RU59759U1

RU59759U1 - Vibration Isolator

Info

Publication number: RU59759U1
Application number: RU2006126197/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Константинович Пономарев; Александр Иванович Ермаков; Татьяна Викторовна Волкова; Антон Сергеевич Котов; Федор Васильевич Паровай; Максим Викторович Медников; Владимир Алексеевич Безводин; Данила Петрович Давыдов; Вадим Иванович Калакутский; Вячеслав Владимирович Феоктистов
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2006-12-27

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим элементам, и может быть использовано в любой области техники для снижения перегрузок агрегатов бытовой техники, приборов и оборудования, работающих в условиях интенсивных вибраций и ударов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to elastic damping elements, and can be used in any field of technology to reduce overloads of units of household appliances, instruments and equipment operating in conditions of intense vibration and shock.

Сущность полезной модели состоит в том, что в виброизоляторе, выполненном в виде двух разъемных обойм прямоугольной формы, соединенных упругими элементами, состоящими из многослойных пакетов лент, в обоймах имеются прямоугольные пазы, упругие элементы выполнены в виде комплекта многослойных пакетов лент, навитых плотно друг к другу по спирали Мебиуса.The essence of the utility model consists in the fact that in a vibration isolator made in the form of two detachable boxes of a rectangular shape connected by elastic elements consisting of multilayer packages of tapes, there are rectangular grooves in the clips, the elastic elements are made in the form of a set of multilayer packages of tapes wound tightly to each other to a friend along the Moebius spiral.

1. з.п. ф., 8 илл.1. s.p. f., 8 ill.

Description

Известен демпфирующий элемент, выполненный в виде плоской спиральной пружины, торцы витков которой расположены в плоскости, перпендикулярной оси спирали, начало и конец спирали соединены в одной точке пакета с помощью соединительного элемента, а витки спирали расположены с зазором друг относительно друга (авторское свидетельство СССР №312994, МКИ F 16 F 1/34, 1969 г.).Known damping element, made in the form of a flat spiral spring, the ends of the turns of which are located in a plane perpendicular to the axis of the spiral, the beginning and end of the spiral are connected at one point in the package using a connecting element, and the turns of the spiral are located with a gap relative to each other (USSR copyright certificate No. 312994, MKI F 16 F 1/34, 1969).

Недостатком известного демпфирующего элемента являются невысокие демпфирующие свойства, ввиду того, что витки спирали расположены с зазором друг относительно друга.A disadvantage of the known damping element is its low damping properties, due to the fact that the coils of the spiral are located with a gap relative to each other.

Известен кольцевой пластинчатый виброизолятор, выполненный в виде двух разъемных обойм прямоугольной в плане формы, соединенных упругими элементами, состоящими из многослойных пакетов лент, упругие элементы выполнены в виде двух групп многослойных пакетов спирально навитых лент постоянной ширины, закрепленных в пазах разъемных обойм и расположенных под углом α к горизонтальной плоскости разъемных обойм, определяемым по формуле:Known annular plate vibration absorber made in the form of two detachable cages of rectangular shape in plan, connected by elastic elements consisting of multilayer packets of tapes, elastic elements made in the form of two groups of multilayer packets of spirally wound tapes of constant width, fixed in grooves of detachable cages and located at an angle α to the horizontal plane of split clips, determined by the formula:

гдеWhere n - число витков многослойного пакета лент;n is the number of turns of a multilayer tape package;

b - ширина многослойного пакета лент;b is the width of the multilayer tape package;

δ - толщина ленты многослойного пакета;δ is the thickness of the tape of the multilayer package;

R - средний радиус кривизны многослойного пакета лент,R is the average radius of curvature of the multilayer tape package,

при этом обе группы многослойных пакетов спирально навитых лент расположены друг к другу зеркально относительно вертикальной оси симметрии виброизолятора (Патент РФ №2249736. Заявл. 14.10.03. Опубл. 10.04.05, БИ №10).in this case, both groups of multilayer packets of spirally wound tapes are arranged to each other mirror-image relative to the vertical axis of symmetry of the vibration isolator (RF Patent No. 22979736. Application. October 14, March. Publish. April 10, 05; BI No. 10).

Недостатком прототипа является трудность в обеспечении стабильности характеристик в процессе работы, недостаточно высокий уровень демпфирующих свойств и существенная анизотропия жесткостных характеристик по трем основным направлениям деформирования.The disadvantage of the prototype is the difficulty in ensuring the stability of the characteristics during operation, the insufficiently high level of damping properties and significant anisotropy of the stiffness characteristics in three main directions of deformation.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является обеспечение высокого уровня и стабильности упругодемпфирующих свойств виброизолятора.The technical result, the achievement of which the creation of this utility model is aimed, is to ensure a high level and stability of the elastic-damping properties of the vibration isolator.

