RU2472989C1

RU2472989C1 - Anti-vibration system for metal cutting machine-tools

Info

Publication number: RU2472989C1
Application number: RU2011134711/02A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Фан Сагирович Сабиров; Михаил Павлович Козочкин; Александр Владимирович Шестернинов; Владимир Александрович Шестернинов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-01-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: anti-vibration system for machine-tools contains at least four vibration dampers and platform, on which vibration-isolating machine-tool is mounted and which rests on two vertically arranged vibration dampers and damping element arranged under platform. Vibration dampers have different stiffness and they are connected to supporting members of equipment. One vibration damper is installed over a free end of the platform and with another end it is attached to a lever which has L-shaped section in vertical plane and "П"-shaped section in horizontal plane. Each vibration damper has cavities formed by flat elastic coaxially arranged inner and outer rings with central hole, they are arranged in parallel horizontal planes rigidly interconnected by means of at least two elastic members. These cavities are filled with elastically damping mesh element. Mesh element is made from screen carcass covered with elastomer, for example polyutherane.

EFFECT: increasing efficiency of anti-vibration in resonance mode and simplification of design and assembly.

4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования со смещенным центром масс, например станки токарной группы, ткацкие станки, платформы вентиляционных агрегатов и др.The invention relates to mechanical engineering and can be used for vibration isolation of technological equipment with a displaced center of mass, for example, lathes of a group of machines, weaving machines, platforms of ventilation units, etc.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолирующая система по авторскому свидетельству СССР №1668773, F16F 7/00, 1989 г. (прототип), содержащая, по крайней мере, четыре виброизолятора с маятниковым подвесом, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования.The closest technical solution to the claimed object is a vibration isolation system according to USSR author's certificate No. 1668773, F16F 7/00, 1989 (prototype), containing at least four vibration isolators with a pendulum suspension having different stiffness and associated with supporting elements of the equipment .

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.A disadvantage of the known device is the lack of efficiency at resonance due to the absence of vibration damping.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа.The technical result is an increase in the effectiveness of vibration isolation in resonance mode and simplification of design and installation.

Это достигается тем, что в виброизолирующей системе для станков, содержащей, по крайней мере, четыре виброизолятора, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования, система дополнительно содержит платформу, на которой крепится виброизолируемый станок и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой, а один виброизолятор расположен над свободным концом платформы и закреплен другим торцом на рычаге, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении горизонтальной плоскостью, а на рычаге с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены, по крайней мере, два виброизолятора с противоположных сторон относительно свободного конца платформы, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент.This is achieved by the fact that in a vibration-isolating system for machines containing at least four vibration isolators having different stiffness and connected with supporting elements of the equipment, the system additionally contains a platform on which the vibration-isolating machine is mounted and which is supported by two vertically located vibration isolators and a damping an element located under the platform, and one vibration isolator is located above the free end of the platform and is fixed by the other end face to the lever having a L-shaped section in vertical of the ith plane and the U-shaped section in the horizontal plane, and at least two vibration isolators are mounted on the lever with the U-shaped section in the horizontal plane from the opposite sides of the relatively free end of the platform, and a damping element is installed on the opposite end of the platform.

На фиг.1 представлена общая компоновочная схема предлагаемой виброизолирующей системы, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 представлена фронтальная проекция тарельчатого упругого элемента с сетчатым демпфером, на фиг.4 - вид сверху фиг.3.Figure 1 presents the General layout diagram of the proposed vibration-isolating system, figure 2 is a top view of figure 1, figure 3 shows a front view of a plate-shaped elastic element with a mesh damper, figure 4 is a top view of figure 3.

Виброизолирующая система для станков (фиг.1 и фиг.2) содержит основание 1 и, по крайней мере, четыре виброизолятора 5, 7, 9, 10, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования. Система дополнительно содержит платформу 3, на которой крепится виброизолируемый станок 2 и которая опирается на два вертикально расположенных виброизолятора 5 и демпфирующий элемент 4, расположенные под платформой, а один виброизолятор 7 расположен над свободным концом платформы 3 и закреплен другим торцом на рычаге 6, имеющем Г-образное сечение в вертикальной плоскости и П-образное в сечении 8 горизонтальной плоскостью. На рычаге 8 с П-образным сечением в горизонтальной плоскости закреплены, по крайней мере, два виброизолятора 9 и 10 с противоположных сторон относительно свободного конца платформы 3, а на противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент 4.The vibration isolating system for machine tools (FIG. 1 and FIG. 2) contains a base 1 and at least four vibration isolators 5, 7, 9, 10, having different stiffness and connected with supporting elements of the equipment. The system additionally comprises a platform 3, on which a vibration-isolating machine 2 is mounted, and which is supported by two vertically located vibration isolators 5 and a damping element 4 located under the platform, and one vibration isolator 7 is located above the free end of the platform 3 and secured by the other end face on the lever 6 having G -shaped section in a vertical plane and U-shaped in section 8 by a horizontal plane. At least two vibration isolators 9 and 10 are fixed on the lever 8 with a U-shaped cross section in the horizontal plane from the opposite sides of the relatively free end of the platform 3, and a damping element 4 is installed on the opposite end of the platform.

Тарельчатый упругий элемент с сетчатым демпфером (фиг.3 и фиг.4) содержит, по крайней мере, два плоских упругих коаксиально расположенных кольца, внешнего 11 и внутреннего 12 с центральным отверстием 15, расположенных в параллельных горизонтальных плоскостях, жестко соединенных между собой посредством, по крайней мере, двух упругих элементов 13 и 14, радиально расположенных в горизонтальной плоскости и под углом, находящимся в пределах 10°÷80°, в вертикальной плоскости. Элементы 13 и 14 могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого или квадратного профиля (не показаны) или пластины (прямоугольный профиль). Коаксиально расположенные кольца, внешнее 11 и внутреннее 12, образуют между собой кольцевой зазор «S». Элементы 13 и 14, соединяющие внешние и внутренние кольца, могут быть закреплены на них также посредством сварки, например контактной, или крепежными резьбовыми элементами 16, 17, 18, 19, или как клеевое соединение.The plate-shaped elastic element with a mesh damper (Fig. 3 and Fig. 4) contains at least two flat elastic coaxially arranged rings, an outer 11 and an inner 12 with a central hole 15, located in parallel horizontal planes, rigidly interconnected by means of, at least two elastic elements 13 and 14, radially located in the horizontal plane and at an angle within the range of 10 ° ÷ 80 °, in the vertical plane. Elements 13 and 14 can be made in the form of elastic rods of round or square profile (not shown) or plate (rectangular profile). Coaxially arranged rings, outer 11 and inner 12, form an annular gap “S” between themselves. Elements 13 and 14 connecting the outer and inner rings can also be fixed to them by welding, for example, contact, or fastening threaded elements 16, 17, 18, 19, or as an adhesive joint.

Элементы 13 и 14, соединяющие внешние и внутренние кольца, могут быть выполнены в виде пластин, выпукло или вогнуто изогнутых по сферической поверхности.Elements 13 and 14 connecting the outer and inner rings can be made in the form of plates that are convex or concave curved on a spherical surface.

Полости, образованные плоскими упругими коаксиально расположенными кольцами, внешним 11 и внутренним 12 с центральным отверстием 15, расположенными в параллельных горизонтальных плоскостях, жестко соединенных между собой посредством, по крайней мере, двух упругих элементов 13 и 14, заполнены упруго-демпфирующим сетчатым элементом 20, выполненным армированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The cavities formed by flat elastic coaxially arranged rings, external 11 and internal 12 with a central hole 15 located in parallel horizontal planes rigidly connected to each other by at least two elastic elements 13 and 14, are filled with an elastic damping mesh element 20, made reinforced from a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Виброизолирующая система работает следующим образом.Vibration isolation system works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта 2 пружины 5 и 7 воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются пружинами 9 и 10, расположенными на рычаге 8 с П-образным сечением в горизонтальной плоскости. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, y, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).With vibrations of the vibration-insulated object 2, the springs 5 and 7 perceive vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the floors of buildings. Horizontal loads are perceived by springs 9 and 10 located on the lever 8 with a U-shaped cross-section in the horizontal plane. Due to this design of the pendulum suspension, additional spatial vibration isolation of the equipment is provided in all six directions of vibration (along the three coordinate axes x, y, z and rotational vibrations around these axes).

Тарельчатый упругий элемент с сетчатым демпфером работает следующим образом.A plate elastic element with a mesh damper operates as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта, установленного через отверстие 15 на внутреннее кольцо 12, обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов, а упруго-демпфирующим сетчатым элементом 20 обеспечивается в системе демпфирование.When vibrations of a vibroinsulated object installed through the hole 15 on the inner ring 12, spatial vibration protection and shock protection are provided, and an elastic damping mesh element 20 is provided in the damping system.

Предложенная виброизолирующая система является эффективной, а также отличается простотой при монтаже и эксплуатации.The proposed vibration-isolating system is effective, and is also easy to install and operate.

Claims

A vibration isolating system for machine tools, comprising at least four vibration isolators having different stiffness and connected with supporting elements, a platform on which the vibration isolating machine is mounted and which is supported by two vertically located vibration isolators and a damping element located under the platform, one vibration isolator is located above the free end of the platform and secured by another end to a lever having an L-shaped section in a vertical plane and a U-shaped in section of a horizontal plane, characterized the fact that each of the vibration isolators has cavities formed by flat elastic coaxially arranged rings, external and internal with a central hole located in parallel horizontal planes and rigidly connected to each other by at least two elastic elements, and filled with an elastic-damping mesh element made reinforced from a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.