RU2639361C1 - Резинометаллическое виброизолирующее устройство - Google Patents
Резинометаллическое виброизолирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639361C1 RU2639361C1 RU2016137279A RU2016137279A RU2639361C1 RU 2639361 C1 RU2639361 C1 RU 2639361C1 RU 2016137279 A RU2016137279 A RU 2016137279A RU 2016137279 A RU2016137279 A RU 2016137279A RU 2639361 C1 RU2639361 C1 RU 2639361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- flange
- bushing
- parts
- gaps
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims description 3
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 3
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
- F16F3/10—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber combined with springs made of steel or other material having low internal friction
- F16F3/12—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber combined with springs made of steel or other material having low internal friction the steel spring being in contact with the rubber spring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/01—Vibration-dampers; Shock-absorbers using friction between loose particles, e.g. sand
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению. Устройство содержит внутренний и наружный трубчатые профили, соединенные в верхней своей части с заглушкой, выполненной в виде втулки. Виброизолятор выполнен в виде витой пружины с фланцем. Вязкоупругая оболочка установлена в зазоре между трубчатыми профилями и соединена 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, которые соединены методом горячей вулканизации с вязкоупругой оболочкой. Между верхней втулкой и нижним фланцем установлен дополнительный упругий элемент в виде пружины с демпфером сухого трения. Пружина состоит из двух частей со встречно направленными концами. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. На конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета. Первую часть винтовой пружины охватывает трубка из демпфирующего материала. Зазоры между пружиной и трубкой заполнены крошкой из фрикционного материала. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к резинометаллическим виброизоляторам.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2324086, F16F 15/07 (прототип), содержащий 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.
Недостаток прототипа - сравнительно невысокая эффективность виброизоляции в резонансном режиме в области низких частот за счет стесненного расположения пружины в вязкоупругой оболочке.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме путем увеличения «сухого» демпфирования в системе.
Это достигается тем, что в резинометаллическом виброизолирующем устройстве, содержащим 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, между верхней втулкой и нижним фланцем установлен дополнительный упругий элемент с демпфером сухого трения, состоящий из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, а зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных | |
смол в соотношении 1:(0,2-1,0) | 28÷34 |
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий | |
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и | |
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) | 12÷19 |
графит | 7÷18 |
модификатор трения, содержащий технический углерод | |
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния | 7÷15 |
баритовый концентрат | 20÷35 |
тальк | 1,5÷3,0 |
На фиг. 1 представлен общий вид резинометаллического виброизолирующего устройства, на фиг. 2 - дополнительный упругий элемент с демпфером сухого трения, расположенный между верхней втулкой 3 и нижним фланцем 5.
Резинометаллическое виброизолирующее устройство содержит выполненные из резины внутренний 1 и наружный 2 конические или цилиндрические трубчатые профили, соединенные в верхней своей части с втулкой 3 соответственно трубчатым профилям 1 и 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.
Резинометаллическое 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 резинометаллическую 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 на 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.
Возможен вариант (фиг. 2), когда между верхней втулкой 3 и нижним фланцем 5 установлен дополнительный упругий элемент с демпфером сухого трения, состоящий из двух частей 13 и 14 со встречно направленными концами 16 и 15 соответствующих витков пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 11 и 12 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.
Первая часть винтовой пружины 13 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 14 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 16 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 15, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 12, загерметизирован, например при помощи резьбовой пробки (не показана).
В полости второй части 14 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 13 пружины, зазоры 17 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 13 и 14 пружины.
Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 17 сегментного профиля контактирующих частей 13 и 14 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 15 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 17 сегментного профиля контактирующих частей 13 и 14 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».
Первую часть 13 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, например полиуретана, которая создает в системе виброзащиты трение, величина которого повышается при подходе системы к резонансному режиму, что и является аналогом демпфера «сухого трения».
Зазоры, в первой части 13 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 18 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (не показано).
Возможен вариант, когда зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных | |
смол в соотношении 1:(0,2-1,0) | 28÷34 |
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий | |
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и | |
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) | 12÷19 |
графит | 7÷18 |
модификатор трения, содержащий технический углерод | |
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния | 7÷15 |
баритовый концентрат | 20÷35 |
тальк | 1,5÷3,0 |
Дополнительный упругий элемент с демпфером сухого трения работает следующим образом.
