[go: up one dir, main page]

RU2661632C1 - Spatial vibration isolator of frame type - Google Patents

Spatial vibration isolator of frame type Download PDF

Info

Publication number
RU2661632C1
RU2661632C1 RU2017130812A RU2017130812A RU2661632C1 RU 2661632 C1 RU2661632 C1 RU 2661632C1 RU 2017130812 A RU2017130812 A RU 2017130812A RU 2017130812 A RU2017130812 A RU 2017130812A RU 2661632 C1 RU2661632 C1 RU 2661632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
damping
vibration
spring
frame
Prior art date
Application number
RU2017130812A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2017130812A priority Critical patent/RU2661632C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661632C1 publication Critical patent/RU2661632C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08Spring 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
    • F16F3/10Spring 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely to spring vibration isolators used to reduce vibrations. Spatial vibration isolator frame type contains a frame that connects in parallel installed in it two resilient damping elements of different design, but of equal rigidity and intended for highly loaded vibration isolation systems. Frame is made in the form of two supporting horizontal plates, resting against the left and right resilient damping elements, respectively. Horizontal plates of the carcass are rigidly connected to vertical plates, which in the frame lower part are connected together by the support plate, on which a vibration-insulated object platform is mounted through the vertical post. Left and right elastic-damping elements are mounted on a common base. Left elastic-damping element is made in the form of a dry friction damper containing a cylindrical helical spring consisting of two parts with counter-directed ends, one part of which has turns of rectangular section, and the other part of the spring is made hollow. Counter-directed end of the first part is located in the cavity of the second. Spring contacting parts segment profile gaps are filled with antifriction grease. Sealing gasket is mounted at the spring second part end to prevent grease leakage. First part of the helical spring, made with coils of rectangular cross-section with rounded edges, covers a tube of damping material, for example polyurethane. Gaps in the first part of the helical spring are filled with crumb of friction material made from the composition. On the upper and lower support rings, the upper and lower vibro-damping plates are fixed to securely and firmly fix the ends of the springs during their operation. Right elastic-damping element is made in the form of a cylindrical helical spring, the turns of which are covered with a vibration damping material, for example polyurethane.
EFFECT: increase in the vibration isolation efficiency at resonance.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пружинным виброизоляторам, применяемым для снижения вибраций.The invention relates to mechanical engineering, namely to spring vibration isolators used to reduce vibration.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является амортизатор по авторскому свидетельству СССР №916805, кл. F16F 1/06, опубликовано 05.04.1982 (прототип), содержащий цилиндрическую винтовую пружину, состоящую 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.The closest technical solution to the claimed object is a shock absorber according to the author's certificate of the USSR No. 916805, cl. F16F 1/06, published 04/05/1982 (prototype), containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts with opposing ends, one part of which has turns of rectangular cross section, and the other part of the spring is hollow, with the opposite direction the first part is placed in the cavity of the second.

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

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции при резонансе.The technical result is an increase in the efficiency of vibration isolation at resonance.

Это достигается тем, что в пространственном виброизоляторе каркасного типа, содержащем каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, и предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся соответственно на левый и правый упругодемпфирующие элементы, при этом горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которой через вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, причем оба упругодемпфирующих элемента, левый и правый, установлены на общем основании, при этом левый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде демпфера сухого трения, содержащего цилиндрическую винтовую пружину, состоящую 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, причем 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. %:This is achieved by the fact that in a frame-type spatial vibration isolator containing a frame connecting two parallel elastic damping elements of different designs but of the same stiffness and designed for highly loaded vibration isolation systems, the frame is made in the form of two horizontal support plates resting respectively on the left and right elastic-damping elements, while the horizontal plates of the frame are rigidly connected to the vertical plates, which are connected in the lower part of the frame They are interconnected by a support plate, on which a platform for a vibration-isolating object is installed through a vertical rack, both elastic-damping elements, left and right, are installed on a common base, while the left elastic-damping element is made in the form of a dry friction damper containing a coil spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has turns of rectangular cross section, and the other part of the spring is hollow, while the opposite direction of the first The part is placed in the cavity of the second, the gaps of the segment profile of the contacting parts of the spring are filled with antifriction grease, while at the end of the second part of the spring a sealing sleeve is installed to prevent leakage of lubricant, and the first part of the coil spring, made with rectangular turns with rounded edges, covers a tube of damping material, for example polyurethane, and the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube of damping m materials, filled with crumbs of friction material, and the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material made of a composition comprising the following components, with their ratio, wt. %:

смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0)a mixture of resol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28÷34%28 ÷ 34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)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%12 ÷ 19% графитgraphite 7÷18%7 ÷ 18% модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияa friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%7 ÷ 15% баритовый концентратbarite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% талькtalc 1,5÷3,0%1.5 ÷ 3.0%

на верхнем и нижнем опорных кольцах закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе, а правый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.on the upper and lower support rings, the upper and lower vibration damping plates are fixed for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation, and the right elastic-damping element is made in the form of a cylindrical helical spring, the turns of which are coated with a vibration-damping material, such as polyurethane.

На фиг. 1 изображен общий вид пространственного виброизолятора каркасного типа с параллельно соединенными упругодемпфирующими элементами: левым, выполненным в виде демпфера, и правым 20 - в виде цилиндрической винтовой пружины, на фиг. 2 - вариант выполнения правого 20 упругодемпфирующего элемента в виде комбинированного виброизолятора, на фиг. 3, 4 - вариант выполнения упругого элемента 19, расположенного между опорной плитой каркаса, жестко соединяющей его вертикальные пластины, и вертикальной стойкой, связанной с платформой для виброизолируемого объекта, установленной на, по крайней мере три упругих элемента 18, соединенных с опорными горизонтальными пластинами 16 и 17 каркаса.In FIG. 1 shows a general view of a spatial vibration absorber of a frame type with elastically damping elements connected in parallel: left, made in the form of a damper, and right 20, in the form of a coil spring, in FIG. 2 - an embodiment of the right 20 elastic-damping element in the form of a combined vibration isolator, in FIG. 3, 4 - an embodiment of an elastic element 19 located between the base plate of the frame rigidly connecting its vertical plates and a vertical strut associated with a platform for a vibroinsulated object mounted on at least three elastic elements 18 connected to the horizontal supporting plates 16 and 17 frames.

Пространственный виброизолятор каркасного типа выполнен с параллельно соединенными упругодемпфирующими элементами и содержит каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции. Каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин 16 и 17, опирающихся соответственно на левый (в плоскости чертежа слева) и правый 20 упругодемпфирующие элементы. Горизонтальные пластины 16 и 17 каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которую через упругий элемент 19 и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, которая опирается на, по крайней мере три упругих элемента 18, установленных на опорных горизонтальных пластинах 16 и 17 каркаса. При этом жесткость упругого элемента 19 между опорной плитой и вертикальной стойкой, равна сумме жесткостей упругих элементов 18, расположенных между платформой и опорными горизонтальными пластинами 16 и 17 каркаса. Оба упругодемпфирующих элемента установлены на общем основании через вибродемпфирующие прокладки.The spatial vibration isolator of the frame type is made with elasto-damping elements connected in parallel and contains a frame connecting two elasto-damping elements of different designs but of the same stiffness in parallel, designed for highly loaded vibration isolation systems. The frame is made in the form of two horizontal supporting plates 16 and 17, based respectively on the left (in the plane of the drawing on the left) and right 20 elastic-damping elements. The horizontal plates 16 and 17 of the frame are rigidly connected to the vertical plates, which are connected at the bottom of the frame by a support plate, on which a platform for a vibroinsulated object, which rests on at least three elastic elements 18, is installed through an elastic element 19 and a vertical rack. mounted on the supporting horizontal plates 16 and 17 of the frame. In this case, the stiffness of the elastic element 19 between the base plate and the vertical strut is equal to the sum of the stiffnesses of the elastic elements 18 located between the platform and the horizontal support plates 16 and 17 of the frame. Both elastic damping elements are mounted on a common base through vibration damping pads.

