RU2645588C1

RU2645588C1 - Kochetov double mesh vibration damper

Info

Publication number: RU2645588C1
Application number: RU2016134976A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-02-21

Abstract

FIELD: engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering. Vibration isolator contains a base with a cover, with elastic mesh elements and inertial mass between them. Base is composed by the plate with mounting holes. Cover is designed with a central threaded hole for fastening of vibration isolated object. Inertial mass consists of opposed washers fastened to each other by vibration damping material. From above and from below of the inertial mass the mesh elastic elements with fastening washers are located. Fastening washers are rigidly connected to a base, cover and inertial mass. Inside each of mesh elastic element there is additional damping element made in form of centrally located pistons, covered by coaxially arranged sleeves with gap. Sleeves is elastically connected by means of damping gaskets with base and cover. Between the ends of the pistons and the bottoms of the sleeves are damping inserts made of resilient mesh elements. Each resilient mesh element is made combined from meshy frame filled with elastomer, for example polyurethane.

EFFECT: increased efficiency of vibration isolation in resonance mode is being achieved.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов.The invention relates to mechanical engineering, instrumentation and can be used for vibration isolation of technological equipment, machine tools, devices.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сетчатый виброизолятор по патенту РФ №2285839 (прототип), содержащий корпус, упругие элементы, нажимные шайбы, упругие элементы выполнены из параллельно установленных пружинного элемента, соединенного с верхней и нижней нажимными шайбами, и упругого элемента из объемного сетчатого переплетения, размещенного внутри пружинного элемента между нажимными шайбами и выполненного в виде соосно расположенной втулки, причем отношение наружного диаметра D упругого сетчатого элемента к его высоте h находится в оптимальном интервале величин D/h=0,73…1,05.The closest technical solution to the claimed object is a mesh vibration isolator according to the patent of the Russian Federation No. 2285839 (prototype), comprising a housing, elastic elements, pressure washers, elastic elements made of parallel mounted spring element connected to the upper and lower pressure washers, and an elastic element of volume net weaving placed inside the spring element between the pressure washers and made in the form of a coaxially located sleeve, the ratio of the outer diameter D of the elastic mesh element cient to its height h is in the range of optimal values of D / h = 0.73 ... 1.05.

Недостатком этого устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за сравнительно невысокой степени демпфирования колебаний.The disadvantage of this device is the lack of efficiency at resonance due to the relatively low degree of 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 шайбовом сетчатом, содержащим основание с крышкой, между которыми расположены упругие сетчатые элементы, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, крышка с центральным резьбовым отверстием для крепления виброизолируемого объекта, а между ними расположена инерционная масса, состоящая из оппозитно расположенных шайб, скрепленных между собой вибродемпфирующим материалом, а сверху и снизу инерционной массы, симметрично ей, расположены сетчатые упругие элементы, каждый из которых состоит из верхних и нижних фиксирующих шайб, жестко соединенных соответственно с основанием, крышкой и инерционной массой, а внутри каждого из сетчатых упругих элементов расположен дополнительный демпфирующий элемент, выполненный в виде центрально расположенных поршней, охватываемых с зазором, соосно расположенными гильзами, упруго соединенными соответственно с основанием и крышкой, а между торцами поршней и днищами гильз расположены демпфирующие вставки их эластомера, например из полиуретана, резины, или из их мелкодисперсных крошек, причем плотность сетчатой структуры каждого из упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин: 1,2…2,0 г/см³, а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, при этом диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09…0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев каждого упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры их внутренних слоев, при этом каждый упругий сетчатый элемент выполнен комбинированным и состоящим из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, причем соосно расположенные гильзы дополнительных демпфирующих элементов, упруго соединены соответственно с основанием и крышкой посредством вибродемпфирующих прокладок между днищами гильз, основанием и крышкой виброизолятора, в качестве вибродемпфирующего материала инерционной массы, скрепляющего между собой оппозитно расположенные шайбы, используется комбинированный материал, выполненный в виде крошки из фрикционного материала, состоящего из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в 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%, залитой эластомером, например литьевым полиуретаном, или вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».This is achieved by the fact that in the vibration isolator washer mesh containing a base with a cover, between which there are elastic mesh elements, the base is made in the form of a plate with mounting holes, a cover with a central threaded hole for attaching a vibration-insulated object, and between them there is an inertial mass consisting of opposed washers, fastened together by a vibration damping material, and mesh elastic elements are located above and below the inertial mass, symmetrically to it, each of which s consists of upper and lower fixing washers, rigidly connected respectively to the base, cover and inertial mass, and inside each of the net elastic elements there is an additional damping element made in the form of centrally located pistons, covered with a gap, coaxially located sleeves, elastically connected respectively with a base and a cover, and between the ends of the pistons and the bottoms of the sleeves there are damping inserts of their elastomer, for example from polyurethane, rubber, or from their finely divided oshek, wherein the crosslinking density of each of net elastic element is in an optimal range of values: 1.2 ... 2.0 g / cm ³ and the elastic material of the wire mesh element - Steel grade EI-708, and its diameter is in the optimum range values of 0.09 ... 0.15 mm, and the density of the mesh structure of the outer layers of each elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of their inner layers, while each elastic mesh element is combined and consists of a mesh frame filled with elast eryom, for example polyurethane, and coaxially located sleeves of additional damping elements are resiliently connected respectively to the base and the cover by means of vibration damping gaskets between the bottoms of the sleeves, the base and the cover of the vibration isolator, as a vibration damping material of inertial mass fastening the opposed washers together, the combined material is used, made in the form of crumbs of friction material, consisting of a composition comprising the following components, with their respective oshenie, in wt.%: a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28 ÷ 34%; fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12 ÷ 19%; graphite 7 ÷ 18%, a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7 ÷ 15%, barite concentrate 20 ÷ 35%; talc 1.5 ÷ 3.0%, filled with an elastomer, for example injection molded polyurethane, or vibration damping mastic type "VD-17".

На фиг. 1 представлен общий вид виброизолятора сдвоенного сетчатого, на фиг. 2 - фронтальный разрез.In FIG. 1 shows a general view of a double-mesh vibration isolator; FIG. 2 - frontal section.

Виброизолятор сдвоенный сетчатый содержит основание 1 в виде пластины с крепежными отверстиями 2, крышку 20 с центральным резьбовым отверстием 18 для крепления виброизолируемого объекта (не показан), а между ними расположена инерционная масса 11, состоящая из оппозитно расположенных шайб 5 и 12, скрепленных между собой вибродемпфирующим материалом, например литьевым полиуретаном, или мастикой ВД-17. Сверху и снизу инерционной массы 11, симметрично ей, расположены сетчатые упругие элементы 7 и 15, каждый из которых состоит из верхних 5 и 14, и нижних 6 и 12 фиксирующих шайб, жестко соединенных соответственно с основанием 1, крышкой 20 и инерционной массой 11.The dual mesh vibration isolator contains a base 1 in the form of a plate with mounting holes 2, a cover 20 with a central threaded hole 18 for attaching a vibration-insulated object (not shown), and between them there is an inertial mass 11 consisting of opposed washers 5 and 12, fastened together vibration-damping material, for example injection polyurethane, or VD-17 mastic. On top and bottom of the inertial mass 11, symmetrically to it, there are mesh elastic elements 7 and 15, each of which consists of the upper 5 and 14, and the lower 6 and 12 of the fixing washers, rigidly connected respectively to the base 1, the cover 20 and the inertial mass 11.

Внутри каждого из сетчатых упругих элементов 7 и 15 расположен дополнительный демпфирующий элемент, выполненный в виде центрально расположенных поршней 4 и 16, охватываемых с зазором, соосно расположенными гильзами 3 и 19, упруго соединенными соответственно с основанием 1 и крышкой 20 посредством вибродемпфирующих прокладок 21 и 22 между днищами гильз 3 и 19 и основанием 1 и крышкой 20. между торцами поршней соответственно 8 и 17 и днищами 9 и 19 гильз расположены демпфирующие вставки 10 и 13 их эластомера, например из полиуретана, резины, или из их мелкодисперсных крошек.Inside each of the mesh elastic elements 7 and 15 there is an additional damping element made in the form of centrally located pistons 4 and 16, covered with a gap, coaxially located sleeves 3 and 19, elastically connected respectively to the base 1 and cover 20 by means of vibration damping pads 21 and 22 between the bottoms of the sleeves 3 and 19 and the base 1 and the cover 20. between the ends of the pistons 8 and 17, respectively, and the bottoms 9 and 19 of the sleeves are damping inserts 10 and 13 of their elastomer, for example from polyurethane, rubber, or from their small sperm crumbs.

Плотность сетчатой структуры каждого из упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин: 1,2…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09…0,15 мм.The density of the mesh structure of each of the elastic mesh elements is in the optimal range of values: 1.2 ... 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 ... 0.15 mm.

При этом плотность сетчатой структуры внешних слоев каждого упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры их внутренних слоев.The density of the mesh structure of the outer layers of each elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of their inner layers.

Каждый упругий сетчатый элемент может быть выполнен комбинированным, и состоящим из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.Each elastic mesh element can be made combined, and consisting of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Возможен вариант (на чертеже не показан), когда в качестве вибродемпфирующего материала инерционной массы 11, скрепляющего между собой оппозитно расположенные шайбы 5 и 12, используется комбинированный материал, выполненный в виде крошки из фрикционного материала, состоящего из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в 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%; залитой эластомером, например литьевым полиуретаном, или вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».A variant is possible (not shown in the drawing) when, as a vibration damping material of an inertial mass 11, fastening opposing washers 5 and 12, a combined material is used, made in the form of crumbs from a friction material consisting of a composition comprising the following components, when ratio, in wt.%: a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28 ÷ 34%; fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12 ÷ 19%; graphite 7 ÷ 18%, a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7 ÷ 15%; barite concentrate 20 ÷ 35%; talc 1.5 ÷ 3.0%; filled with an elastomer, such as injection polyurethane, or vibration damping mastic type "VD-17".

Виброизолятор сдвоенный сетчатый работает следующим образом.Vibroinsulator dual mesh works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на крышке 20, упругие сетчатые элементы 7 и 15 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов. При этом инерционная масса 11 позволяет расширить частотный диапазон виброзащиты.During vibrations of a vibroinsulated object (not shown) located on the cover 20, the elastic mesh elements 7 and 15 absorb both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided. When this inertial mass 11 allows you to expand the frequency range of vibration protection.

Возможен вариант, когда между торцами поршней соответственно 8 и 17 и днищами 9 и 19 гильз расположены демпфирующие вставки 10 и 13 из упругих сетчатых элементов с такими же параметрами сетчатой структуры как у основных упругих сетчатых элементов 7 и 15.It is possible that damping inserts 10 and 13 of elastic mesh elements with the same mesh parameters as those of the main elastic mesh elements 7 and 15 are located between the ends of the pistons 8 and 17, respectively, of the bottoms 9 and 19 of the liners.

Claims

Double mesh vibration isolator containing a base with a cover, between which elastic mesh elements are located, the base is made in the form of a plate with mounting holes, the cover is with a central threaded hole for attaching a vibration-isolating object, and between them there is an inertial mass consisting of opposed washers fastened together vibration damping material, and on top and bottom of the inertial mass, elastic elastic elements are located symmetrically to it, each of which consists of upper and no bottom fixing washers rigidly connected respectively to the base, cover and inertial mass, and inside each of the net elastic elements there is an additional damping element made in the form of centrally located pistons, covered with a gap by coaxially located sleeves, elastically connected respectively to the base and cover, crosslinking density of each of the reticulated elastic element is in an optimal range of values: 1.2 ... 2.0 g / cm ³ and the elastic material of the wire mesh Elem comrade - steel grade EI-708, while its diameter is in the optimal range of 0.09 ... 0.15 mm, and the density of the mesh structure of the outer layers of each elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of their inner layers, this, each elastic mesh element is made combined and consisting of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane, and coaxially located sleeves of additional damping elements are elastically connected respectively to the base and the cover by means of vibrodem puffing gaskets between the bottom of the sleeves, the base and the cover of the vibration isolator, characterized in that as a vibration damping material of inertial mass, fastening opposed washers, a combined material is used, made in the form of crumbs from the friction material, consisting of a composition comprising the following components when they are ratio in wt.%: a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28 ÷ 34%; fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12 ÷ 19%; graphite 7 ÷ 18%; a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7 ÷ 15%; barite concentrate 20 ÷ 35%; talc 1.5 ÷ 3.0%, filled with an elastomer, such as injection polyurethane, or vibration damping mastic of the type “VD-17”, and between the ends of the pistons and the ends of the sleeves there are damping inserts of elastic mesh elements with the same mesh structure parameters as basic elastic mesh elements.