RU38868U1

RU38868U1 - ROPE VIBRATION INSULATOR

Info

Publication number: RU38868U1
Application number: RU2004105224/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.К. Пономарев; В.И. Калакутский; Д.Ю. Пономарев; В.Г. Шатров; В.А. Антипов; В.А. Дулецкий; И.О. Огнянов
Original assignee: Самарская государственная академия путей сообщения
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Изобретение относится к канатным демпферам, а также к средствам для крепления канатов и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для защиты от вибрации приборов и оборудования. Тросовый виброизолятор содержит две разъемные обоймы, каждая из которых выполнена из двух сопрягаемых частей с отверстиями, выполненными для размещения в них возвратных петель троса, два резьбовых пальца с шайбами и гайками, предназначенные для взаимной ориентации частей обойм и для крепления виброизолятора, а также тросовые упругогистерезисные элементы. Обоймы выполнены в виде цилиндрических тел вращения с осями, повернутыми друг относительно друга на 90, а упругогистерезисный тросовый элемент выполнен из двух секций, первая из которых выполнена в виде пространственного змеевика с протяженными криволинейными участками и возвратными петлями, которые расположены на поверхности четвертой части тороида вращения. причем возвратные петли секции защемлены в торцах разъемных обойм, вторая секция упругогистерезисного тросового элемента выполнена в виде пространственного змеевика с криволинейными участками и возвратными петлями, которые расположены на поверхности сферы, резьбовые пальцы выполнены с коническими головками, в которых выполнены круглые полупазы для фиксации возвратных петель троса первой секции. Внедрение виброизолятора позволит снизить уровень вибронапряженности деталей и узлов механизмов, приборов и оборудования и, тем самым, повысить их надежность и долговечность, а также повысить безопасность грузов ответственного значения при их транспортировке.The invention relates to rope dampers, as well as to means for attaching ropes and can be used in any industry to protect against vibration of instruments and equipment. The cable vibration isolator contains two detachable cages, each of which is made of two mating parts with holes made to accommodate the return loops of the cable, two threaded fingers with washers and nuts, designed for mutual orientation of the parts of the cages and for mounting the vibration isolator, as well as elastic hysteresis cables elements. The clips are made in the form of cylindrical bodies of revolution with axes rotated 90 relative to each other, and the elastic-hysteresis cable element is made of two sections, the first of which is made in the form of a spatial coil with extended curved sections and return loops that are located on the surface of the fourth part of the rotation toroid . moreover, the return loops of the section are pinched at the ends of the detachable clips, the second section of the elastic-hysteresis cable element is made in the form of a spatial coil with curved sections and return loops that are located on the surface of the sphere, the threaded fingers are made with conical heads in which round half-grooves are made to fix the return loop of the cable first section. The introduction of a vibration isolator will reduce the level of vibration stress of parts and components of mechanisms, instruments and equipment, and thereby increase their reliability and durability, as well as increase the safety of critical cargo during transportation.

Description

Изобретение относится к канатным демпферам, а также к средствам для крепления канатов и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для защиты от вибрации приборов и оборудования.The invention relates to rope dampers, as well as to means for attaching ropes and can be used in any industry to protect against vibration of instruments and equipment.

Известны тросовые виброизоляторы уголкового типа, представляющие собой Г-образно изогнутый отрезок троса, защемленный по концам отрезков троса в обоймах с резьбовыми пальцами. В таких конструкциях для сохранения прямолинейности отрезков троса применяют специальные втулки или дополнительные обоймы, надетые на трос и размещенные в местах Г-образного изгиба троса (см., например, Ильинский B.C. Защита РЭА и прецезионного оборудования от динамических воздействий.// М.: Радио и связь, 1982, с.257 или Чегодаев Д.Е., Пономарев Ю.К. Демпфирование. - Самара: Изд-во СГАУ, 1997, с.275).Known cable vibration insulators of the angular type, representing a L-shaped curved cable segment, pinched at the ends of the cable segments in clips with threaded fingers. In such designs, to maintain the straightness of the cable segments, special bushings or additional clips are used, worn on the cable and placed in places of the L-shaped bend of the cable (see, for example, Ilyinsky BC Protection of REA and precision equipment from dynamic influences. // M .: Radio and communication, 1982, p. 257 or Chegodaev D.E., Ponomarev Yu.K. Damping. - Samara: Publishing House of SSAU, 1997, p. 275).

В этих конструкциях радиусный участок троса протяженностью приблизительно до трети длины всего упругогистерезисного тросового элемента выключен из работы из-за его фиксации втулкой или дополнительной обоймой. В этой связи эффективность тросового виброизолятора уменьшается. Кроме того, торцы втулок или дополнительных обойм являются концентраторами напряжений для тросовых участков, вследствие чего уменьшается ресурс тросового виброизолятора. Кроме того, у всех вышеуказанных виброизоляторов имеется слабое место - крепление отрезков троса в концевых обоймах. При интенсивной вибрации и ударах отрезки тросов вылезают из своих гнезд и виброизолятор выходит из строя.In these structures, the radius of the cable with a length of up to about a third of the length of the entire elasto-hysteresis cable element is turned off from work due to its fixation by a sleeve or an additional clip. In this regard, the effectiveness of the cable vibration isolator is reduced. In addition, the ends of the bushings or additional clips are stress concentrators for cable sections, as a result of which the resource of the cable vibration isolator is reduced. In addition, all of the above vibration isolators have a weak point - the fastening of the cable segments in the end clips. With intense vibration and shock, cable segments come out of their nests and the vibration isolator fails.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является тросовый виброизолятор (пример конкретного выполнения) по патенту №2082039 «Способ формирования упругогистерезисных элементов тросовых виброизоляторов», авторы:The closest technical solution to the proposed invention is a cable vibration isolator (an example of a specific implementation) according to patent No. 2082039 "Method for the formation of elastic hysteresis elements of cable vibration isolators", the authors:

Пономарев Ю.К. и др., МПК F 16 F 7/14, опубл. 20.06.97., бюлл. №17. Представленные на фиг.5...10 прототипа конструкции тросовых виброизоляторов снабжены обоймами, каждая из которых состоит из двух частей, сопрягаемых друг с другом и предназначенных для крепления в них возвратных петель троса. В обоймах выполнены отверстия, сообщающиеся между собой полостями, выполненными для размещения в них возвратных петель троса. Каждая обойма снабжена резьбовыми шпильками или резьбовыми пальцами, предназначенными для взаимной ориентации обоих частей обоймы и стягивания ее гайками, а также для закрепления виброизолятора на вибрирующем и виброизолируемом объекте.Ponomarev Yu.K. and others, IPC F 16 F 7/14, publ. 06/20/97., Bull. Number 17. Presented in FIGS. 5 ... 10 of the prototype design of the cable vibration isolators are provided with clips, each of which consists of two parts, mated with each other and intended for fastening the return loops of the cable in them. Holes are made in the holders, interconnected by cavities made to accommodate the return loops of the cable. Each cage is equipped with threaded rods or threaded fingers designed for mutual orientation of both parts of the cage and tightening it with nuts, as well as for fixing the vibration isolator to a vibrating and vibration-insulated object.

Однако, тросовые виброизоляторы, представленные на фиг.5...10 прототипа имеют существенный недостаток: ограниченность области применения в силу своих конструктивных особенностей, а именно, оси обойм виброизолятора совпадают, виброизолятор работоспособен только вдоль этой оси. На практике часто возникают ситуации, когда потребно взаимноперпендикулярное расположение этих осей.However, the cable vibration isolators shown in Figs. 5 ... 10 of the prototype have a significant drawback: the limited scope due to their design features, namely, the axis of the vibration isolator cages coincide, the vibration isolator is operable only along this axis. In practice, situations often arise when a mutually perpendicular arrangement of these axes is required.

Техническим эффектом, на достижение которого направлено создание изобретения является расширение диапазона применения тросовых виброизоляторов при сохранении высокой эффективности, надежности и ресурса.The technical effect to which the invention is directed is to expand the range of use of cable vibration isolators while maintaining high efficiency, reliability and resource.