Левый упругодемпфирующий элемент (см. в плоскости чертежа слева) выполнен в виде упругодемпфирующего элемента, представляющего собой демпфер сухого трения, содержащий цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 3 и 4 со встречно-направленными концами 6 и 5 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 1 и 2 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.The left elastic-damping element (see in the drawing plane on the left) is made in the form of an elastic-damping element, which is a dry friction damper containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts 3 and 4 with opposite ends 6 and 5 of the corresponding turns of these springs. On the support coils of the spring, support rings 1 and 2 are made for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation.

Первая часть винтовой пружины 3 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 4 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно-направленный конец 6 первой части пружины размещен в полости встречно-направленной второй части пружины с концом 5, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 2, загерметизирован, например при помощи резьбовой пробки (не показана).The first part of the coil spring 3 is made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, and the second part 4 of the spring is made hollow, for example of circular cross section, while the opposite direction 6 of the first part of the spring is placed in the cavity of the opposite direction of the second spring part with end 5, while its second end, mounted on the support ring 2, is sealed, for example with a threaded plug (not shown).

В полости второй части 4 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 3 пружины, зазоры 7 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 3 и 4 пружины.In the cavity of the second spring part 4, made of a hollow circular section, formed on four sides, relative to the rectangular section of the first part 3 of the spring, the gaps 7 of the segment profile in a section perpendicular to the axis of the contacting parts 3 and 4 of the spring.

Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 7 сегментного профиля контактирующих частей 3 и 4 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 5 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 7 сегментного профиля контактирующих частей 3 и 4 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».For better adjustment of the spring stiffness (without scuffing, jamming or jamming), the gaps 7 of the segment profile of the contacting parts 3 and 4 of the spring are filled with antifriction grease, for example, viscous "solid oil" type, and a sealing collar (not shown) is installed at the end of the second spring part 5 (not shown) for prevent leakage (loss) of lubricant. This design is a kind of viscous friction damper with an extended throttle element in the form of gaps 7 of the segment profile of the contacting parts 3 and 4 of the spring, which in this case will be analogs of the piston-cylinder system, respectively.

Первую часть 3 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 8 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».The first part 3 of the coil spring, made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, is covered by a tube 8 of damping material, for example polyurethane, which creates friction in the vibration protection system, the value of which increases when the system approaches the resonance mode, which is similar dry friction damper.

Зазоры, в первой части 3 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 8 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (не показано).The gaps in the first part 3 of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube 8 of damping material, are filled with crumbs of friction material (not shown).

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, в мас. %:A variant is possible when the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which are covered by a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material made of a composition comprising the following components, in their ratio, in wt. %:

смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0)a mixture of resol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28÷34%28 ÷ 34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)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%12 ÷ 19% графитgraphite 7÷18%7 ÷ 18% модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияa friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%7 ÷ 15% баритовый концентратbarite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% талькtalc 1,5÷3,0%1.5 ÷ 3.0%

На верхнем 1 и нижнем 2 опорных кольцах 1 закреплены верхняя 13 и нижняя 14 вибродемпфирующие пластины для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе Нижняя 2 вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку 15 из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание 12 в виде пластины с крепежными отверстиями (не показаны), сетчатый упругий элемент 10, фиксируемый верхней 9 и нижней 11 нажимными шайбами, при этом верхняя 9 нажимная шайба соединена с упругой прокладкой 8 из полиуретана, а нижняя 11 нажимная шайба соединена с основанием 12.On the upper 1 and lower 2 support rings 1, the upper 13 and lower 14 vibration damping plates are fixed for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation. The lower 2 vibration damping plate is mounted on a washer mesh damper through the elastic pad 15 of polyurethane, which contains a base 12 in the form of a plate with mounting holes (not shown), a mesh elastic element 10, fixed by the upper 9 and lower 11 pressure washers, while the upper 9 pressure washer is connected to the elastic gasket 8 made of polyurethane, and the lower 11 pressure Aiba connected to the base 12.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 10 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. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.The density of the mesh structure of the elastic mesh element 10 is in the optimal range of values: 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 values 0.09 mm ... 0.15 mm. The density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element.

