Виброизолятор

) (1) О Р 16 Р 13/О МИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРС 2тения: вибройзолятор содержит корпус, шток, подпружиненный с двух сторон вкладыш, мембрану, жестко связанную по периедователь- ферии с корпусом, а в средней части - соштоком, соосно установленную на нем лепей . стковую пружину со сферическими опорами СР на концах и дополнительные пружины, На 7внутренней поверхности вкладыша выпол- СР . нена кольцевая проточка радиусом, равнымрадиусу сферических опор, глубиной, равной лепестковой пружине. Диаметр лепестия динами-. ковой пружины выбран равным или верженные большим расстояния от оси виброизолятора сть иэобре- до дна проточки вкладыша. 3 ил.(56) Авторское свидетельство ССй 1477960, кл. Р 16 Р 13/00, 198Авторское свидетельство ССМ 117883, кл. Р 16 Р 13/00, 1958(57) Использование: для сниженческих нагрузок на объекты, подмеханическим свойствам. СущноИзобретение относится к устройствам виброэащиты приборов оборудования и может быть использовано для снижения динамических нагрузок на объекты, подверженные механическим воздействиям,Известно устройство для защиты от вибраций и ударов узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры (1), содержащее опорные основания, корпус, коаксиально размещенное в нем демпфирующее устройство, включающее втулку, рве параллельно расположенные шайбы, установленные со-. осно на втулке, размещенные между ними функциональные элементы в виде кольцевых подпружиненных в радиальном направлении секторов для взаимодействия с поверхностью корпуса, пружину, уставов- ленную коаксиально на втулке для взаимодействия одним концом с шайбой, причем корпус выполнен в виде части тора, обращенной вогнутостью к фрикционным элементам, а обращенные одна к другой повер- хности шайб и соответствующие им поверх- Я ности фрикционных элементов выполнены также в виде части тора, на втулке выполнен упор, а пружина установлена с начальным натягом для взаимодействия свободным концом с упором.Н а иболее близкими по технической (д сущности к изобретению является аморти- С затор 2, в котором в качестве упругого зле- (Я менты использованы 2 соосные конические пружины сжатия, расположенные в цилиндрическом корпусе; Также имеется выйолненная из фрикционного материала, гф зажатая между коническими пружинами чашеобразная диафрагма, снабженная упругим раэжимным кольцом, прижимающим закраины диафрагм к внутренней поверхности корпуса. Амортизатор снабжен ограничивающей ход штока амортизационной шайбой, сплетенной из проволоки и уложенной на дно корпуса,1763752 Устройство работает следующим образом,При воздействии вибрации, одновременно со сжатием конических втулок пружин перемещается диафрагма, трениемзакраин о внутреннюю поверхность корпуса обеспечивающая рассеивание энергии вамортизаторе, достигая тем самым эффектаснижения амплитуды внешнего возбуждения.Недостатком укаэанного устройства является наличие ярко выраженного резонанса, что при длительном действии внешнеговозбуждения на частотах, близких к резонансным, приводит к его пробою, а следовательно, к дополнительным динамическимнагрузкам на защищаемый обьект,Целью настоящего изобретения является повышение эффективности виброизоляции объектов, устанавливаемых наподвижных носителях, заключающейся вснижении амплитуд абсолютного ускоренияи смещения объекта за счет изменения жесткости системы на резонансных частотах.;:Указанная цель достигается тем, чтовиброизолятор содержит корпус, шток,вкладыш, подпружиненный с двух сторон.Виброизолятор также снабжен устройствомизменения жесткости, выполненным из хлопающей мембраны, прикрепленной по периферии к выступам стенок корпуса,лепестковой пружины, прикрепленной вцентральной части вместе с мембраной книжнему концу штока, верхним концом связанного с объектом, При этом лепестковаяпружина помещена внутри вкладыша, установленного на дополнительных винтовыхпружинах, одновременно на внутренней поверхности вкладыша выполнена кольцевая.