Виброизолирующее устройство

(23) Приоритет по дедам изобретений н втхрытийОпубликовано 25.06.80. Бюллетень .% 23 Дата опубликования описания 25.06.80(71) Заявитель Харьковский проектный и научно-исследовательский институт "Промстройниипроект"(54) ВИБРОИЗОЛИРУ 10 ЯЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к машиностроению, аименно к виброизолирующим устройствам различных машин и механизмов, и может бытьиспользовано для уменьшения вибраций опорныхконструкций машин с большими возмущающими5силами и низкочастотных машин, таких, какгрохоты, выбивные решетки, дробилки, компрессоры и т,п,Известно виброизолируницее устройство, состоящее из опор и закрепленной на двуплечемрычаге дополнительной массы, размещаемыхмежду вибрирующей машиной и основанием 1.При вертикальном движении машины допол.нительная масса движется с ней в противофазе,Сила инерции дополнительной массы уменьшает,динамическую нагрузку на основание по сравнению с применением только упругих опор. Вэтом случае появляется точка нулевой передачинагрузки, которая может располагаться близкок резонансной зоне (в обычных системах виброизоляции и нулевой точки передачи нагрузок не существует). Появление нулевой точкипередачи нагрузки позволяет уменьшить воздействия очень больших возмущающих сил. Благо 2даря тому, что эта точка может располагатьсявблизи резонансной зоны, облегчается возможность уменьшения воздействий от низкочастот.кого оборудования,Однако данное виброизолируюшее устройство,включающее упругие элементы и дополнительную массу на рычаге, предназначено для уменьшения воздействий только в одном направлении(например, в вертикальном). Кроме того, умень.шая нагрузки в одном направлении, оно передает на основание дополнительные моменты, ьвозникающие вследствие смещения линии действия инерционной силы от дополнительноймассы относительно центра масс машины.Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату к изобретению является виброизолирующее устройство, содержащееустановленные между вибрирукнцей машинойи основанием упругие опоры и горизонтальные рычаги с дополнительными массами насоот.ветствующих концах 2).Устройство позволяет уменьпппь воздействиялишь в двух направлениях - вертикальном игоризонтальном. Однако это достигается толь.3 742649ко при равных жесткостях упругих опор в вертикальном и горизонтальном направлениях, атакже при наличии в центральном расположениишарнира, соединяющего рычаги и машину.Целью изобретения является одновременное5уменьшение вертикальных, горизонтальных ивращательных воздействий,Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено вертикальными рычагами,шарнирно закрепленными своей средней частьюна основании и шарнирно соединенными однимиконцами со средней частью горизонтальных ры.чагов, вертикальными и горизонтальными тяга.ми, шарнирно соединяющими свободные концырычагов с вибрирующей машиной,15Для получения нулевого коэффициента передачи вертикального и горизонтального воздействия, шарнирные соединения тяг с машинойрасположены в горизонтальной плоскости, про.ходящей через центр масс машины, соотношения плеч горизонтальных и вертикальных рычагов равны между собой, а жесткости упру.гих опор в горизонтальном и вертикальномнаправлениях определяются из соотношения:р-С.25В пРг-Сг орр мо Технико- экономический эффект примененияпредлагаемого виброизолирующего устройствазаключается в значительном уменьшении на.грузок, передающихся на основания машин, иуменьшении их вибраций. При этом появляетсявозможность устанавливать оборудование наоблегченные опорные конструкции и даже наперекрытия промышленных зданий где Св, С. - жесткость упругих опор соответственно в вертикальном и горизонтальном направлении, кг/см; З 0С, С - вращательная жесткость системыЧ Мосоответственно относительно цент- .ра жесткости и относительно цент.ра масс машины кг см/рад;- приведенный к центру массымомент инеоции системы,кг см/с;р - частота вынужденных колебаний,1/с;Для получения нулевого коэффициента передачи при вращательном воздействии, плечи вертикальных рычагов, соединенные с горизонталь.ными рычагами равны расстоянию между центром масс машины и центром жесткости опор,а отношение плеч рычагов определяется изсоотношения: 4На чертжее изображено виброизолирующее устройство, общий вид;Машина 1 устанавливается на упрутие опоры 2. Дополнительные массы 3 соединены с маши. ной 1 при помощи горизонтальных 4 и верти. кальных 5 рычагов, а также горизонтальных 6 и вертикальных 7 тяг. Соединения рычагов и тяг между собой и с машиной шарнирные. Вертикальные рычаги 5 шарнирно прикреплены к основанию 8.Уменьшение передачи воздействия при работе виброизолирующего устройства происходит следующим образом, Динамические воздействия вызывают вертикальные, горизонтальные и вращательные колебания машины. При указанном на чертеже расположении горизонтальных, вертикальных рычагов дополнительные массы также совершают соответственные вертикальные, горизонтальные и вращательные колебания, обратные по фазе колебаниям машины. Благодаря противофазным движениям машины и дополнительных масс происходит уменьшение воздействий на основание.Степень уменыпения нагрузок зависит от параметров устройства (его массовых и жесткостных характеристик), а также от частоты вынужденных колебаний. Для каждой частоты вынужденных колебаний подбирают параметры устройства, обеспечивающие полную ликвидацию динамических нагрузок на основание. Приведенные условия определения параметров устройства позволяют обеспечить одновременную нулевую передачу от горизонтального, вертикального и вращательного воздействий. Формула изобретенияЬ С Эо сю 2 т 1 Ь50 где а, Ь, с, д - длина плеч соответственногоризонтальных и вертикальныхрычагов, см;Э - центральный массовый моментмашины, кг см с;2,55П 3- дополнительная масса, кгс /см;г- расстояние от шарнира, связыва.ющего тяги до центра масс ма.шины, см. 1. Вибронэолирующее устройство, содержащее установленное между вибрирующей машиной и основанием упругие опоры и горизонтальные рычаги с дополнительными массами на соответствующих концах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного уменьшения. вертикальных, горизонтальных и вращательных воздействий, оно снабжено вертикальными рычагами, шарнирно закрепленные своей средней частью на основании и шарнирно соединенные одними концами со средней частью горизон. гальных рычагов, вертикальными и горизонталь.5 742649 6ными тягами, шарнирно соединяющими свобод. 3, Виброизолирующее устройство по п. 1,ные концы рычагов с вибрирующей машиной. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью2. Виброизолирующее устройство по п.1, о т- получения нулевого коэффициента передачил и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью полу- при вращательном воздействии, плечи вертикальчения нулевого коэффициента передачи верти ных рычагов, соединенные с горизонтальнымикального н горизонтального воздействия, шар- рычагами, равны расстоянию между центромнирные соединения тяг с машиной расположе- масс машины и центром жесткости опор, аны в горизонтальной плоскости, проходящей . отношения плеч рычагов определяется иэ соотчерез центр масс машины,-отношения плеч гори- ношения;зонтальных и вертикальных рычагов равны 1 СЬ с 3с сЯ 2 п( Ьмежду собой, а жесткости упругих опор в горизонтальном и вертикальном направлениях где а, Ь, с, д - длина плеч соответственно гоопределяются из соотношения: ризонтальных и вертикальных рычагов, см;-расстояние от шарнира, связы.с з р-сВ ОР ч"15 вающего тяги, до центра масссэ р -смашины, см;Ф - дополнительная масса, кгф с /см;г,где Св Сгч ч3 - центральный массовыи моментинерции машины, кгсм с. жесткость упрутих опор соответ.ственно в вертикальном и горизонтальном направлениях, кг/см;вращательная жесткость системы . 20соответственно, относительноцентра тяжести и центра масс машины, кгсм/рад;приведенный к центру масс мо.мент инерции системы, кг см с 2частота вынужденных колебаний,1/с. С, Со Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США й". 3322370, кл. 24820,1967,2. Патент Великобритании й". 1091778,кл. Р 2 8, 1967 (щютотип). пр Составитель А. МашкиТехред Ж.Кастелевич Л. Народна Корректор, 10 акаренко ПодписноеСР аказ 3436/3 Тираж 1095 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открьггий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная