RU2770054C1 - Многослойная гофрированная упругодемпферная опора - Google Patents
Многослойная гофрированная упругодемпферная опора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770054C1 RU2770054C1 RU2021119725A RU2021119725A RU2770054C1 RU 2770054 C1 RU2770054 C1 RU 2770054C1 RU 2021119725 A RU2021119725 A RU 2021119725A RU 2021119725 A RU2021119725 A RU 2021119725A RU 2770054 C1 RU2770054 C1 RU 2770054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packages
- plates
- elastic
- filled
- corrugated
- 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
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/32—Belleville-type springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения. Упругодемпферная опора состоит из двух оппозитно расположенных пакетов металлических гофрированных пластин. Между пакетами закреплен пакет плоских круглых пластин с отверстиями, расположенными в смежных пластинах в шахматном порядке. Пакеты по краям соединены между собой в обоймах, стянутых болтами. Внутренние полости, образованные пакетами, заполнены вязкотекучей жидкостью. Верхняя полость заполнена на 50%, а в верхней ее части образована воздушная полость. В центральных частях пакетов гофрированных пластин выполнены плоские площадки с центральными отверстиями, в которых установлены крепежные элементы для связи с вибратором и защищаемым объектом. Достигается снижение вибро- и ударонапряженности деталей, подверженных ударным и вибрационным нагрузкам, а также повышение долговечности опоры. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано с целью вибро- и ударозащиты в узлах и агрегатах приборов и машин с повышенными ударными и вибрационными нагрузками в любой отрасли машиностроения, в частности, для защиты от вибрации агрегатов и узлов подвижного состава железнодорожного транспорта.
Известен ленточный виброизолятор, состоящий из двух разъемных обойм в виде тел вращения, упруго соединенных между собой равномерно распределенными по окружности пакетами лент радиусного очертания. Пакеты лент включают в себя три различных набора лент, причем один из наборов выполнен в виде волнистых по окружности шайб с выступами разной длины, второй набор лент выполнен в виде изогнутого по радиусу пакета лент, имеющих с двух концов фигурные выступы типа ласточкин хвост и жестко защемленных в обоймах виброизолятора, а третий из пакетов выполнен, как и предыдущий с радиусным очертанием осевой линии, и установлен внутри второго. На концевых участках третьего набора лент выполнены рамные упругие элементы в виде совпадающих по контуру с фигурными выступами второго набора очертаниями, причем упругие выступы имеют возможность деформироваться с помощью набора из двух конических шайб, сопрягаемых по конусным поверхностям. Внешняя конусная втулка имеет разрез по вертикальной образующей, а ее цилиндрическая поверхность контактирует с выступами третьего набора, что дает возможность перемещения в радиальном направлении за счет того, что они закладываются в пазы обойм с зазорами. [Патент на полезную модель РФ №84486, МПК F16F 7/14, опубл. 10.07.2009. Авторы: Мелентьев B.C., Проничев Ю.Н., Крыпаев Д.Г., Гвоздев А.С., Пономарев Ю.К., Васюков Е.С. Ленточный виброизолятор].
К основным недостаткам виброизолятора относятся сложность его изготовления из-за большого количества составных элементов, низкая несущая способность и недостаточный ресурс из-за наличия концентраторов напряжений.
Известен виброизолятор с квазинулевой жесткостью, содержащий плоские упругие и демпфирующие элементы, при этом плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа, состоящего из набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен в виде упругодемпфирующего кольца из эластомера, расположенного по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, и взаимодействующего с втулками, которые связаны с опорными участками плоских пружин посредством заклепок, причем упругодемпфирующее кольцо имеет в поперечном сечении форму круга, эллипса, треугольника, квадрата, прямоугольника, многоугольника. [Патент RU 2298119 С1, МПК F16F 7/08, F16F 9/06 опуб. 27.04.2007. Бюл. №12. Авторы: Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Способ виброизоляции и виброизолятор с квазинулевой жесткостью].
Недостатками указанного виброизолятора являются неодинаковость характеристик упругих свойств, при его работе на сжатие и на растяжение, а также недостаточная эффективность изменения его демпфирующих свойств путем варьирования количества пружин, их толщин и их диаметра.
Известна комбинированная упругодемпферная опора, состоящая из набора гофрированных мембран и упругих тросовых элементов. Гофры мембран выполнены концентрическими и попарно одинаковыми, каждая мембрана установлена с определенным гарантированным зазором, а между мембранами в каждой волне гофров установлены упругие тросовые элементы, выполненные в виде пологого замкнутого кольца, свитого из винтовой пряди троса. [Патент на полезную модель РФ № RU 2239109, МПК F16F 7/12, опуб. 27.10.2004. Авторы: Антипов В.А., Изранова Г.В., Пономарев Ю.К. Носов А.Н. Комбинированная упругодемферная опора].
К недостаткам данной упругодемпферной опоры относится сложность изготовления упругих тросовых элементов, низкий ресурс работы по причине их быстрого износа, невозможность восприятия опорой пространственной нагрузки и управления упругодемпферными характеристиками опоры.
Данное техническое решение принято авторами в качестве прототипа.
Техническим результатом изобретения является повышение демпфирующей способности опоры, эффективности восприятия пространственных нагрузок, упрощение конструкции и сборки опоры, увеличение ее ресурса, а также реализация возможности широкого регулирования жесткости опоры и управления ее упругодемпферными характеристиками.
Технический результат достигается тем, что многослойная гофрированная упругодемпферная опора, выполненная из пакетов металлических пластин и крепежных элементов, отличается тем, что два пакета кольцевых гофрированных пластин установлены гофрами оппозитно друг другу с заданным зазором и скреплены по периферии между двумя обоймами, стянутыми болтами, между пакетами установлен третий пакет, состоящий из круглых плоских пластин, выполненных с отверстиями, расположенными в смежных пластинах в шахматном порядке, а внутренние полости, образованные пакетами пластин, заполнены вязко-текучей жидкостью, например кремнийорганической, в центральных частях пакетов гофрированных пдастин выполнены плоские площадки с центральными отверстиями, в которых установлены крепежные элементы, один из которых связан с вибратором, а второй - с корпусом, а верхняя полость заполнена вязкотекучей жидкостью на 50%, а на 50% заполнена воздухом.
На фиг. 1 изображен фронтальный разрез упругодемпферной опоры.
На фиг. 2 изображена аксонометрическая проекция опоры в разобранном виде.
Упругодемпферная опора состоит из двух оппозитно расположенных пакетов гофрированных пластин 1, 2 и пакета плоских круглых пластин 3 с отверстиями 4. Пакеты по краям соединены между собой в обоймах 5 и 6 при помощи болтовых соединений 7. Внутренние полости 8, 9, образованные пакетами, заполнены вязко-текучей жидкостью 10, причем полость 8 заполнена вязкотекучей жидкостью на 50%, а в верхней ее части образована воздушная полость 11. Устройство крепится к вибратору и к защищаемому объекту при помощи крепежных элементов 12 и 13 соответственно, в которых выполнены пазы 14, предназначенные для их фиксации от проворачивания при сборке.
Устройство работает следующим образом. Нагрузка от источника вибрации передается на упругодемпферную опору при помощи болтового соединения 12 и воспринимается тремя пакетами металлических пластин 1, 2, 3. Верхний и нижний пакеты состоят из гофрированных пластин, и установлены оппозитно друг другу гофрами наружу. Центральный пакет состоит из нескольких рядов круглых плоских пластин, имеющих отверстия 4, расположенные в смежных пластинах в шахматном порядке. Полости 8, 9 между пакетами заполнены вязко-текучей жидкостью 10, которая может выдавливаться в смежную полость под действием нагрузки через отверстия в центральном пакете. К защищаемому объекту устройство прикреплено при помощи болтового соединения 13. Под действующей вибрационной нагрузкой пакеты пластин упруго деформируются, воздух в полости 11 сжимается, а через отверстия в центральном пакете 3 вязкотекучая жидкость выдавливается из полости 9 в полость 8, обеспечивая работу сил вязкого трения при дросселировании и понижая тем самым уровень вибрации. На поверхности контакта пластин в гофрированных пакетах 1 и 2 при их деформации возникают силы сухого трения, за счет работы сил трения выделяется энергия, переходящая в тепло и рассеиваемая в окружающее пространство. При снижении уровня нагрузки происходит восстановление первоначального состояния устройства, обратное перетекание вязкотекучей жидкости и проскальзывание пластин друг относительно друга, что приводит к адекватному рассеиванию энергии вибрации и при обратном ходе упругодемпферной опоры.
При значительной вибрационной или ударной нагрузке, из-за больших по величине деформаций гофрированных пакетов, зазор между основаниями болтов 12 и 13 и центральным пакетом пластин 3 сходит на нет. По причине контактного взаимодействия трех пакетов между собой, повышается жесткость упругодемпферной опоры, а работа силы вязкого и сухого трения между пластинами в пакетах, а также работа вязкотекучей жидкости при дросселировании совместно обеспечивают эффективность подавления ударной нагрузки.
Упругодемпферная опора имеет простую конструкцию, что повышает ее технологичность при изготовлении. Благодаря принципиально новой конструкции, обеспечивающей обжатие гофрированных пластин в верхнем и нижнем пакетах центральными болтами, наличие третьего пакета круглых плоских пластин, обжатие пакетов между собой по периферии и использование вязко-текучей жидкости в полостях между пакетами, устройство имеет высокую демпфирующую способность и может эффективно воспринимать пространственные вибрационные и ударные нагрузки в любом направлении, а также повышает ресурс ее работы. В упругодемпферной опоре реализована возможность управления ее упругодиссипативными характеристиками, что расширяет диапазон ее эффективного использования. Достаточная жесткость гофрированных пакетов позволяет воспринимать статические нагрузки от источника вибрации, к примеру, его собственный вес. Кроме того, за счет деформации гофров, воздушная полость уменьшается в объеме (сжимается). Давление в полости возрастает, вытесняя вязко-текучую жидкость из верхней полости в нижнюю.
