SU742649A1

SU742649A1 - Виброизолирующее устройство

Info

Publication number: SU742649A1
Application number: SU762392473A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Михайлович Балкарей; Валерий Дмитриевич Деречин; Владимир Васильевич Заботин
Original assignee: Харьковский Проектный И Научно- Исследовательский Институт "Промстройниипроект"
Priority date: 1976-08-02
Filing date: 1976-08-02
Publication date: 1980-06-25

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброизолирующим устройствам различных машин и механизмов, и может быть использовано для уменьшения вибраций опорных конструкций машин с большими возмущающими силами и низкочастотных машин, таких, как грохоты, выбивные решетки, дробилки, компрессоры и т.п. '

Известно виброизолирующее устройство, состоящее из опор и закрепленной на двуплечем рычаге дополнительной массы, размещаемых между вибрирующей машиной и основанием [1].

При вертикальном движении машины дополнительная масса движется с ней в противофазе. Сила инерции дополнительной массы уменьшает ₁₅динамическую нагрузку на основание по сравнению с применением только упругих опор. В этом случае появляется точка нулевой передачи нагрузки, которая может располагаться близко к резонансной зоне (в обычных системах виб- _мроизоляции и нулевой точки передачи нагрузок не существует). Появление нулевой точки передачи нагрузки позволяет уменьшить воздействия очень больших возмущающих сил. Благо2 даря тому, что эта точка может располагаться вблизи резонансной зоны, облегчается возможность уменьшения воздействий от низкочастотного оборудования.

Однако данное виброизолирующее устройство, включающее упругие элементы и дополнительную массу на рычаге, предназначено для уменьшения воздействий только в одном направлении (например, в вертикальном). Кроме того, уменьшая нагрузки : в одном направлении, оно передает на¹ основание дополнительные моменты, ь возникающие вследствие смещения линии действия инерционной силы от дополнительной массы относительно центра масс машины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является виброизолирующее устройство, содержащее установленные между вибрирующей машиной и основанием упругие опоры и горизонтальные рычага с дополнительными массами на' соответствующих концах [2].

Устройство позволяет уменьшить воздействия лишь в двух направлениях — вертикальном и горизонтальном. Однако это достигается толь· ко при равных жесткостях упругих опор в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также при наличии в центральном расположении шарнира, соединяющего рычаги и машину.

Целью изобретения является одновременное уменьшение вертикальных , горизонтальных и вращательных воздействий.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено вертикальными рычагами, шарнирно закрепленными своей средней частью на основании и шарнирно соединенными одними концами со средней частью горизонтальных рычагов, вертикальными и горизонтальными тягами, шарнирно соединяющими свободные концы рычагов с вибрирующей машиной.

Для получения нулевого коэффициента передачи вертикального и горизонтального воздействия, шарнирные соединения тяг с машиной расположены в·горизонтальной плоскости, проходящей через центр масс машины, соотношения плеч горизонтальных и вертикальных рычагов равны между собой, а жесткости упру4

На чертжее изображено виброизолирующее устройство, общий вид ;

Машина 1 устанавливается на упругие опоры 2. Дополнительные массы 3 соединены с машиной I при помощи горизонтальных 4 и вертикальных 5 рычагов, а также горизонтальных 6 и вертикальных 7 тяг. Соединения рычагов и тяг между собой и с машиной шарнирные. Вертикальные рычаги 5 шарнирно прикреплены к 10 основанию 8.

Уменьшение передачи воздействия при работе виброизолирующего устройства происходит следующим образом. Динамические воздействия вызывают вертикальные, горизонтальные и вра15 щательные колебания машины. При указанном на чертеже расположении горизонтальных, вертикальных рычагов дополнительные массы также совершают соответственные вертикальные, горизонтальные и вращательные колебания, обратные 20 по фазе колебаниям машины. Благодаря противофазным движениям машины и дополнительных масс происходит уменьшение воздействий на осгих опор в горизонтальном и вертикальном направлениях определяются из соотношения:

^ст ³пр^ра'^С^о где С_в, С_г — жесткость упругих опор соответственно в вертикальном и горизонтальном направлении, кг/см; 30

С^, Сц, - вращательная жесткость системы ° соответственно относительно центра жесткости и относительно цент, * ра масс машины кг см/рад;

^Зпр ~ приведенный к центру массы 35 момент инеоции системы, КГ см/с²;

р — частота вынужденных колебаний,

1/с.

Для получения нулевого коэффициента пере- 40 дачи при вращательном воздействии, плечи вертикальных рычагов, соединенные с горизонтальными рычагами равны расстоянию между центром масс машины и центром жесткости опор, а отношение плеч рычагов определяется из 45 соотношения:

3__ а ся ~ ’ где а, b, с, d - длина плеч соответственно горизонтальных и вертикальных рычагов, см;

- центральный массовый момент машины, кг см с²; ₅₅ m дополнительная масса, кгс²/см;

f - расстояние от шарнира, связывающего тяги до центра масс машины, см.

нование.

Степень уменьшения нагрузок зависит от параметров устройства (его массовых и жесткостных характеристик), а также от частоты вынужденных колебаний. Для каждой частоты вынужденных колебаний подбирают параметры устройства, обеспечивающие полную ликвидацию динамических нагрузок на основание. Приведенные условия определения параметров устройства позволяют обеспечить одновременную нулевую передачу от горизонтального, вертикального и вращательного воздействий.