Упругий сетчатый элемент 10 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The elastic mesh element 10 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Упругий сетчатый элемент 10 работает следующим образом.The elastic mesh element 10 operates as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 9, упругий сетчатый элемент 10 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.During vibrations of a vibroinsulated object (not shown) located on the upper pressure plate 9, the elastic mesh element 10 accepts both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Виброизолирующая система со встроенным демпфером работает следующим образом.Vibration isolation system with a built-in damper works as follows.

Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 1 и 2 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.The spring stiffness is adjusted by shortening or lengthening the spring height. When the support rings 1 and 2 rotate, the spring coils move relative to each other in mutually opposite directions relative to the longitudinal axis of the spring, i.e. screwed in or out. In the first case (when screwing in), the stiffness of the spring increases, and in the second case (when unscrewing) it decreases, which makes it easier to adjust the stiffness of the spring.

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.Thus, due to its selective properties, the spring 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.

Виброизолятор шайбовый сетчатый работает следующим образом.Vibration isolator washer mesh works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 20, упругий сетчатый элемент 22 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown) located on the upper pressure plate 20, the elastic mesh element 22 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Пространственный виброизолятор каркасного типа с параллельно соединенными упру-годемпфирующими элементами работает следующим образом.The spatial vibration isolator of the frame type with parallel connected elastic-damping elements works as follows.

Виброизолируемый объект устанавливается на платформу, соединенную с вертикальной стойкой. При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), установленного на платформе, обеспечивается его пространственная виброзащита и защита от ударов.The vibration-isolating object is mounted on a platform connected to a vertical stand. With vibrations of a vibration-insulated object (not shown) mounted on the platform, its spatial vibration protection and shock protection are provided.

При этом левый и правый 20 упругодемпфирующие элементы, совместно с упругими элементами 19 и 18 каркаса, представляют собой связанную систему упругих элементов, обеспечивающих дополнительную пространственную виброизоляцию объекта по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям х, у, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей). Выполнение левого упругодемпфирующего элемента в виде демпфера способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций за счет комбинированного демпфирования, и повышает эффективность виброзащиты на резонансе, а цилиндрическая винтовая пружина, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, позволяет обеспечить дополнительное демпфирование системы виброизоляции в целом.In this case, the left and right 20 elastic-damping elements, together with the elastic elements 19 and 18 of the frame, are a connected system of elastic elements that provide additional spatial vibration isolation of the object in all six directions of vibration (along the three coordinate axes x, y, z and rotational vibrations around these axes). The implementation of the left elastic damping element in the form of a damper contributes to the expansion of the vibration damping frequency range due to the combined damping, and increases the efficiency of vibration protection at resonance, and the coil spring, the turns of which are coated with vibration damping material, allows for additional damping of the vibration isolation system as a whole.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано во многих отраслях промышленности.The proposed technical solution is an effective vibration protection tool that can be used in many industries.

На фиг.2 представлена схема варианта выполнения правого 20 упругодемпфирующего элемента пространственного виброизолятора в виде комбинированного виброизолятора, который содержит массив эластомера, например резины, имеющего тороидальную форму. Резиновый массив состоит из двух, коаксиально расположенных, эквидистантных и конгруэнтных, осесиметричных герметичных полостей, образованных внешней 22 и внутренней 24 стенками. Во внутренней полости установлен упругий элемент 23 в виде цилиндрической пружины. Для центрирования пружины 23 в массиве резины выполнены цилиндрические выступы 25 и 26. Внешняя 22 стенка имеет большую толщину, чем внутренняя 24. Массив резины привулкани-зирован к крепежным пластинам 21 и 30. Между внешней 22 и внутренней 24 стенками имеется полость 27, тороидальной формы. На крепежных пластинах имеется по одному резьбовому отверстию: 28 и 29 - для крепления виброизолятора.Figure 2 presents a diagram of an embodiment of the right 20 elastic-damping element of the spatial vibration isolator in the form of a combined vibration isolator, which contains an array of elastomer, for example rubber, having a toroidal shape. The rubber array consists of two, coaxially arranged, equidistant and congruent, axisymmetric sealed cavities formed by the outer 22 and inner 24 walls. An elastic element 23 in the form of a cylindrical spring is installed in the inner cavity. To center the spring 23, cylindrical protrusions 25 and 26 are made in the rubber array. The outer 22 wall has a greater thickness than the inner 24. The rubber array is vulcanized to the mounting plates 21 and 30. There is a cavity 27 of toroidal shape between the outer 22 and the inner 24 walls. . On the mounting plates there is one threaded hole: 28 and 29 - for attaching the vibration isolator.