Управление упругодемпфирующими характеристиками опоры реализуется путем изменения соотношения объемов вязкотекучей жидкости и воздуха в полостях между пакетами пластин, увеличения или уменьшения количества пластин в пакетах, их толщины, а также за счет ослабления или усиления их поджатая, как болтовыми соединениями 12 и 13, так и на периферии болтами 7, что дает возможность рационально подобрать параметры упругодемпферной опоры в зависимости от величины действующих нагрузок и условий ее работы. Это, в свою очередь, расширяет диапазон эффективного применения упругодемпферной опоры в любой отрасли машиностроения, где присутствуют повышенные вибрационные и ударные нагрузки.
Достижение технического результата в данном изобретении подтверждается широко аппробированным эффектом реализации работы сил сухого трения при деформировании пакетов пластин, а также работы сил вязкого трения при дросселировании вязкотекучей жидкости через отверстия в пластинах центрального пакета 3.
Использование описанного выше изобретения, позволит в разы снизить вибро- и ударонапряженность ответственных деталей в различных узлах и агрегатах приборов и машин, подверженных ударным и вибрационным нагрузкам, а также обеспечит экономический эффект, по причине долговечности изобретения и уменьшения затрат на его изготовление по сравнению с его прототипом.
Claims (1)
- Многослойная гофрированная упругодемпферная опора, выполненная из пакетов металлических пластин и крепежных элементов, отличающаяся тем, что два пакета кольцевых гофрированных пластин установлены гофрами оппозитно друг другу с заданным зазором и скреплены по периферии между двумя обоймами, стянутыми болтами, между пакетами установлен третий пакет, состоящий из круглых плоских пластин, выполненных с отверстиями, расположенными в смежных пластинах в шахматном порядке, а внутренние полости, образованные пакетами пластин, заполнены вязкотекучей жидкостью, например кремнийорганической, в центральных частях пакетов гофрированных пдастин выполнены плоские площадки с центральными отверстиями, в которых установлены крепежные элементы, один из которых связан с вибратором, а второй - с корпусом, а верхняя полость заполнена вязкотекучей жидкостью на 50%, а на 50% заполнена воздухом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119725A RU2770054C1 (ru) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | Многослойная гофрированная упругодемпферная опора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119725A RU2770054C1 (ru) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | Многослойная гофрированная упругодемпферная опора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770054C1 true RU2770054C1 (ru) | 2022-04-14 |
Family
ID=81255553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021119725A RU2770054C1 (ru) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | Многослойная гофрированная упругодемпферная опора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770054C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2213435A1 (ru) * | 1973-01-10 | 1974-08-02 | Pigeon Jean Jacques | |
DE10205788A1 (de) * | 2002-02-13 | 2003-08-28 | Bundesrep Deutschland | Lagefixierte, schockelastische Lagerung |
RU53392U1 (ru) * | 2005-11-24 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) | Рессора |
RU203373U1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-04-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Пластинчатый виброизолятор |
-
2021
- 2021-07-05 RU RU2021119725A patent/RU2770054C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2213435A1 (ru) * | 1973-01-10 | 1974-08-02 | Pigeon Jean Jacques | |
DE10205788A1 (de) * | 2002-02-13 | 2003-08-28 | Bundesrep Deutschland | Lagefixierte, schockelastische Lagerung |
RU53392U1 (ru) * | 2005-11-24 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная академия путей сообщения" (СамГАПС) | Рессора |
RU203373U1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-04-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Пластинчатый виброизолятор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101857169B1 (ko) | 수동 댐퍼 | |
CN105839806B (zh) | 一种碟形弹簧粘弹性减隔振装置 | |
RU95048U1 (ru) | Виброизолятор втулочный | |
CN106523582B (zh) | 抗拉隔振装置 | |
RU2279580C1 (ru) | Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом | |
CN115917181B (zh) | 被动阻尼器和阻尼器系统 | |
RU2551607C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин кочетова | |
RU2549603C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин кочетова | |
RU2770054C1 (ru) | Многослойная гофрированная упругодемпферная опора | |
CN104520607B (zh) | 具有不一致弹性体轮廓的扭转振动阻尼器 | |
US9447915B1 (en) | Methods and apparatus for seismic mount | |
CA1181441A (en) | Damper element | |
RU2551562C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин кочетова | |
RU2554016C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин кочетова | |
RU203373U1 (ru) | Пластинчатый виброизолятор | |
RU2735144C1 (ru) | Пружинно-канатный виброизолятор | |
RU2341704C1 (ru) | Виброизолирующее устройство | |
RU2464461C1 (ru) | Ударозащитная подвеска | |
RU2547969C1 (ru) | Пакет кольцевых конусных пружин кочетова | |
RU2185537C2 (ru) | Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания | |
RU2412383C1 (ru) | Тарельчатый упругий элемент с сетчатым демпфером | |
RU2386871C1 (ru) | Пластинчатый виброизолятор | |
RU2547968C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин кочетова | |
RU2486384C1 (ru) | Упругодемпферная опора ротора | |
RU2546397C1 (ru) | Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом |