in mm;
А - амплитуда виброускорения, заданная по группе механического исполнения для синусоидальной вибрации в м/с2.А - vibration acceleration amplitude specified for the group of mechanical design for sinusoidal vibration in m / s 2 .
Например, для группы механического исполнения М5 по ГОСТ17516.1: - амплитуда виброускорения для синусоидальной вибрации указана 20 м/с2, поэтому диаметр сегмента сферической поверхности должен быть ≥ 20 мм.For example, for a group of mechanical design M5 in accordance with GOST 17516.1: - the vibration acceleration amplitude for sinusoidal vibration is indicated as 20 m / s 2 , therefore the diameter of the spherical surface segment must be ≥ 20 mm.
Угол «α» определяет пространственное расположение образующей конической поверхности.The angle "α" determines the spatial location of the generatrix of the conical surface.
Для компенсации горизонтальных перемещений необходимо обеспечить жесткий контакт опор и шарика. Форма опорной поверхности должна иметь нижнюю точку, куда возвращается шарик после горизонтального перемещения за счет силы тяжести, но тангенциальная компонента силы притяжения должна быть меньше силы трения скольжения шарика с учетом силы трения качения, чтобы обеспечивалось 2 условия:To compensate for horizontal movements, it is necessary to ensure a firm contact between the supports and the ball. The shape of the support surface should have a lower point where the ball returns after horizontal displacement due to gravity, but the tangential component of the gravitational force should be less than the sliding friction force of the ball, taking into account the rolling friction force, in order to ensure 2 conditions:
Условие №1:Condition # 1:
Ктр.с - Ктр.к + tgα, гдеK tr.s - K tr.k + tgα, where
Ктр.с - коэффициент трения скольжения опоры и шарика;K tr.s - coefficient of sliding friction of the support and the ball;
Ктр.к - Ктр.к - коэффициент трения качения опоры и шарика;K tr.k - K tr.k - coefficient of rolling friction of the support and the ball;
tgα - тангенс угла наклона касательной к поверхности опоры в зоне контакта с шариком.tgα is the tangent of the angle of inclination of the tangent to the support surface in the contact zone with the ball.
Условие №2:Condition # 2:
- адгезионный износ не должен увеличивать коэффициент трения качения шарика по опоре, т.к. это может привести к нарушению условия №1.- adhesive wear should not increase the coefficient of rolling friction of the ball on the support, because this may lead to violation of
На фиг. 2 показана дополнительная установка вкладышей (3) из высокопрочной керамики, например, на основе диоксида циркония (см. ООО «Вирал», каталог 2017 г. Подшипники из современной керамики и твердых сплавов) или карбида вольфрама (см. Журнал технической физики, 2018, том 88, вып. 3 А.С.Савиных и др., Влияние содержания кобальта на прочностные свойства керамики на основе карбида вольфрама.) для платформ с незначительными горизонтальными перемещениями узла качения.FIG. 2 shows an additional installation of liners (3) made of high-strength ceramics, for example, based on zirconium dioxide (see OOO Viral, catalog 2017 Bearings made of modern ceramics and hard alloys) or tungsten carbide (see Journal of Technical Physics, 2018, Volume 88,
Керамика на основе диоксида циркония более технологична, т.к. формирование опорных поверхностей опор качения осуществляется широко распространенным методомCeramics based on zirconium dioxide are more technologically advanced, because the formation of the bearing surfaces of the rolling bearings is carried out by a widespread method
- прессование в формах при температуре более 1300°C.- pressing in molds at temperatures over 1300 ° C.
Для платформ со значительными горизонтальными перемещениями узла качения, где керамический вкладыш устанавливать нецелесообразно из-за хрупкости керамики, задача решается путем нанесения на опорные поверхности твердого неметаллического покрытия (4), например, нанопокрытия на основе кубического нитрида бора (по ГОСТ 54473) или нитрида титана (см. Труды ВИАМ, Д.А. Александров, ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ НИТРИДОВ ТИТАНА), как показано на фиг. 3.For platforms with significant horizontal displacements of the rolling unit, where it is impractical to install a ceramic liner due to the fragility of ceramics, the problem is solved by applying a solid non-metallic coating on the supporting surfaces (4), for example, nano-coatings based on cubic boron nitride (according to GOST 54473) or titanium nitride (see Proceedings of VIAM, DA Aleksandrov, STUDY OF WEAR-RESISTANT COATINGS BASED ON MULTICOMPONENT TITANIUM NITRIDES), as shown in Fig. 3.
Нанесения на опорные поверхности твердого неметаллического покрытия (4) наиболее технологично выполнять методом напыления нитридов бора или нитридов титана в вакууме.The deposition of a solid non-metallic coating (4) on the supporting surfaces is most technologically advanced by the method of spraying boron nitrides or titanium nitrides in a vacuum.
Внедрение твердых неметаллических материалов в узлы качения показано на фиг. 2 и фиг. 3.The incorporation of solid non-metallic materials into rolling units is shown in FIG. 2 and FIG. 3.