Поставленный технический результат достигается тем, что в кольцевом пластинчатом виброизоляторе, выполненном в виде двух разъемных обойм прямоугольной формы, соединенных упругими элементами, состоящими из многослойных пакетов лент, согласно полезной модели, в обоймах имеются прямоугольные пазы, в которые установлены упругие элементы, выполненные в виде комплекта многослойных пакетов лент, навитых плотно друг к другу по спирали Мебиуса. Навивка пакета лент по спирали Мебиуса описана в патенте РФ №2199683 МКИ F 16 F 7/14, опубл. 27.02.03 БИ №6.The technical result is achieved by the fact that in the annular plate vibration absorber made in the form of two detachable clips of a rectangular shape connected by elastic elements consisting of multilayer packets of tapes, according to a utility model, there are rectangular grooves in the clips in which elastic elements made in the form of a set of multilayer packets of tapes wound tightly to each other in a Moebius spiral. The winding of the tape package in a Moebius spiral is described in RF patent No. 2199683 MKI F 16 F 7/14, publ. 02.27.03 BI No. 6.

Принципиальным отличием предлагаемой конструкции является следующее. За счет плавного поворота поперечного сечения кольцевых многослойных пакетов по окружности обеспечивается изотропность упругих характеристик по трем взаимно-перпендикулярным направлениям деформирования рулона Мебиуса, а, следовательно, и виброизолятора в целом. Кроме того, за счет заневоливания лент при навивке рулона Мебиуса обеспечивается высокий уровень сдавливающих нагрузок по поверхностям контакта и, следовательно, высокий уровень демпфирующих свойств. Особенностью рулона Мебиуса является то, что один конец ленты при навивке оказывается внутри рулона, а второй снаружи. Поэтому, при защемлении рулона Мебиуса в планках разъемных обойм не происходит раскручивания лент пакета и не ослабляется усилие сдавливающих The principal difference of the proposed design is the following. Due to the smooth rotation of the cross section of the annular multilayer packets around the circumference, the elastic characteristics are isotropic in three mutually perpendicular directions of deformation of the Moebius roll, and, consequently, the vibration isolator as a whole. In addition, due to the covering of the tapes during winding of the Moebius roll, a high level of compressive loads on the contact surfaces and, therefore, a high level of damping properties is ensured. A feature of the Moebius roll is that one end of the tape when winding is inside the roll, and the second outside. Therefore, when the Moebius roll is pinched in the planks of the split clips, the package tapes do not unwind and the compressive force is not weakened.

распределенных контактных нагрузок в процессе работы устройства, а, следовательно, виброизолятор будет стабильным в работе.distributed contact loads during the operation of the device, and, therefore, the vibration isolator will be stable in operation.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показана конструкция виброизолятора в изометрии;figure 1 shows the design of the vibration isolator in isometry;

на фиг.2 - вид А;figure 2 - view A;

на фиг.3 - вид сверху;figure 3 is a top view;

на фиг.4 - вид спереди;figure 4 is a front view;

на фиг.5 - изометрия одного упругодемпфирующего элемента;figure 5 is an isometry of one elastic damping element;

на фиг.6 - конфигурация разъемных планок верхней и нижней обойм в изометрии;figure 6 - configuration of the split strips of the upper and lower cages in isometry;

на фиг.7 - этапы технологии изготовления многослойного рулона Мебиуса;Fig.7 - the stages of the manufacturing technology of a multilayer Moebius roll;

на фиг.8 - схема чередования слоев в рулоне.on Fig is a diagram of the alternation of layers in a roll.

Кольцевой пластинчатый виброизолятор выполнен в виде двух прямоугольных в плане разъемных обойм 1 и 2 (фиг.1, 2), соединенных комплектом упругих элементов 3, выполненных в виде многослойных пакетов лент, навитых плотно друг к другу по спирали Мебиуса.An annular plate vibration absorber is made in the form of two rectangular detachable cages 1 and 2 (FIGS. 1, 2), connected by a set of elastic elements 3, made in the form of multilayer packets of tapes, wound tightly to each other in a Moebius spiral.

Каждая из разъемных обойм 1 и 2 состоит из двух разных по конструкции планок 4, 5 и 6, 7 (фиг.2) прямоугольного поперечного сечения с пазами 8 для закрепления многослойных криволинейных пакетов Мебиуса 3. Планки нижней обоймы 2 являются одинаковыми по конструкции. Планка 5 обоймы 1 аналогична по конструкции любой из планок обоймы 2, но имеет другие размеры пазов 8 (фиг.6). Кроме пазов 8 для закрепления пакетов лент 3 в планках 4, 5, 6 и 7 (фиг.1) выполнены отверстия 9 для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту.Each of the detachable clips 1 and 2 consists of two strips of different design 4, 5 and 6, 7 (Fig. 2) of rectangular cross-section with grooves 8 for securing multilayer curvilinear Mobius blocks 3. The strips of the lower clip 2 are the same in design. The strap 5 of the holder 1 is similar in design to any of the straps of the holder 2, but has other dimensions of the grooves 8 (Fig.6). In addition to the grooves 8 for fixing the packages of tapes 3 in the strips 4, 5, 6 and 7 (Fig. 1), holes 9 are made for attaching the vibration isolator to the base and the protected object.

В промежутках между пазами 8 выполнены отверстия 10 для прочного скрепления двух половин каждой из обойм 1 и 2 с помощью заклепок или винтов при защемлении многослойных пакетов лент 3 (фиг.6). Если для крепления планок используются винты, в одной из планок, например, 5, выполняют резьбовые отверстия, а в планке 7 - гладкие соосные отверстия без резьбы.In the spaces between the grooves 8, holes 10 are made for firmly fastening the two halves of each of the cages 1 and 2 with rivets or screws when pinching multilayer packets of tapes 3 (Fig.6). If screws are used to fasten the strips, in one of the strips, for example, 5, threaded holes are made, and in the stripe 7, smooth coaxial holes are made without thread.

Зная средний радиус кривизны многослойных пакетов лент 3, число витков, ширину, модуль упругости ленты, из которой изготовлены пакеты, с помощью метода конечных элементов или другими методами теорий упругости и конструкционного демпфирования определяют жесткостные и демпфирующие характеристики виброизолятора в трех взаимно-перпендикулярных направлениях.Knowing the average radius of curvature of multilayer tape packages 3, the number of turns, the width, the elastic modulus of the tape from which the packages are made, using the finite element method or other methods of elasticity theory and structural damping, determine the stiffness and damping characteristics of the vibration absorber in three mutually perpendicular directions.

Процесс изготовления рулона Мебиуса можно разбить на два последовательных этапа. Первый этап заключается в том, что лента постоянного поперечного сечения с одного конца жестко защемляется, а свободный край поворачивается на 180° относительно защемленного края (фиг.7а, 7б). На втором этапе полученная лента сворачивается в кольцо (фиг.7в).The manufacturing process of a Moebius roll can be divided into two successive stages. The first stage consists in the fact that the tape of constant cross section is rigidly pinched from one end, and the free edge rotates 180 ° relative to the pinched edge (figa, 7b). At the second stage, the resulting tape is folded into a ring (Fig.7c).

Работает устройство следующим образом. Под действием динамической нагрузки, прикладываемой к верхней обойме 1, многослойные пакеты лент 3 деформируются. При этом под действием изгиба и кручения слои пакетов проскальзывают друг относительно друга. За счет взаимного проскальзывания слоев с трением рассеивается энергия деформации, которая и является причиной снижения вибраций колеблющегося объекта.The device operates as follows. Under the action of a dynamic load applied to the upper casing 1, the multilayer packets of tapes 3 are deformed. Moreover, under the action of bending and torsion, the layers of the packets slip relative to each other. Due to the mutual slippage of the layers with friction, the strain energy is dissipated, which is the reason for the reduction of vibrations of the vibrating object.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by signs identical (identical) to all essential features of the claimed invention.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом «Виброизоляторе», изложенных в формуле полезной модели.The definition from the list of identified analogues of the prototype made it possible to identify a set of essential distinguishing features with respect to the technical result in the inventive “Vibration isolator” set forth in the utility model formula.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками The search results showed that the claimed invention does not derive explicitly from the prior art as determined by the applicant for the specialist, the influence provided for by the essential features has not been identified

заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата.of the claimed invention, transformations to achieve a technical result.

Предлагаемая полезная модель может быть использована в транспортном машиностроении, легкой промышленности, других отраслях техники и осуществлено с помощью известных средств. Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что виброизолятор способен обеспечить заданный уровень стабильности характеристик, а конструкция обойм и упругодемпфирующих элементов в форме рулонов Мебиуса способна обеспечивать поддержание этих характеристик в неизменном состоянии в процессе работы. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокого уровня и стабильности упругодемпфирующих свойств виброизолятора.The proposed utility model can be used in transport engineering, light industry, other industries and implemented using known means. A theoretical study by the authors showed that the vibration isolator is able to provide a given level of stability of characteristics, and the design of clips and elastic-damping elements in the form of Moebius rolls is able to maintain these characteristics in an unchanged state during operation. This proves the achievement of the technical result perceived by the applicant - ensuring a high level and stability of the elastic-damping properties of the vibration isolator.

Claims

Vibration isolator made in the form of two detachable clips of a rectangular shape connected by elastic elements consisting of multilayer packets of tapes, characterized in that the clips have rectangular grooves in which elastic elements are installed, made in the form of a set of multilayer packets of tapes, wound tightly together Moebius spiral.