RU2661669C1

RU2661669C1 - Spatial vibration isolator

Info

Publication number: RU2661669C1
Application number: RU2017139502A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-07-18

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building. Vibration isolator contains a frame in the form of disks rigidly connected to the cylinder. Left and right elastic elements are installed under the discs on the common base. Through vibro-absorbing gaskets, each elastic element rests upper part in the hard drives of the frame, and the bottom – in the base. Each of the elastic elements is made in the form of a helical coil spring, the turns of which are covered with a vibration damping material. In the cylinder, a sleeve is placed coaxially, the upper end of which is rigidly connected to a platform for mounting a vibration-insulated object. Spring rests on the platform, the base of which is fixed in the bottom of the cylinder. In the gap between the cylinder and the sleeve are installed centering rings fixed on the inner surface of the cylinder.

EFFECT: enabling the vibration isolation in resonance mode increased efficiency.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе ткацких станков.The invention relates to mechanical engineering and can be used for vibration isolation of technological equipment, including looms.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный виброизолятор по патенту РФ №2624120 от 30.06.2017, содержащий корпус и упругие элементы, взаимодействующие с объектом, корпус выполнен в виде шарнирно-рычажного механизма, который состоит из горизонтальных рычагов, одни концы которых жестко связаны с крышками, опирающимися на упругие элементы, а другие посредством шарниров соединены с вертикальными тягами, которые, в свою очередь, связаны посредством шарниров с горизонтальной платформой, на которую установлено технологическое оборудование, испытывающее преимущественно горизонтальные нагрузки, например от прибоя уточной нити к основе, в ткацких станках, торцы упругих элементов контактируют с упругими шайбами, установленными между основанием и крышками, а упругие элементы выполнены в виде винтовых пружин (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a spring vibration isolator according to the patent of the Russian Federation No. 2624120 dated 06/30/2017, comprising a housing and elastic elements interacting with the object, the housing is made in the form of a pivot-lever mechanism, which consists of horizontal levers, one ends of which are rigidly connected with covers resting on elastic elements, and others by means of hinges connected to vertical rods, which, in turn, are connected by hinges to a horizontal platform on which technologically equipment experiencing predominantly horizontal loads, for example from the surf of the weft thread to the base, in looms, the ends of the elastic members are in contact with the elastic washers mounted between the base and the lid, and the elastic elements are designed as helical springs (prototype).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за недостаточного демпфирования колебаний.A disadvantage of the known device is the relatively low efficiency at resonance due to insufficient vibration damping.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.The technical result is an increase in the efficiency of vibration isolation in a resonant mode.

Это достигается тем, что в виброизоляторе пространственном, содержащим каркас, выполненный в виде дисков, жестко соединенных, с цилиндром, при этом под дисками, на общем основании, установлены упругие элементы: левый и правый, верхняя часть каждого из которых упирается через вибродемпфирующие прокладки, соответственно в жесткие диски каркаса, а нижняя часть, через вибродемпфирующие прокладки - в основание, при этом каждый из упругих элементов выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, а в цилиндре соосно размещена гильза, верхний торец которой жестко соединен с платформой для установки виброизолируемого объекта, в которую упирается пружина, основание которой закреплено в днище цилиндра, а в зазоре между цилиндром и соосно размещенной в нем гильзой установлены в верхней и нижней частях центрирующие кольца, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра.This is achieved by the fact that in a spatial vibration isolator containing a frame made in the form of disks rigidly connected to a cylinder, elastic elements are installed under the disks on a common basis: left and right, the upper part of each abuts against vibration damping pads, respectively, in the hard drives of the frame, and the lower part, through vibration damping gaskets, into the base, each of the elastic elements being made in the form of a coil spring, the turns of which are covered with vibration damping materials scrap, and a sleeve is coaxially placed in the cylinder, the upper end of which is rigidly connected to the platform for installing a vibroinsulated object, against which a spring rests, the base of which is fixed in the cylinder bottom, and in the gap between the cylinder and the sleeve coaxially placed in it are installed in the upper and lower parts centering rings fixed to the inner surface of the cylinder.

На чертеже представлена схема виброизолятора пространственного.The drawing shows a diagram of the spatial vibration isolator.

Виброизолятор пространственный содержит каркас, выполненный в виде жестких дисков 8 и 9, жестко соединенных посредством укосин 11 и 12 с цилиндром 10, соединенным с днищем 15. Под дисками 8 и 9, на общем основании 1, установлены упругие элементы: левый 2 (в плоскости чертежа слева) и правый 3 (в плоскости чертежа справа). При этом верхняя часть каждого из них упирается через вибродемпфирующие прокладки, соответственно 6 и 7 в жесткие диски 8 и 9 каркаса, а нижняя часть, через вибродемпфирующие прокладки 4 и 5, в основание 1. Каждый из упругих элементов, левый 2 и правый 3, выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом.The spatial vibration isolator contains a frame made in the form of hard disks 8 and 9, rigidly connected by means of jibs 11 and 12 to a cylinder 10 connected to the bottom 15. Under the disks 8 and 9, on a common base 1, elastic elements are installed: left 2 (in the plane drawing on the left) and right 3 (in the plane of the drawing on the right). In this case, the upper part of each of them abuts through vibration damping pads, 6 and 7, respectively, to the hard drives 8 and 9 of the frame, and the lower part, through vibration damping pads 4 and 5, to the base 1. Each of the elastic elements, left 2 and right 3, made in the form of a coil spring, the turns of which are covered with vibration damping material.

В цилиндре 10 соосно размещена гильза 13, верхний торец которой жестко соединен с платформой для установки виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), в которую снизу упирается пружина 14, основание которой закреплено в днище 15 цилиндра 10. В зазоре между цилиндром 10 и соосно размещенной в нем гильзой 13 установлены в верхней и нижней частях центрирующие кольца 16 и 17, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра.A sleeve 13 is coaxially placed in the cylinder 10, the upper end of which is rigidly connected to a platform for installing a vibration-insulated object (not shown in the drawing), against which a spring 14 abuts, the base of which is fixed in the bottom 15 of the cylinder 10. In the gap between the cylinder 10 and coaxially placed therein, with a sleeve 13, centering rings 16 and 17 mounted on the inner surface of the cylinder are installed in the upper and lower parts.

Между вибродемпфирующими прокладками, соответственно 6 и 7 упругих элементов 2 и 3, упирающимися в жесткие диски 8 и 9 каркаса, размещены дополнительные демпфирующие элементы, соответственно 18 и 19, выполненные в виде пластин сетчатой структуры с плотностью упругого сетчатого элемента, которая находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.Between the vibration damping pads, respectively 6 and 7 of the elastic elements 2 and 3, abutting against the hard disks 8 and 9 of the frame, additional damping elements, respectively 18 and 19, are made in the form of plates of a mesh structure with a density of the elastic mesh element, which is in the optimal range values of 1.2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ³ , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ... 0.15 mm.

Возможен вариант, когда между днищем 15 цилиндра 10 и основанием 1 виброизолятора размещен упругодемпфирующий элемент 20 в виде пружины, залитой эластомером, например полиуретаном.It is possible that between the bottom 15 of the cylinder 10 and the base 1 of the vibration isolator an elastic damping element 20 is placed in the form of a spring filled with an elastomer, for example polyurethane.

Возможен вариант, когда дополнительные демпфирующие элементы соответственно 18 и 19 выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.It is possible that additional damping elements 18 and 19, respectively, are made combined from a mesh frame filled with an elastomer, for example polyurethane.