Платформа установлена между полом и защищаемым оборудованием, поэтому, когда пол начинает вибрировать, то вместе с полом начинает вибрировать неподвижное основание (10). Вибрация пола имеет вертикальную компоненту и горизонтальную компоненту. Задача сейсмозащитной платформы - экранировать вибрацию пола с помощью устройств компенсации горизонтальных перемещений (8) и устройств вертикальных перемещений (7). Защищаемое оборудование имеет массу и соответствующую инерцию, поэтому горизонтальные перемещения компенсируются за счет возвратно-поступательного горизонтального качения шарика по опорной поверхности неподвижной платформы (10), а вертикальное перемещение компенсируется за счет сжатия-растяжения опорных пружин устройстве компенсации вертикальных перемещений. Таким образом защищаемое оборудование за счет собственной инерции остается неподвижным, т.е. экранируется от вибрации в вертикальном и горизонтальном направлении. В устройствах вертикальной компенсации (7) установлены стандартные пружины сжатия. А в устройствах горизонтальной компенсации (8) расположены шарик (2) и опорные поверхности.The platform is installed between the floor and the protected equipment, therefore, when the floor begins to vibrate, the fixed base begins to vibrate with the floor (10). Floor vibration has a vertical component and a horizontal component. The task of the seismic protection platform is to screen the vibration of the floor using horizontal displacement compensation devices (8) and vertical displacement devices (7). The protected equipment has mass and corresponding inertia, therefore, horizontal displacements are compensated by the reciprocating horizontal rolling of the ball on the supporting surface of the stationary platform (10), and the vertical displacement is compensated by the compression-tension of the support springs by the vertical displacement compensation device. Thus, the protected equipment remains stationary due to its own inertia, i.e. shielded from vibration in the vertical and horizontal direction. The vertical compensation devices (7) are equipped with standard compression springs. And in horizontal compensation devices (8) there are a ball (2) and supporting surfaces.
Именно за счет наличия в платформе опорных поверхностей сферически- конической формы (1), а также за счет керамических вкладышей (3) и/или неметаллического твердого покрытия (4), обеспечивается длительный режим эксплуатации в условиях интенсивной промышленной вибрации и при этом защищают оборудование от ударов и сейсмических воздействий со значительной амплитудой перемещения.It is due to the presence of spherical-conical bearing surfaces in the platform (1), as well as due to ceramic inserts (3) and / or non-metallic hard coating (4), that a long-term operation is ensured in conditions of intense industrial vibration and at the same time protects equipment from shocks and seismic effects with a significant amplitude of displacement.
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101378A RU2750951C1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Earthquake protection platform |
PCT/RU2021/000429 WO2022158996A1 (en) | 2021-01-22 | 2021-10-06 | Shock-resistant platform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101378A RU2750951C1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Earthquake protection platform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2750951C1 true RU2750951C1 (en) | 2021-07-06 |
Family
ID=76820205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101378A RU2750951C1 (en) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Earthquake protection platform |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2750951C1 (en) |
WO (1) | WO2022158996A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2761628A1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-09 | Jean Claude Levy | Anti-vibration foot elements fitted to underframe of machine tools or tables |
DE10353907A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-23 | Isoloc Schwingungstechnik Gmbh | Vibration insulating device, especially for earthquake protection of buildings, has first insulating component acting predominantly in vertical direction combined with second insulating component acting in horizontal direction |
RU131108U1 (en) * | 2013-04-12 | 2013-08-10 | Алексей Юрьевич Теняков | SEISMIC PROTECTION PLATFORM |
RU160023U1 (en) * | 2015-10-21 | 2016-02-27 | Алексей Юрьевич Теняков | DAMPING BASE |
-
2021
- 2021-01-22 RU RU2021101378A patent/RU2750951C1/en active
- 2021-10-06 WO PCT/RU2021/000429 patent/WO2022158996A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2761628A1 (en) * | 1997-04-07 | 1998-10-09 | Jean Claude Levy | Anti-vibration foot elements fitted to underframe of machine tools or tables |
DE10353907A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-23 | Isoloc Schwingungstechnik Gmbh | Vibration insulating device, especially for earthquake protection of buildings, has first insulating component acting predominantly in vertical direction combined with second insulating component acting in horizontal direction |
RU131108U1 (en) * | 2013-04-12 | 2013-08-10 | Алексей Юрьевич Теняков | SEISMIC PROTECTION PLATFORM |
RU160023U1 (en) * | 2015-10-21 | 2016-02-27 | Алексей Юрьевич Теняков | DAMPING BASE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022158996A1 (en) | 2022-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fenz et al. | Spherical sliding isolation bearings with adaptive behavior: Experimental verification | |
US20140026498A1 (en) | Antiseismic support | |
JP5774266B2 (en) | Sliding alignment support and its usage | |
US6971795B2 (en) | Seismic isolation bearing | |
KR100650819B1 (en) | Seismic isolation bearing using advanced composite materials | |
US20230041643A1 (en) | Adjustable leveling chock | |
RU2750951C1 (en) | Earthquake protection platform | |
KR100929388B1 (en) | Bearing system and method for manufacturing the same | |
US7819375B1 (en) | Modifications of mechanically adjustable support device | |
US20230011564A1 (en) | Adjustable leveling kit and associated installation method | |
CN112523363B (en) | Three-dimensional vibration isolation support | |
KR100635478B1 (en) | Rolling pendulum bearing with low friction | |
EP3158148B1 (en) | A sliding bearing for seismic protection | |
Söchting et al. | An evaluation of the effect of simulated launch vibration on the friction performance and lubrication of ball bearings for space applications | |
EP1715112A2 (en) | Eigenfrequency oscillation dampering unit | |
JP3910278B2 (en) | Seismic shock dampening device for road columns | |
US6224288B1 (en) | Corrugated slider washer bearing | |
EP2873883A1 (en) | Sliding bearing for structural engineering | |
CN102128204B (en) | Hydraulic pressure adjustable type slipper bearing device for supporting large-sized mill barrel | |
WO2006118525A1 (en) | Eigenfrequency oscillation dampering unit | |
Hori et al. | Studies on tribology | |
Robison et al. | A test rig for the identification of rotordynamic coefficients of fluid film bearing elements | |
Cuminetti et al. | Quaglini et al.(43) Pub. Date: Jan. 30, 2014 | |
SU1763582A1 (en) | Vibration insulating device | |
JP3892720B2 (en) | Seismic isolation device |