Технико-экономический эффект применения предлагаемого виброизолирующего устройства заключается в значительном уменьшении нагрузок, передающихся на основания машин, и уменьшении их вибраций. При этом появляется возможность устанавливать оборудование на облегченные опорные конструкции и даже на перекрытия промышленных зданий

Claims

Изобретение относитс к машиностроению, а именно к виброизолирующим устройствам различных машин и механизмов, и может быть использовано дл уменьшени вибраций опорных конструкций машин с большими возмущающими силами и низкочастотных машин, таких, как грохоты, выбивные решетки, дробилки, компрессоры и т.п. Известно виброизолирующее устройство, состо щее из опор и закрепленной на двуплечем рычаге дополнительной: массы, размещаемых между вибрирующей машиной и основанием 1J При вертикальном движении машины дополнительна масса движетс с ней в противофазе. Сила инерции дополнительной массы уменьшает данамическую нагрузку на основание по сравнению с применением только упругих опор. В зтом по вл етс точка нулевой передачи нагрузки, котора может располагатьс близко к резонансной зоне (в обычных системах виброизол ции и нулевой точки передачи нагрузок не с)тцествует). По вление нулевой точки передачи нагрузки позвол ет уменьшить воздействи очень больших возмущающих сил. Благодар тому, что эта точка может располагатьс вблизи резонансной зоны, облегчаетс возможность уменьшени воздействий от низкочастотного оборудовани . Однако данное виброизолирзтощее устройство, включающее упругие злементы и дополнительную массу на рычаге, предназначено дл уменьшени воздействий только в одном нагфавлении (например, в вертикальном). Кроме того, уменьша нагрузки в одном нагфавлении, оно передает на основание дополнительные моменты, N возникающие вследствие смещени линии действи инерционной силы от дополнительной массы относительно центра масс машины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс виброизолирующее устройство, содержащее установленные между вибрирующей машиной и основанием ут рутке опоры и горизонтальные рычаги с дополнительными массами на;соответствующих концах 2. Устройство позвол ет уменьшить воздействи лишь в двух направлени х - вертикальном и горизонтальном. Однако это достигаетс толь37 ко при равных жесткост х упругих опор в вер тикальиом и горизонтальном направлени х, а также при наличии в центральном расположен шарнира, соедин ющего рычаги и машину. Целью изобретени вл етс одновременное уменьшение вертикальных , горизонтальных и вращательных воздействий. Это достигаетс тем, что предлагаемое устройство снабжено вертикальными рычагами, шарнирно закрепленными своей средней частью на основании и шарнирно соединенными одним коишми со средней частью горизонтальных рычагов , вертикальными и горизонтальными т гами , шарнирно соедин ющими свободные концы рычагов с вибрирующей машиной. Дл получени нулевото коэффициента передачи вертикального и горизонтального воздей стви , шарнирные соединени т г с машиной расположены вгоризонтальной плоскости, проход щей через центр масс машины, соотношени плеч горизонтальных и вертикальных рычагов равны между собой, а жесткости упругих опор в горизонтальном и вертикальном управлени х определ ютс из соотношени : с :3noP -Cw жесткость упругих опор соответственно в вертикальном и горизонтальном натфавлении, кг/см; S4вращательна жесткость системы соответственно относительно центра жесткости и относительно цент ра масс машины кг см/рад; приведенный к центру массы момент инеоции системы, кг р- частота вынужденных колебаний, - 1/с. Дл получени нулевого коэффициента пере дачи при вращательном воздействии, плечи вертикальных рычагов, соединенные с горизонтальными рычагами равны рассто нию между центром масс -машины и центром жесткости опор а отношение плеч рычагов определ етс из соотношени : где а, Ь, с, d - длина плеч соответственно горизонтальных и вертикальны рычагов, см; 3- центральный массовый момент машины, кг см m- дополнительна масса, f- рассто ние от шарнира, св зыв ющего т ги до центра масс ма шины, см. На чертжее изображено виброизолирующее устройство, общий ВИД; Машина 1 устанавливаетс на упругие опоры
2. Дополнительные массы 3 соедашены с машиной 1 при помощи горизонтальных 4 и вертикальных 5 рычагов, а также горизонтальных 6 и вертикальных 7 т г. Соединени рычагов и т г между собой и с машиной шарнирные. Вертикальные рычаги 5 шарнирно прикреплены к основанию 8. Уменьшение передачи воздействи при работе виброизолирующего устройства происходит следующим образом. Динамнческие воздействи вызывают вертикальные, горизонтальные и вращательные колебани машины. При указанном на чертеже расположении горизонтальных, вертикальных рычагов дополнительные массы также совершают соответственные вертикальные, горизонтальные и вращательные колебани , обратные по фазе колебани м машины. Благодар противофазным движени м машины и дополнительных масс происходит уменьшение воздействий на основание . Степень уменьшени нагрузок зависит от параметров устройства (его массовых и жесткостных характеристик), а также от частоты вынужденных колебаний. Дл каждой частоты вынужденных колебаний подбирают параметры устройства , обеспечивающие полную ликвидацию данамических нагрузок на основание. Приведенные услови определени параметров устройства позвол ют обеспечить одновременную нулевую передачу от горизонтального, вертикального и вращательного воздействий. Технико-экономический эффект применени предлагаемого виброизолирующего устройства заключаетс в значительном уменьшении нагрузок , передающихс на основани машин, и уменьшении их вибраций. При этом по вл етс возможность устанавливать оборудование на облегченные опорные конструкции и даже на перекрыти промышленных зданий Формула изобретени 1. Виброизолирующее устройство, содержащее установленное между вибрирующей машиной и основанием упругие опоры и горизонтальные рычаги с дополнительными массами на соответствующих концах, отличающеес тем, что, с целью одновременного уменьшени , вертикальных, горизонтальных и вращательных воздействий, оно снабжено вертикальными рычагами , шарнирно закрепленные своей средней частью на основании и шарнирно соединенные одними концами со средней частью горизонтальных рычагов, вертикальными и горизонталь