Технический эффект достигается тем, что тросовый виброизолятор, содержащий две разъемные обоймы, каждая из которых состоит из двух сопрягаемых частей с отверстиями, выполненными для размещения в них возвратных петель троса, два резьбовых пальца с гайками и шайбами, The technical effect is achieved by the fact that the cable vibration isolator containing two split cages, each of which consists of two mating parts with holes made to accommodate the return loops of the cable, two threaded fingers with nuts and washers,

предназначеных для взаимной ориентации частей обойм и для крепления виброизолятора, а также тросовые упругогистерезисные элементы отличается тем, что обоймы выполнены в виде цилиндрических тел вращения с осями, повернутыми друг относительно друга на 90, а упругогистерезисный тросовый элемент выполнен из двух секций, первая из которых выполнена в виде пространственного змеевика с протяженными криволинейными участками и возвратными петлями, лежащими на поверхности четвертой части тороида вращения, причем возвратные петли секции защемлены в торцах разъемных обойм, вторая секция упругогистерезисного тросового элемента выполнена в виде пространственного змеевика с криволинейными участками и возвратными петлями, лежащими на поверхности сферы, резьбовые пальцы выполнены с коническими головками, в которых выполнены круглые полупазы для фиксации возвратных петель троса первой секции.designed for the mutual orientation of the parts of the cages and for mounting the vibration isolator, as well as the cable elastic hysteresis elements, characterized in that the cages are made in the form of cylindrical bodies of revolution with axes rotated 90 relative to each other, and the elastic hysteresis cable element is made of two sections, the first of which is made in the form of a spatial coil with extended curved sections and return loops lying on the surface of the fourth part of the rotation toroid, and the return loops of the clamped section They are made at the ends of the detachable clips, the second section of the elastic-hysteresis cable element is made in the form of a spatial coil with curved sections and return loops lying on the surface of the sphere, threaded fingers are made with conical heads in which round half-grooves are made to fix the return loops of the cable of the first section.

На фиг.1 показан предлагаемый тросовый виброизолятор, главный вид.Figure 1 shows the proposed cable vibration isolator, the main view.

На фиг.2 показан вид А.Figure 2 shows a view A.

На фиг.3 показан вид Б.Figure 3 shows a view of B.

На фиг.4 показано крепление второй секции упругогистерезисного тросового элемента в нижней половине обоймы. При этом верхняя половина обоймы условно не показана.Figure 4 shows the fastening of the second section of the elastic hysteresis cable element in the lower half of the cage. At the same time, the upper half of the clip is conventionally not shown.

Виброизолятор включает две обоймы, каждая из которых состоит из верхней половины обоймы 1 и нижней половины обоймы 2, стянутых резьбовыми пальцами 3 с гайками 4 и шайбами 5. Упругогистерезисные тросовые элементы выполнены в виде двух секций: тороидальной 6 и сферической 7. Головки 8 резьбовых пальцев 3 выполнены коническими с круглыми полупазами 9 и ответными круглыми полупазами 10 в верхних половинах обойм 1. Упругогистерезисные тросовые элементы защемлены своими возвратными петлями 11 в обоймах, а их концы также защемлены в The vibration isolator includes two cages, each of which consists of the upper half of the cage 1 and the lower half of the cage 2, tightened with threaded fingers 3 with nuts 4 and washers 5. The elastic-hysteresis cable elements are made in the form of two sections: toroidal 6 and spherical 7. Heads 8 of the threaded fingers 3 are made conical with round half-grooves 9 and reciprocal round half-grooves 10 in the upper halves of the clips 1. The elastic-hysteresis cable elements are pinched by their return loops 11 in the clips, and their ends are also pinched in

обоймах возвратными петлями 12. Оси левой и правой обойм повернуты друг относительно друга на угол 90.clips return loops 12. The axis of the left and right clips are rotated relative to each other at an angle of 90.

Работа виброизолятора осуществляется следующим образом. Вибрационная или ударная нагрузка (см. фиг.1), приходящая от вибрирующего объекта (справа) или от основания (слева) приводит к изгибной или крутильной деформации участков пространственных тросовых змеевиков. Деформация тросовых элементов приводит к взаимному проскальзыванию проволочек троса друг относительно друга с трением в местах их контакта. Взаимное проскальзывание проволочек при деформировании троса и наличие двух секций в виде пространственных змеевиков приводит к тому, что нагрузочные характеристики виброизолятора в трех взаимноперпендикулярных направлениях имеют вид гистерезисных петель, площадь которых характеризует рассеянную циклическую энергию. Эта энергия, превращаясь в тепло, рассеивается в окружающем виброизолятор пространстве. Благодаря рассеянию энергии происходит подавление вибрации объекта и снижение нагрузок на объект при ударах. При этом из-за наличия двух секций, определенным образом ориентированных в пространстве, происходит увеличение несущей способности виброизолятора и выравнивание его прямой и обратной характеристики, что положительно сказывается на его эффективности. Отсутствие концентраторов напряжений и надежная заделка тросов в обоймах обеспечивает надежность и увеличивает ресурс виброизолятора.The vibration isolator is as follows. Vibration or shock load (see figure 1) coming from a vibrating object (right) or from the base (left) leads to bending or torsional deformation of sections of spatial cable coils. The deformation of the cable elements leads to mutual slippage of the cable wires relative to each other with friction at the points of contact. Mutual slipping of wires during the deformation of the cable and the presence of two sections in the form of spatial coils leads to the fact that the load characteristics of the vibration isolator in three mutually perpendicular directions have the form of hysteresis loops, the area of which characterizes the scattered cyclic energy. This energy, turning into heat, is dissipated in the space surrounding the vibration isolator. Due to energy dissipation, the vibration of the object is suppressed and the loads on the object are reduced during impacts. Moreover, due to the presence of two sections, in a certain way oriented in space, there is an increase in the bearing capacity of the vibration isolator and the alignment of its direct and inverse characteristics, which positively affects its effectiveness. The absence of stress concentrators and reliable termination of the cables in the clips ensures reliability and increases the life of the vibration isolator.

Сборка виброизолятора осуществляется следующим образом (см. фиг.1).The assembly of the vibration isolator is as follows (see figure 1).

Вначале производится заневоливание секций упругогистерезисных тросовых элементов в специальных кондукторах (см., например, фиг.2...4 прототипа). Затем производится защемление возвратных петель секций в одной из обойм. Рассмотрим для конкретности левую обойму. На первом этапе заводят возвратные петли упругогистерезисных тросовых элементов Initially, the sections of the elastic-hysteresis cable elements are geared in special conductors (see, for example, FIGS. 2 ... 4 of the prototype). Then, the return loops of the sections are pinched in one of the clips. Consider the left clip for specificity. At the first stage, return loops of elastic-hysteresis cable elements are started

первой секции (тороидальной) сверху в верхнюю половину обоймы 1 и вставляют в обойму сверху резьбовой палец 3, фиксируя возвратные петли тросовых прядей круглыми полупазами 8 в головках резьбовых пальцев 3 и ответными круглыми полупазами 9 в верхних половинах обойм 1. Затем заводят с нижней стороны верхней половины обоймы 1 возвратные и концевые петли второй секции 2, надевают на резьбовой палец шайбу и гайку и стягивают полученную конструкцию гайкой 4.of the first section (toroidal) from above into the upper half of the holder 1 and insert the threaded pin 3 into the holder from above, fixing the return loops of the cable strands with round half-grooves 8 in the heads of the threaded fingers 3 and the return round half-grooves 9 in the upper halves of the holder 1. Then start from the lower side of the upper half of the holder 1 return and end loops of the second section 2, put a washer and nut on the threaded pin and tighten the resulting structure with nut 4.

На втором этапе собирают по аналогичной технологии правую обойму виброизолятора. Тросовый виброизолятор готов к работе.At the second stage, the right holder of the vibration isolator is assembled using a similar technology. The cable vibration isolator is ready for operation.

Опытный образец изготовлен и испытан.The prototype is manufactured and tested.

Внедрение виброизолятора позволит снизить уровень вибронапряженности деталей и узлов механизмов, приборов и оборудования и, тем самым, повысить их надежность и долговечность, а также повысить безопасность грузов ответственного значения при их транспортировке.The introduction of a vibration isolator will reduce the level of vibration stress of parts and components of mechanisms, instruments and equipment, and thereby increase their reliability and durability, as well as increase the safety of critical cargo during transportation.

Claims

A cable vibration isolator containing two split cages, each of which is made of two mating parts with holes made to accommodate the return loops of the cable, two threaded fingers with washers and nuts, designed for mutual orientation of the parts of the cages and for mounting the vibration isolator, as well as cable elastic hysteresis elements, characterized in that the clips are made in the form of cylindrical bodies of revolution with axes rotated 90 ° relative to each other, and the elastic hysteresis cable element is made of two x sections, the first of which is made in the form of a spatial coil with extended curved sections and return loops that are located on the surface of the fourth part of the toroid of rotation, and the return loops of the section are clamped at the ends of the detachable clips, the second section of the elastic-hysteresis cable element is made in the form of a spatial coil with curved sections and return loops that are located on the surface of the sphere, the threaded fingers are made with conical heads, in which glye polupazy return loops for fixing the first section of wire rope.