SE434877B

SE434877B - Arrangement related to vibration-damping supporting elements

Info

Publication number: SE434877B
Application number: SE8204968A
Authority: SE
Inventors: P Berglund
Original assignee: Ingf Bjarne Christensen Ab
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1982-09-01
Publication date: 1984-08-20
Also published as: SE8204968L; SE8204968D0

Abstract

An arrangement related to vibration-damping supporting elements for machines. The elements are constituted by a dimensionally rigid, load-carrying part 4, 6, placed at the machine 1, and an elastic, substantially incompressible means 11, resting against the base 13 and arranged to be subjected to pressure and sideways loadings from the machine 1 via the load-carrying part. The latter is provided with downward wall portions 9, extending around the sidewalls 10 of the elastic means 11. The wall portions 9 and the sidewalls 10 diverge in the downward direction. Hereby, the outwards deflection of the means 11 at vertical loading is limited, and the abutment surface of the means against a wall portion 9 increases at increased horizontal loading. <IMAGE>

Description

SZQÄzSGS--ë upphov till störande buller. Vibrationer kan ha skadliga effekter på den mänskliga organismen och kan dessutom för- orsaka onödigt inre slitage hos en maskin samt ge försämrat arbetsresultat. D Det är känt att mellan maskinen och underlaget använda underläggselement, vilka delvis består av gummi, Gummit funge~ rar som en fjäder. Det är från klassisk svängningsteori välkänt, att fjäderns styvhet maste anpassas till den belas- tende massans aprlek, för att en god isoleringseffekt skall _uppnås. Detta innebär att man måste ha .ett mycket stort antal olika' unaeriäggseiement för att kunna klara olika. meskiavikter. och belastningen på varje underläggselement måste noga kunna fastställas för rätt val av underläggselement. Den svenska patentskriften 365,854 visar emellertid speciella under- läggselement, vilka är så utformade att den relativa defor- mationen under belastning avtar från omkretsen och in mot elementets mittparti. Härigenom åstadkommas en anpassning till maskinvikten av elementets anliggningsyta mot underlaget, vilket gör det möjligt att använda ett speciellt element för olika maskiner inom ett relativt brett viktregister. SZQÄzSGS - ë cause noisy noise. Vibrations can have harmful effects on the human organism and can also cause unnecessary internal wear and tear on a machine and worsen work results. D It is known to use underlay elements between the machine and the base, which partly consist of rubber. The rubber acts as a spring. It is well known from classical oscillation theory that the stiffness of the spring must be adapted to the load of the load-bearing mass in order to achieve a good insulating effect. This means that one must have a very large number of different 'unaeriäggseiement to be able to cope with different. meskia weights. and the load on each backing element must be carefully determined for the correct choice of backing element. The Swedish patent specification 365,854, however, shows special base elements, which are designed in such a way that the relative deformation under load decreases from the circumference and towards the middle part of the element. In this way, an adaptation to the machine weight of the element's abutment surface against the substrate is achieved, which makes it possible to use a special element for different machines within a relatively wide weight register.