Виброизолятор пространственный работает следующим образом.The vibration isolator spatial works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на платформе, жестко соединенной с гильзой 13, левый 2 и правый 3 упругие элементы воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечиваются пространственная виброзащита и защита от ударов. Демпфирование в системе обеспечивается дополнительными демпфирующими элементами, соответственно 18 и 19, выполненными в виде пластин сетчатой структуры.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown in the drawing) located on a platform rigidly connected to the sleeve 13, the left 2 and right 3 elastic elements perceive both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided. Damping in the system is provided by additional damping elements, respectively 18 and 19, made in the form of plates of a mesh structure.

При колебаниях виброизолируемого объекта виброизолирующая система работает как двухступенчатая с параллельно соединенными упругими элементами 2 и 3. При этом центрирующие кольца 16 и 17, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра 10, выполняют функции пространственного демпфера. Таким образом, виброизолирующая система 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.With vibrations of the vibration-insulating object, the vibration-isolating system operates as a two-stage system with elastic elements 2 and 3 connected in parallel. In this case, the centering rings 16 and 17, mounted on the inner surface of the cylinder 10, act as a spatial damper. Thus, the vibration-isolating system due to its selective properties provides effective spatial vibration isolation of equipment in all six directions of vibration (along the three axes X. U, Z and rotary vibrations around these axes) with vibration damping at resonance, and under various operating conditions.

Claims

1. Виброизолятор пространственный, содержащий каркас, выполненный в виде дисков, жестко соединенных с цилиндром, при этом под дисками на общем основании установлены упругие элементы: левый и правый, верхняя часть каждого из которых упирается через вибродемпфирующие прокладки соответственно в жесткие диски каркаса, а нижняя часть через вибродемпфирующие прокладки - в основание, при этом каждый из упругих элементов выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, отличающийся тем, что в цилиндре соосно размещена гильза, верхний торец которой жестко соединен с платформой для установки виброизолируемого объекта, в которую упирается пружина, основание которой закреплено в днище цилиндра, а в зазоре между цилиндром и соосно размещенной в нем гильзой установлены в верхней и нижней частях центрирующие кольца, закрепленные на внутренней поверхности цилиндра.1. A spatial vibration isolator containing a frame made in the form of disks rigidly connected to the cylinder, while elastic elements are installed under the disks on a common base: left and right, the upper part of each abutting against vibration damping pads respectively in the hard disks of the frame, and the lower part through vibration damping pads - into the base, each of the elastic elements being made in the form of a helical coil spring, the turns of which are covered with vibration damping material, characterized in that a cylinder is coaxially placed with a sleeve, the upper end of which is rigidly connected to a platform for installing a vibration-insulated object, against which a spring abuts, the base of which is fixed in the cylinder bottom, and centering rings fixed in the upper and lower parts are installed in the gap between the cylinder and the sleeve coaxially placed in it on the inside of the cylinder.

2. Виброизолятор пространственный по п. 1, отличающийся тем, что между вибродемпфирующими прокладками упругих элементов, упирающимися в жесткие диски каркаса, размещены дополнительные демпфирующие элементы, выполненные в виде пластин сетчатой структуры с плотностью упругого сетчатого элемента, которая находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм, или дополнительные демпфирующие элементы выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.2. The spatial vibration isolator according to claim 1, characterized in that between the vibration damping gaskets of the elastic elements abutting against the hard disks of the frame, additional damping elements are arranged in the form of plates of a mesh structure with a density of the elastic mesh element, which is in the optimal range of values 1, 2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ^3, wherein the elastic material of the wire mesh element - steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of values of 0.09 mm ... 0.15 mm, or additional damping element cients formed combination of a mesh frame, the cast elastomer such as polyurethane.

3. Виброизолятор пространственный по п. 1, отличающийся тем, что между днищем цилиндра и основанием виброизолятора размещен упругодемпфирующий элемент в виде пружины, залитой эластомером, например полиуретаном.3. The spatial vibration isolator according to claim 1, characterized in that an elastic-damping element in the form of a spring filled with an elastomer, for example polyurethane, is placed between the bottom of the cylinder and the base of the vibration isolator.