Промежуточная опорная фундаментная конструкция

Промежуточная опорная фундаментная конструкция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области судостроения и рекомендуется для использования в конструкциях судовых промежуточных фундаментов для снижения уровней вибрации, распространяющейся от виброактивного оборудования.

Известна конструкция металлической фундаментной рамы, содержащая слой вибропоглощающего вязкоупругого материала, заключенный между двумя жесткими несущими элементами, представляющие собой металлические балки или пластины с соединением болтами или шпильками (А.В. Ионов. Средства снижения вибрации и шума на судах. СПб.: Издательство ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2000, стр.230÷231) - прототип.

При резонансных колебаниях подобных конструкций рассеяние потенциальной энергии деформации достигается за счет циклического сдвигового деформирования тонкого слоя вибропоглощающего вязкоупругого материала. Однако в области низких частот, соответствующих низшим тонам колебаний, эффективность таких конструкций не велика, поскольку жесткие связи между жесткими несущими элементами (болты, шпильки) препятствуют их свободному взаимному сдвиговому перемещению.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности промежуточной опорной фундаментной конструкции за счет снижения резонансных амплитуд колебаний, начиная с первой собственной формы, при одновременном сохранении прочности и деформативности.

Это достигается тем, что в состав промежуточной опорной фундаментной конструкции, представляющей собой неоднородную двутавровую балку, состоящую из силовых элементов (полок и стенки), подкрепленную бракетами, включен слой жесткого вибропоглощающего полимерного материала. Слой расположен на наружных поверхностях полок и стенки промежуточной опорной фундаментной конструкции с толщиной, составляющей 2÷3 толщины соответствующего силового элемента.

При этом в качестве материала силовых элементов и бракет используется конструкционный полимерный композиционный материал (ПКМ) (стеклопластик, углепластик, органопластик) или аналогичный им материал. В качестве жесткого вибропоглощающего полимерного материала используется одна из композиций типа «Випоком», «Адем», «Антивибрит» или аналогичный им состав.

Введение дополнительного слоя жесткого вибропоглощающего полимерного материала, расположенного на наружных поверхностях силовых элементов промежуточной опорной фундаментной конструкции, в области низких частот, соответствующих низшим тонам колебаний, обеспечивает десятикратное повышение ее диссипативных характеристик.

Сущность изобретения поясняется рисунком (Фиг.), где показан эскиз промежуточной опорной фундаментной конструкции, представляющей неоднородную двутавровую балку и состоящей из силовых элементов: нижней полки 1, верхней полки 2 и стенки 3, соединяющей между собой полки. Для повышения критической нагрузки, соответствующей потере устойчивости стенки двутавра, в состав конструкции включены бракеты 4. На наружные поверхности полок и стенки промежуточной опорной фундаментной конструкции нанесен слой жесткого вибропоглощающего полимерного материала 5.

Принцип действия предлагаемой промежуточной опорной фундаментной конструкции определяется следующим образом.

При резонансных колебаниях промежуточной опорной фундаментной конструкции при продольном деформировании в слое жесткого вибропоглощающего полимерного материала, нанесенного на наружные поверхности силовых элементов, происходит рассеяние (диссипация) потенциальной энергии деформации конструкции, накапливаемой при колебаниях. При этом достигается величина коэффициента механических потерь не ниже 0,1, что приводит к значительному снижению резонансных амплитуд ее колебаний, начиная с первой формы, и, следовательно, к существенному повышению ее надежности.

Практическая реализация заявляемого технического решения промышленной сложности не представляет, что позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности «промышленная применимость».

В области низких частот, соответствующих низшим тонам колебаний, предлагаемое устройство приводит к существенному повышению вибропоглощающих свойств по сравнению с прототипом и приводит к значительному снижению резонансных амплитуд колебаний промежуточной опорной фундаментной конструкции и к повышению ее надежности.

1. Промежуточная опорная фундаментная конструкция, представляющая собой неоднородную двутавровую балку, подкрепленную бракетами, и состоящая из силовых элементов - нижней полки, верхней полки и стенки, соединяющей между собой полки, отличающаяся тем, что на наружные поверхности силовых элементов нанесен слой жесткого вибропоглощающего полимерного материала толщиной, составляющей 2÷3 толщины соответствующего силового элемента.

2. Промежуточная опорная фундаментная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве материала силовых элементов и бракет использован конструкционный полимерный композит, в качестве которого могут быть или стеклопластик, или углепластик, или органопластик.

3. Промежуточная опорная фундаментная конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве жесткого вибропоглощающего полимерного материала использована одна из композиций типа «Випоком», «Адем», «Антивибрит».