En nackdel med detta kända underläggselement är emeller- tid, att styvheten i horisontell riktning inte på samma sätt anpassas till horisontalkrafternas storlek. Ett speciellt problem med vibrationerna i horisontalled är, att de kan ge upphov till horisontell förflyttning av en maskin, s.k@ vandring. Vidare förekommer flera tilöäpningar av gummiisola- torer , som huvudsakligen belastas med horisontalkraíter (transvers,ella krafter), där man skulle ha behov av en anpassning av styvheten till dessa krafters storlek. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett underläggselement, som kan användas för olika maskiner inom ett brett viktregister och/eller för olika maskiner med olika stora horisontalkrafter, med god vibrationsisole- ring såväl i vertikalled som i horisontalled.A disadvantage of this known washer element, however, is that the rigidity in the horizontal direction is not adapted in the same way to the magnitude of the horizontal forces. A special problem with the vibrations in the horizontal direction is that they can give rise to horizontal movement of a machine, so-called @ travel. Furthermore, there are several openings of rubber insulators, which are mainly loaded with horizontal craters (transverse, or forces), where one would need to adjust the stiffness to the magnitude of these forces. The object of the present invention is to provide a washer element, which can be used for different machines within a wide weight range and / or for different machines with different large horizontal forces, with good vibration insulation both vertically and horizontally.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas enligt efterföljande patentkrav. 82011968-5 I det följande skall anordningen närmare förklaras i anslutning till ett par utföringsexempel, som visas på bifegade ritningar, vara fig. 1 visar ett underläggselement enligt uppfinningen i genomskärning vid en maskinfot i obe- lastat tillstånd, fig. 2-4 visar elementet under successivt ökad belastning och fig. 5 visar ett motsvarande konventio- nellt element under belastning. Fig. 5 visar elementet enligt uppfinningen vid verdkal belastning, tig. 7 är en motsvarande vy av elementet i en annan belastningssituation ooh_fig. 8 visar en andra utföringsform av uppfinningen.The device according to the invention is characterized according to the following claims. 82011968-5 In the following, the device will be explained in more detail in connection with a couple of exemplary embodiments, which are shown in the accompanying drawings, Fig. 1 shows a washer element according to the invention in cross section at a machine foot in unloaded condition, Figs. 2-4 show the element under successively increased load and Fig. 5 shows a corresponding conventional element under load. Fig. 5 shows the element according to the invention at vertical load, fig. 7 is a corresponding view of the element in another load situation ooh_fig. 8 shows a second embodiment of the invention.

Underläggselementet i rig. 1 är anbragt på undersidan av ett maskinfundament 1 med en skruv 2, som är låebar medelst en mutter 3 på. övereidan av iundamentet och står i gäng- förbindelse med en styrhylsa 4 via en på undersidan av denna fäst mutter 5. Skruven 2 anligger med nedre änden mot ovansidan av en tryckplatta 6. Genom att vrida skruven 2, exempelvis med en skruwnyekel kan tryckplattan 6 justeras relativt styrhylsan 4 till önskat höjdläge. Stift 7 på tryck- plattan 6, vilka löper i spår 8 i styrhylsan 4 är anordnade att hindra, att tryckplattan justeras för långt ur styr~ hylsan. Detta skulle annars medföra, att horisontella rörel- ser ej togs upp korrekt.The underlay element in rig. 1 is arranged on the underside of a machine foundation 1 with a screw 2, which can be locked by means of a nut 3 on. the upper end of the foundation and is in threaded connection with a guide sleeve 4 via a nut 5 attached to the underside of this. The screw 2 abuts with the lower end against the upper side of a pressure plate 6. By turning the screw 2, for example with a screwdriver, the pressure plate 6 can be adjusted relative to the guide sleeve 4 to the desired height position. Pins 7 on the pressure plate 6, which run in grooves 8 in the guide sleeve 4, are arranged to prevent the pressure plate from being adjusted too far out of the guide sleeve. This would otherwise mean that horizontal movements were not recorded correctly.

Tryokplattan 6 är försedd med nedátriktade väggpartier 9, vilka sträcker sig utomkring sidoväggarna 10 till en kropp 11 av dkwtiskt inkompressibelt material. Kroppen 11 sträcker sig ett stycke nedanför väggarna 9, och dess väggar 10 kon- vergerar i riktning nedåt. Förstyvningsbommar 12 på över- sidan av tryckplattan 6 är anordnade att fördela trycket jämnt över denna.The pressure plate 6 is provided with downwardly directed wall portions 9, which extend beyond the side walls 10 to a body 11 of ductically incompressible material. The body 11 extends some distance below the walls 9, and its walls 10 converge in the downward direction. Stiffening booms 12 on the upper side of the pressure plate 6 are arranged to distribute the pressure evenly over it.