Комбинированный виброизолятор работает следующим образом.Combined vibration isolator works as follows.

С увеличением частоты колебаний агрегата, в работу вступает цилиндрическая пружина 23. Собственные колебания виброизолятора гасятся за счет того, что в герметичных полостях имеется воздух. Наличие большой площади поверхности элементов виброизолятора увеличивает теплоотдачу, что не вызывает роста демпфирующего эффекта и сохраняет жесткость постоянной, что придает системе виброизоляции в целом равночастотные свойства.With an increase in the oscillation frequency of the unit, a coil spring 23 comes into operation. The natural vibrations of the vibration isolator are suppressed due to the fact that there is air in the sealed cavities. The presence of a large surface area of the elements of the vibration isolator increases the heat transfer, which does not cause the growth of the damping effect and keeps the rigidity constant, which gives the vibration isolation system as a whole equal-frequency properties.

На фиг.3, 4 представлен вариант выполнения упругого элемента 19, расположенного между опорной плитой каркаса, жестко соединяющей его вертикальные пластины, и вертикальной стойкой, связанной с платформой для виброизолируемого объекта, выполненного в виде тарельчатого упругого элемента, причем фиг.3 представлен фронтальный разрез тарельчатого упругого элемента, на фиг.4 - его вид сверху.Figure 3, 4 shows an embodiment of an elastic element 19 located between the base plate of the frame rigidly connecting its vertical plates and a vertical strut associated with the platform for a vibration-insulated object made in the form of a disk elastic element, and figure 3 presents a frontal section dish-shaped elastic element, figure 4 is a top view thereof.

Тарельчатый упругий элемент содержит по крайней мере два плоских упругих соосно расположенных кольца, верхнего 32 и нижнего 31, соединенных между собой посредством по крайней мере трех плоских пластин 33, расположенных наклонно по отношению к оси колец, причем пластины, соединяющие верхнее и нижнее кольца, могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого или квадратного профиля (не показано), а упругий элемент может быть выполнен из плоского упругого элемента круглой формы путем вырубки профильных отверстий 34 и 35, с последующим выдавливанием одного из колец, или из плоского упругого элемента круглой формы путем лазерной вырезки профильных отверстий и последующей деформацией пластин.The plate-shaped elastic element contains at least two flat elastic coaxially arranged rings, the upper 32 and the lower 31, interconnected by at least three flat plates 33, located obliquely with respect to the axis of the rings, and the plates connecting the upper and lower rings can be made in the form of elastic rods of a round or square profile (not shown), and the elastic element can be made of a flat elastic element of round shape by cutting profile holes 34 and 35, followed by extrusion aniem one ring, or of a flat round shape of the elastic member by laser cutting profile holes and the deformation of the plates.

Тарельчатый упругий элемент работает следующим образом. При колебаниях виброизолируемого объекта, установленного на верхнее кольцо 32, обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.Plate elastic element operates as follows. With vibrations of a vibration-insulated object mounted on the upper ring 32, spatial vibration protection and shock protection are provided.

Claims (5)

1. Пространственный виброизолятор каркасного типа, содержащий каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости и предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, отличающийся тем, что каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся соответственно на левый и правый упругодемпфирующие элементы, при этом горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которой через вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, причем оба упругодемпфирующих элемента, левый и правый, установлены на общем основании, при этом левый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде демпфера сухого трения, содержащего цилиндрическую винтовую пружину, состоящую 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, 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, причем 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. %:1. A spatial vibration insulator of a frame type, comprising a frame connecting two parallel elastic damping elements of different designs but of the same stiffness and designed for highly loaded vibration isolation systems, characterized in that the frame is made in the form of two horizontal supporting plates resting respectively on the left and right elastically damping elements, while the horizontal plates of the frame are rigidly connected to the vertical plates, which are connected in the lower part of the frame between each of the base plate, on which a platform for a vibration-isolating object is installed through a vertical rack, both elastic-damping elements, left and right, are installed on a common base, while the left elastic-damping element is made in the form of a dry friction damper containing a coil spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has turns of rectangular cross-section, and the other part of the spring is hollow, while the opposite direction of the first part placed in the cavity of the second, the gaps of the segment profile of the contacting parts of the spring are filled with antifriction grease, while at the end of the second part of the spring a sealing sleeve is installed to prevent leakage of lubricant, the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section with rounded edges, covers a tube of damping material, for example polyurethane, and the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube of damping material la, filled with crumbs of friction material, and the gaps in the first part of the coil spring made with coils of rectangular cross section, which covers a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material made of a composition comprising the following components in their ratio, wt. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0)a mixture of resol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28÷34%28 ÷ 34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)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%12 ÷ 19% графитgraphite 7÷18%7 ÷ 18% модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияa friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%7 ÷ 15% баритовый концентратbarite concentrate 20÷35%20 ÷ 35% тальк talc 1,5÷3,0%1.5 ÷ 3.0%
на верхнем и нижнем опорных кольцах закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе, а правый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, или правый упругодемпфирующий элемент пространственного виброизолятора выполнен в виде комбинированного виброизолятора, который содержит массив эластомера, имеющего тороидальную форму, и состоящий из двух коаксиально расположенных эквидистантных и конгруэнтных осесиметричных герметичных полостей, образованных внешней и внутренней стенками, внутри которого расположены две герметичные полости, в одной из которых установлена цилиндрическая винтовая пружина, при этом массив эластомера привулканизирован к крепежным пластинам.on the upper and lower support rings, the upper and lower vibration damping plates are fixed for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation, and the right elastic-damping element is made in the form of a cylindrical helical spring, the turns of which are covered with vibration-damping material, for example polyurethane, or the right elastic-damping element of the spatial vibration isolator is made in the form of a combined vibration isolator, which contains an array of elastomer having a toroidal shape, and consisting of two coaxially arranged dix congruent and equidistant osesimetrichnyh sealed cavity formed by the outer and inner walls, within which are located two sealed cavities, one of which is installed a coil spring, wherein the array of elastomeric start vulcanised to the fastening plates. 2. Пространственный виброизолятор каркасного типа по п. 1, отличающийся тем, что в левом упругодемпфирующем элементе нижняя вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание в виде пластины с крепежными отверстиями, сетчатый упругий элемент, фиксируемый верхней и нижней нажимными шайбами, при этом верхняя нажимная шайба соединена с упругой прокладкой из полиуретана, а нижняя нажимная шайба соединена с основанием, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, диаметр ее находится в оптимальном интервале величин: 0,09 мм…0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.2. The spatial vibration isolator of the frame type according to claim 1, characterized in that in the left elastic damping element the lower vibration damping plate is mounted on a washer mesh damper through an elastic gasket made of polyurethane, which contains a base in the form of a plate with mounting holes, a mesh elastic element fixed by the upper and lower pressure washers, while the upper pressure washer is connected to an elastic polyurethane gasket, and the lower pressure washer is connected to the base, while the density of the mesh structure prugogo screening element 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, its diameter is in the optimal range of values: 0.09 mm ... 0.15 mm, and the density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element. 3. Пространственный виброизолятор каркасного типа по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент, расположенный между опорной плитой каркаса, жестко соединяющей его вертикальные пластины, и вертикальной стойкой, связанной с платформой для виброизолируемого объекта, выполнен в виде тарельчатого упругого элемента, содержащего плоские упругие элементы, выполненные в виде по крайней мере двух плоских упругих соосно расположенных колец, верхнего и нижнего, соединенных между собой посредством по крайней мере трех плоских пластин, расположенных наклонно по отношению к оси колец, а пластины, соединяющие верхнее и нижнее кольца, выполнены в виде упругих стержней круглого или квадратного профиля.3. The spatial vibration insulator of the frame type according to claim 1, characterized in that the elastic element located between the base plate of the frame rigidly connecting its vertical plates and the vertical strut associated with the platform for the vibration-insulated object is made in the form of a plate-shaped elastic element containing flat elastic elements made in the form of at least two flat elastic coaxially arranged rings, upper and lower, interconnected by at least three flat plates, located x obliquely with respect to the ring axis, and a plate connecting the upper and lower ring are formed as resilient rods of round or square profile.
RU2017130812A 2017-08-31 2017-08-31 Spatial vibration isolator of frame type RU2661632C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130812A RU2661632C1 (en) 2017-08-31 2017-08-31 Spatial vibration isolator of frame type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130812A RU2661632C1 (en) 2017-08-31 2017-08-31 Spatial vibration isolator of frame type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661632C1 true RU2661632C1 (en) 2018-07-17