Регулировка жесткости осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 11 и 12 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.
Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х.У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе и при различных условиях работы.
Claims (2)
- Резинометаллическое 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, 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, отличающееся тем, что между верхней втулкой и нижним фланцем установлен дополнительный упругий элемент в виде пружины с демпфером сухого трения, состоящей из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, а зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %:
-
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34 волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19 графит 7÷18 модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15 баритовый концентрат 20÷35 тальк 1,5÷3,0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016137279A RU2639361C1 (ru) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Резинометаллическое виброизолирующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016137279A RU2639361C1 (ru) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Резинометаллическое виброизолирующее устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639361C1 true RU2639361C1 (ru) | 2017-12-21 |
Family
ID=63857293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016137279A RU2639361C1 (ru) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Резинометаллическое виброизолирующее устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639361C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5620843A (en) * | 1979-07-28 | 1981-02-26 | Kayaba Ind Co Ltd | Nonlinear coil spring |
JP2004257492A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Tokai Rubber Ind Ltd | 水平力減衰免震装置 |
RU2324086C1 (ru) * | 2006-10-27 | 2008-05-10 | Борис Андреевич Шапиро | Виброизолирующее устройство |
RU2014110221A (ru) * | 2014-03-18 | 2015-09-27 | Татьяна Дмитриевна Ходакова | Комбинированная пружина кочетова |
-
2016
- 2016-09-19 RU RU2016137279A patent/RU2639361C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5620843A (en) * | 1979-07-28 | 1981-02-26 | Kayaba Ind Co Ltd | Nonlinear coil spring |
JP2004257492A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Tokai Rubber Ind Ltd | 水平力減衰免震装置 |
RU2324086C1 (ru) * | 2006-10-27 | 2008-05-10 | Борис Андреевич Шапиро | Виброизолирующее устройство |
RU2014110221A (ru) * | 2014-03-18 | 2015-09-27 | Татьяна Дмитриевна Ходакова | Комбинированная пружина кочетова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2597680C2 (ru) | Комбинированная пружина кочетова | |
RU2651408C1 (ru) | Пространственный виброизолятор каркасного типа с параллельными упругодемпфирующими элементами | |
RU2645463C1 (ru) | Комбинированная пружина с торсионным демпфером | |
RU2637566C1 (ru) | Комбинированная пружина кочетова | |
RU2648483C1 (ru) | Виброизолятор комбинированный | |
RU2639361C1 (ru) | Резинометаллическое виброизолирующее устройство | |
RU2638363C1 (ru) | Виброизолятор большой грузоподъемности | |
RU2645476C1 (ru) | Виброизолирующая система кочетова со встроенным демпфером | |
RU2650277C2 (ru) | Комбинированная пружина кочетова | |
RU2637570C1 (ru) | Виброизолятор комбинированный с шайбовым сетчатым демпфером | |
RU2577747C1 (ru) | Пружинный виброизолятор с сухим трением | |
RU2645472C1 (ru) | Демпфер кочетова для системы виброизоляции | |
RU2661632C1 (ru) | Пространственный виброизолятор каркасного типа | |
RU2643065C1 (ru) | Резинометаллическое виброизолирующее устройство | |
RU2620275C1 (ru) | Виброизолятор с демпфером сухого трения | |
RU2650333C2 (ru) | Комбинированная пружина | |
RU2639356C1 (ru) | Виброизолятор комбинированный со встроенным резинометаллическим упругим элементом | |
RU2635712C1 (ru) | Виброизолятор кочетова для объектов со смещенным центром масс | |
RU2640152C1 (ru) | Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом | |
RU2624118C1 (ru) | Демпфер кочетова для системы виброизоляции | |
RU2636450C1 (ru) | Инерционный виброизолятор | |
RU2578402C1 (ru) | Виброизолятор с демпфером сухого трения | |
RU2645477C1 (ru) | Комбинированная пружина кочетова со встроенным демпфером | |
RU2640156C1 (ru) | Виброизолирующее устройство для оператора | |
RU2672206C1 (ru) | Виброзащитная система |