När underläggselementet belastas med ett visst vertikalt tryck F, se fig. 2, kommer den elastiska kroppen 11 att pressas samman samtidigt som en utbuktning sker vid sido- väggen 10. Denna kommer därvid i kontakt med tryokplattans väggparti 9, vilket begränsar utbuktningen i sidled. När underläggselementet utsättas för en större vertikal tryck- belastning F', som fig. 3 visar, kommer den elastiska kroppens sidovägg 10 att bukta ut ännu mer och stöda mot tryokplattans väggparti 9. Det höjdparti av sidoväggen 10 82@¿§968-5 4 som är fritt att bukta ut minskar således succesivt med ökad vertikal belastning. Härigenom uppnås en-progressivt dkad styvhet i vertikal led» - I fig. 4 visas ett belastningsfall, vilket ligger nära det maximala. Den elastiska kroppen 11 har bara-möjlighet att bukta ut mellan väggpartiet 9 ooh underlaget 13 och styvheten är betydande. g En elastisk kropp 11' med en konventionell tryckplatta 6', som utsättas för en.motsvarande vertikal tryokbelast- ning F" kommer att bukta ut fritt åt sidan, vilket fig. 5 visare Den elastiska kroppen kommer således att pressas ihop betydligt mer för en given belastning och kan bara användas inom ett snävt viktområde i motsats till underläggs~ elementet enligt uppfinningen. p Genom lämplig utforming av spalten mellan tryekplattans väggpartier 9 och dämpningskroppens sidoväggar kan progressi- viteten i styvheten anpassas till olika behov.When the washer element is loaded with a certain vertical pressure F, see Fig. 2, the elastic body 11 will be compressed at the same time as a bulge takes place at the side wall 10. This then comes into contact with the wall portion 9 of the pressure plate, which limits the bulge laterally. When the washer element is subjected to a larger vertical compressive load F ', as shown in Fig. 3, the side wall 10 of the elastic body will bulge even more and abut against the wall portion 9 of the pressure plate. The height portion of the side wall 10 82 @ ¿§968-5 4 which is free to bulge out thus gradually decreases with increasing vertical load. As a result, a progressively increased rigidity in vertical joints is achieved. Fig. 4 shows a load drop which is close to the maximum. The elastic body 11 has only the possibility of bulging out between the wall portion 9 and the substrate 13 and the rigidity is significant. An elastic body 11 'with a conventional pressure plate 6', which is subjected to a corresponding vertical pressure load F ", will bulge out freely to the side, which Fig. 5 shows. The elastic body will thus be compressed considerably more for a given load and can only be used within a narrow weight range in contrast to the underlay element according to the invention .P By suitable design of the gap between the wall portions 9 of the pressure plate and the side walls of the damping body, the progressiveness of the stiffness can be adapted to different needs.

I fig. 6 visas tryckplattan 6 med den elastiska kroppen 11 i utförande som fig. 1 vid normal tryokbelastning F1.Fig. 6 shows the pressure plate 6 with the elastic body 11 in the embodiment as Fig. 1 at normal pressure load F1.

Den elastiska kroppens sidoväggar 10 tangerar tryokplattans väggpartier 9 bågformigt. Avståndet H mellan underlaget 13 och nämnda tangeringspunkt representerar den fria svängde ytan hos den elastiska kroppen i ett viloläge med konstant tryokbelastning.-Då maskinen är i drift utsättas underläggs- elementen för ytterligare vertikala vibrationsbelastningar, vilka dämpas såsom tidigare beskrivits med hänvisning till fig. 2 och 3. Dessutom påverkas elementen emellertid av horisontella krafter F2, vilkas effekt framgår av fig. 7.The side walls 10 of the elastic body 10 touch the wall portions 9 of the pressure plate in an arcuate manner. The distance H between the base 13 and said tangent point represents the free curved surface of the elastic body in a rest position with a constant pressure load. When the machine is in operation, the base elements are subjected to further vertical vibrational loads, which are damped as previously described with reference to Fig. 2. and 3. In addition, however, the elements are affected by horizontal forces F2, the effect of which is shown in Fig. 7.

Avståndet H mellan tangeringspunkten och underlaget 13 mins- kar successivt i förhållande till ökningen av den horisons tells kraften. Elementets styvhet mot horisontella skjuv~ krafter ökar således progressivt, eftersom den fria höjden successivt minskar; Detta är väsentligt, eftersom man vid start och stopp av en maskin passerar genom systemets reso~ nansfrekvens, vid vilken vanligen kraftiga skakningar brukar uppstå, som kan vara skadliga för maskinen ooh orsaka vandring» Ett konventionellt dämpningselement, såsom t.ex. det 820lf96B*5 i 5 fig. 5 visade, har linjärt ökande styvhet mot horisontella skjuvkrafter, vilket är ogynnsamt för dämpning av reaonans- skakningar. Genom utformningen av underläggselementet enligt föreliggande uppfinning erhålles en saatidig progressiv ökning av styvheten både mot vertikala och horisontella på- känningar, eftersom den fria höjden H minskar både vid verti- kala och horisontella påkänningar. Dette dämpar effektivt resonansskakningar och minskar risken för vandring.The distance H between the tangent point and the base 13 gradually decreases in relation to the increase in the force telling of the horizon. The rigidity of the element against horizontal shear forces thus increases progressively, since the free height gradually decreases; This is essential because when starting and stopping a machine, one passes through the resonant frequency of the system, at which usually strong vibrations usually occur, which can be harmful to the machine and cause travel. A conventional damping element, such as e.g. the 820lf96B * 5 shown in Fig. 5 has a linearly increasing stiffness against horizontal shear forces, which is unfavorable for attenuating resonant vibrations. Through the design of the base element according to the present invention, a simultaneous progressive increase of the stiffness is obtained against both vertical and horizontal stresses, since the free height H decreases with both vertical and horizontal stresses. This effectively dampens resonant vibrations and reduces the risk of hiking.

I fig. 8 visas ett alternativt utförande av tryokplat- tens väggpartier 9', vilka ger annorlunda progreaaivitet mot såväl vertikala som horisontella pákänningar.Fig. 8 shows an alternative embodiment of the wall portions 9 'of the pressure plate, which provide different progreaivivity against both vertical and horizontal stresses.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna utfö- ringsexempel, utan variationerär tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Höjdjuateringen mellan styrhylsan 4 och tryckplattan kan exempelvis anordnas annorlunda. Både tryckplattans och den elastiska kroppens form kan varieras, för att önskad spalt ooh'progreseivitet skall åstadkommas.The invention is not limited to the embodiments described above, but variations are conceivable within the scope of the appended claims. The height adjustment between the guide sleeve 4 and the pressure plate can, for example, be arranged differently. Both the shape of the pressure plate and the elastic body can be varied in order to achieve the desired gap and progressivity.

Underläggselementet enligt uppfinningen kan vara runt, kvad- ratiskt eller rektangulärt. Anordningen enligt uppfinningen är ej begränsad till användning vid vibrationsisolerande element, vilka är anordnade att verka mellan två horisontella ytor. Elementen enligt uppfinningen kan installeras diagonalt och utsättas för axiella och transversella krafter.The washer element according to the invention can be round, square or rectangular. The device according to the invention is not limited to use with vibration-isolating elements, which are arranged to act between two horizontal surfaces. The elements according to the invention can be installed diagonally and subjected to axial and transverse forces.

Claims

8204968-5 _ __ -_ ._._....__ -.-_ .. 6 P a t e n t k r a v

Device for vibration-isolating underlay elements for machines and the like, which underlay elements consist of a rigid, load-bearing part (4, 6) arranged next to the machine (1) and an elastic, substantially incompressible member (11) resting against the substrate (15) , which is arranged to receive pressure and side loads from the machine (1) via the load-bearing part (4, 6), characterized in that it is provided with side walls (9) which extend beyond the elastic member (11). ) side walls (10), which side walls (9,10) diverge in the downward direction, so that the member (11) is allowed a limited bulge at vertical compressive loads and its abutment surface against a portion of its side wall (9) increases with increased horizontal side load .

Device according to claim 1, characterized in that the side walls (9) of the load-bearing part (4, 6) diverge in the downward direction from the side walls (10) of the elastic member (11).

Device according to claim 1, characterized in that the side walls (9) of the load-bearing part (4, 6) are vertical and that the side walls (10) of the elastic member (11) converge in the downward direction from the the load-bearing part (4.6).