Виброизолирующее устройство

Виброизолирующее устройство

Реферат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения вибраций, распространяющихся по конструкциям от виброактивного оборудования к фундаменту.

Известен судовой пиллерс, содержащий вертикальный внутренний и наружный трубчатые профили, зазор между которыми закрыт заглушкой в верхней своей части, упорные кницы, вибропоглотитель, размещенный между внутренним и наружным трубчатыми профилями, причем наружный трубчатый профиль прикреплен в своей нижней части к одному из судовых перекрытий, и снабженный заглушкой внутреннего трубчатого профиля, выполненной в виде виброизолятора, соединяющего нижние торцы внутреннего и наружного трубчатых профилей, а заглушка зазора между трубчатыми профилями выполнена из вязкоупругого материала и прикреплена к наружному трубчатому профилю, причем внутренний трубчатый профиль заполнен вибропоглотителем и прикреплен в своей верхней части к вышерасположенному относительно указанного судовому перекрытию (авторское свидетельство SU №1643311, В63В 3/52, опубл. 23.04.1991 г.).

Недостатком данного судового пиллерса является то, что он позволяет снизить вибрации до 10-25 дБ только в диапазоне средних и низких частот от 6 до 1000 Гц и совершенно неэффективен на высоких частотах.

Нагрузочная характеристика данного судового пиллерса (зависимость осадки от силы) является линейной, что отрицательно сказывается на его эффективности при действии ударных нагрузок.

Наиболее близким к заявленному виброизолирующему устройству является виброизолирующий фундамент пиллерса, содержащий внутренний и наружный трубчатые профили, соединенные в верхней своей части с заглушкой из вязкоупругого материала, выполненной в виде втулки, виброизолятор, выполненный в виде витой пружины с фланцем, и вязкоупругую оболочку, установленную в зазоре между трубчатыми профилями и соединенную преимущественно методом горячей вулканизации с втулкой, пружиной и фланцем (патент RU №2079419, В63В 3/52, F16F 5/00, F16F 9/00, опубл. 20.05.1997 г.).

Недостатком данного устройства является то, что оно допускает только вертикальные нагрузки сжатия, а при действии нагрузок растяжения, сдвига и изгиба или их сочетаний возможен отрыв пружины от фланца и втулки, что, ограничивая область его применения, отрицательно сказывается на его функциональных возможностях.

Кроме того, недостатком также является то, что конструкция данного устройства не позволяет при заданной серийности изготавливать его с наименьшими затратами труда и материалов, не обеспечивая тем самым технологичность такого устройства. Поскольку заданная высота такого устройства определяется в основном высотой витой пружины, то при изготовлении такого устройства требуется достаточно высокая точность ее изготовления для каждого изготавливаемого устройства либо требуется подгонка ее размеров под заданные размеры устройства в процессе сборки, что в свою очередь и приводит к затратам труда и материалов и соответственно отрицательно сказывается на обеспечении технологичности такого устройства.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в разработке виброизолирующего устройства, характеризующегося надежным соединением составляющих его деталей и элементов, обеспечивающего восприятие нагрузок различного типа (растяжения, сжатия, сдвига, изгиба и их сочетание) и конструкция которого позволяла бы при заданной серийности изготавливать его с наименьшими затратами труда и материалов, что позволит расширить его эксплуатационные возможности и обеспечить его технологичность.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в виброизолирующем устройстве, содержащем внутренний и наружный трубчатые профили, соединенные в верхней своей части с заглушкой, выполненной в виде втулки, виброизолятор, выполненный в виде витой пружины с фланцем, и вязкоупругую оболочку, установленную в зазоре между трубчатыми профилями и соединенную преимущественно методом горячей вулканизации с втулкой, пружиной и фланцем, пружина неразъемно соединена с втулкой и фланцем посредством выполненных на них винтовых канавок и закреплена в местах соединения с ними фиксирующими элементами, при этом последние соединены преимущественно методом горячей вулканизации с вязкоупругой оболочкой.

Благодаря неразъемному соединению пружины с втулкой и фланцем посредством выполненных на них винтовых канавок, и ее закреплению в местах соединения с ними фиксирующими элементами, и соединению фиксирующих элементов преимущественно методом горячей вулканизации с вязкоупругой оболочкой обеспечивается надежное соединение пружины с втулкой и фланцем и восприятие виброизолирующим устройством любого типа и сочетания нагрузок, что позволяет расширить его эксплуатационные возможности.

Такое соединение пружины с втулкой и фланцем обеспечивает не только надежное соединение указанных деталей, но и позволяет при заданной серийности изготавливать виброизолирующее устройство с минимальными затратами труда и материалов, что обеспечивает технологичность такого устройства. Благодаря соединению пружины с втулкой и фланцем посредством выполненных на них винтовых канавок и ее закреплению в местах соединения с ними фиксирующими элементами обеспечивается снижение затрат труда и материалов при изготовлении такого устройства, удобство и минимальная трудоемкость в процессе его сборки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено виброизолирующее устройство, продольный разрез.