Family

ID=62917109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130812A RU2661632C1 (en) 2017-08-31 2017-08-31 Spatial vibration isolator of frame type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661632C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115143856A (en) * 2022-08-11 2022-10-04 北京市政路桥股份有限公司 Vibration damping column and novel blasting vibration protection device thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB968134A (en) * 1962-08-22 1964-08-26 Jack Klaw Improvements in or relating to the manufacture of toys and models
FR2454020A1 (en) * 1979-04-10 1980-11-07 Mark Products SPRING FOR GEOPHONE
SU916805A1 (en) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Shock absorber
RU2506472C2 (en) * 2012-04-27 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Bumper for transfer-and-process machinery
RU2578419C1 (en) * 2015-02-24 2016-03-27 Татьяна Дмитриевна Ходакова Khodakova vibration isolator for equipment
RU2594268C1 (en) * 2015-01-12 2016-08-10 Олег Савельевич Кочетов Mesh vibration isolator by kochetov

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB968134A (en) * 1962-08-22 1964-08-26 Jack Klaw Improvements in or relating to the manufacture of toys and models
FR2454020A1 (en) * 1979-04-10 1980-11-07 Mark Products SPRING FOR GEOPHONE
SU916805A1 (en) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Shock absorber
RU2506472C2 (en) * 2012-04-27 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Bumper for transfer-and-process machinery
RU2594268C1 (en) * 2015-01-12 2016-08-10 Олег Савельевич Кочетов Mesh vibration isolator by kochetov
RU2578419C1 (en) * 2015-02-24 2016-03-27 Татьяна Дмитриевна Ходакова Khodakova vibration isolator for equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115143856A (en) * 2022-08-11 2022-10-04 北京市政路桥股份有限公司 Vibration damping column and novel blasting vibration protection device thereof
CN115143856B (en) * 2022-08-11 2024-04-02 北京市政路桥股份有限公司 A vibration-damping column and its blasting vibration protection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597680C2 (en) Combined kochetov spring
RU2651408C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2661632C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2637566C1 (en) Combined spring by kochev
RU2668760C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2645476C1 (en) Vibration isolating system by kochetov with the built in damper
RU2653971C1 (en) Rubber vibration platform
RU2645463C1 (en) Combined spring with torsional damper
RU2650277C2 (en) Combined kochetov spring
RU2668764C1 (en) Spatial vibration isolator
RU2661650C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2668762C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2637570C1 (en) Combined vibration isolator with washer mesh damper
RU2668754C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2662353C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2651397C1 (en) Rubber vibration isolator for equipment
RU2645477C1 (en) Combined kochetov spring with built in damper
RU2645472C1 (en) Kochetov damper for vibration insulation system
RU2650333C2 (en) Combined spring
RU2640151C1 (en) High capacity combined vibration isolator of koshetov
RU2669229C1 (en) Vibroinsulating system
RU2639356C1 (en) Vibration isolator combined with built-in rubber-metal elastic element
RU2578423C1 (en) Spring vibration isolator mesh
RU2661658C1 (en) Combined vibration isolator
RU2671127C1 (en) Vibration-insulated platform with damping spring