Виброизолирующее устройство содержит выполненные из резины внутренний 1 и наружный 2 конические или цилиндрические трубчатые профили, соединенные в верхней своей части с втулкой 3, виброизолятор, выполненный в виде витой конической или цилиндрической (соответственно трубчатым профилям 1, 2) пружины 4 с фланцем 5, и вязкоупругую оболочку 6, установленную в зазоре между трубчатыми профилями 1, 2 и соединенную преимущественно методом горячей вулканизации с втулкой 3, пружиной 4 и фланцем 5. Верхняя и нижняя части пружины 4 могут быть выполнены цилиндрической формы, а средняя (рабочая) ее часть - конической. Пружина 4 соединена с втулкой 3 и фланцем 5 посредством выполненных на них винтовых канавок 7, 8 и закреплена в местах соединения с ними фиксирующими элементами 9, 10, выполненными, например, в виде кольцевых элементов. Фиксирующие элементы 9, 10 соединены преимущественно методом горячей вулканизации с вязкоупругой оболочкой 6. Фиксирующий элемент 9 может иметь шлицы для удержания гаечным ключом при соединении виброизолирующего устройства с оборудованием.

Виброизолирующее устройство работает следующим образом.

Нагрузка (растяжения, сжатия, сдвига, изгиба или их сочетание) воздействует через втулку 3 и фланец 5 на трубчатые профили 1, 2, пружину 4 и вязкоупругую оболочку 6, которые соединены между собой методом горячей вулканизации и образуют резино-металлическую оболочку, армированную пружиной 4.

Под действием нагрузки устройство деформируется, витки конической пружины 4 вследствие различного диаметра имеют различную жесткость, поэтому осаживаются по-разному: в первую очередь деформируется нижний виток, затем следующий по высоте и т.д.

Вследствие указанного свойства пружины 4 нагрузочная характеристика устройства (зависимость осадки от силы) является нелинейной, что положительно сказывается при действии ударных нагрузок, которые эффективно гасятся устройством.

Под действием нагрузки витки пружины 4 скручиваются, приводя к значительным сдвиговым деформациям слои резиновой оболочки 6 и профилей 1 и 2, которые посредством вулканизации прочно соединены с витками пружины 4.

При воздействии вибраций или ударных нагрузок указанные деформации увеличиваются, являясь при этом циклическими, что значительно усиливает вибропоглощение устройства, обеспечивая снижение уровня вибраций в диапазоне частот до 100 Гц в среднем 15 дБ и в диапазоне частот от 100 до 10000 Гц от 20 до 40 дБ.

Витки верхней части пружины 4 зафиксированы в винтовой канавке 7 втулки 3 фиксирующим кольцом 9, а витки нижней части пружины 4 зафиксированы в винтовой канавке 8 фланца 5 фиксирующим кольцом 10. Благодаря этому обеспечивается надежное соединение пружины 4 с указанными элементами при воздействии любого типа нагрузок.

Кроме того, следует отметить, что при таком соединении пружины 4 с втулкой 3 и фланцем 5 в случае возможного разрушения вязкоупругой оболочки 6 виброизолирующее устройство обеспечивает надежное крепление оборудования к фундаменту.

Такое соединение пружины 4 с втулкой 3 и фланцем 5 обеспечивает не только надежное соединение указанных деталей и элементов, но и позволяет при заданной серийности изготавливать виброизолирующее устройство с минимальными затратами труда и материалов. Благодаря использованию винтовых канавок 7, 8, выполненных на втулке 3 и фланце 5, и закреплению пружины 4 в местах ее соединения с втулкой 3 и фланцем 5 фиксирующими элементами 9, 10, выполненными в виде кольцевых элементов, обеспечивается удобство и минимальная трудоемкость в процессе сборки. Заданная высота виброизолирующего устройства обеспечивается возможностью вкручивания пружины 4 в винтовые канавки 7, 8 соответственно втулки 3 и фланца 5 на большую или меньшую величину, а это позволяет при заданной серийности его изготовления производить виброизолирующие устройства заданных размеров. Фиксирующие элементы 9, 10 за счет внутреннего диаметра фиксирующего элемента 9, наружного диаметра фиксирующего элемента 10 и высоты компенсируют допуски на размеры втулки 3, пружины 4 и фланца 5. В связи с чем при изготовлении виброизолирующего устройства при заданной серийности его изготовления не требуется высокая точность изготовления указанных деталей и облегчается его сборка, что положительно сказывается на обеспечении технологичности такого устройства.

Таким образом, благодаря данной конструкции виброизолирующего устройства обеспечивается восприятие им статических (динамических) нагрузок растяжения, сжатия, сдвига, изгиба или их сочетание, снижение затрат труда и материалов при его изготовлении, удобство и минимальная трудоемкость в процессе его сборки, что позволяет расширить его эксплуатационные возможности и обеспечить его технологичность.

Виброизолирующее устройство, содержащее внутренний и наружный трубчатые профили, соединенные в верхней своей части с заглушкой, выполненной в виде втулки, виброизолятор, выполненный в виде витой пружины с фланцем, и вязкоупругую оболочку, установленную в зазоре между трубчатыми профилями и соединенную преимущественно методом горячей вулканизации с втулкой, пружиной и фланцем, отличающееся тем, что пружина неразъемно соединена с втулкой и фланцем посредством выполненных на них винтовых канавок и закреплена в местах соединения с ними фиксирующими элементами, при этом последние соединены преимущественно методом горячей вулканизации с вязкоупругой оболочкой.