проточка, а на концах лепестков пружиныимеются сферические опоры с радиусом,равным радиусу проточки, а глубина проточки равна или меньше ее радиуса. Радиуслепестковой пружина выбран равным илибольшим расстояния от оси виброизоляторадо дна проточки вкладыша,Такое выполнение виброизолятораобеспечивает скачкообразное измененйежесткости системы при подходе частотывнешнего воздействия к резонансной, чтореализует заданную цель - повышение эф-,фективности,сти вместе с мембраной с нижним концом10 штока 8, верхним концом связанного с объектом 9. При этом между мембраной 5 иторцевыми крышками 10,11 корпуса 1 размещены конические пружины 12,13, а навнутренней поверхности вкладыша выпол 15 нена поперечная проточка 14 с радиусом,равным радиусу сферических опор 15, укрепленных на концах лепестков пружины 7и глубиной, равной или меньшей ее радиуса.Для реализации попадания опоры в паз20 необходимо выполнить следующие условия;расстояние от оси опоры лепестковой пружины до оси проточки должно быть равно.заданному прогибу мембраны; диаметр лепестковой пружины равен или больше рас 25 стояния от оси виброизолятора до днапроточки вкладыша,Виброизолятор работает следующимобразом.В исходном состоянии (состоянии по 30 коя) виброизолятор реализует схему упругого нодвеса изолируемого объекта.Статическую нагрузку воспринимает мембрана 5 и коническая пружина 13. Системаобладает суммарной жесткостью; С = С +35 Сь где С - жесткость мембраны, С - жесткость конической пружины.Рассмотрим работу виброизолятора напримере воздействия на объект кинематического возмущения40 4(1) =4 о сов вт,где 40 - амплитуда колебания носителя;в - частота колебаний,Вначале проследим поведение системыпри изменении частоты колебаний от 0 до45 в 1, где в 1 - первая собственная частота системы (первый резонанс), определяемая изсоотношения: в 1 = /=,и 50 На фиг.1 изображен вариант виброиэолятора в первом (исходном) положении; на фиг.2 - устройство изменения жесткости во втором положении (с увеличенной жесткостью); на фиг,3 - мембрана и лепестковая пружина. Виброизолятор содержит корпус 1, коаксиально размещенное в нем устройство изменения жесткости, включающее вкладыш 2, установленный на цилиндрических винтовых пружинах 3 и 4, хлопающую мембрану 5, прикрепленную по периферии к выступам 6 стенок корпуса и лепестковую пружину 7, скрепленную в центральной чагде гп - масса изолируемого объекта При воздействии на систему кинематичес кого возмущения с частотами 55 0 св с в 1 и амплитудой ф виброизоляцияосуществляется за связи источника и объекта посредством мембраны 5 и конических пружин 12 и 13. Мембрана 5 находится в верхнем положении устойчивого равновес" с +с+с + с,а новая резонансная частота ц цФСЦ"ФССп 1 25 30 сия. Лепестки 7 подпружинены, но благодаря малому коэффициенту трения между их опорами 15 и вкладышем 2 свободно перемещаются относительно последнего.Вкладыш 2 тем самым не оказывает воз действия на цилиндрические пружины 3 и 4. . Они выключены из работы.При подходе к резонатору в+ в 1 амплитуда колебаний объекта возрастает, а следовательно возрастает и амплитуда 10 колебаний мембраны 5, и при достижении критической величины мембрана 5 прохлопывается и занимает нижнее положенйе устойчивого равновесия. Одновременно опоры 15 лепестковой пружины 7 попадают 15 в проточку 14 вкладыша 2 и фиксируются в них. Нагрузки через вкладыш 2 передаются на цилиндрические пружины 3 и 4; включая их в работу, Происходит скачкообразное изменение жесткости системы в сторону уве личения, т.к, пружины 3 и 4 установлены параллельно пружинам 12,13 и мембране 5, Теперь жесткость системы; При дальнейшем нарастании в и приближении ее к в 2 снова происходит увеличение амплитуды колебаний и при достижении критической мембрана 5 вернется в верхнее положение устойчивого равновесия, при этом опоры 15 лепестковой пружины 7. выйдут из проточки 14 вкладыша 2, произойдет разгрузка пружин 3 и.4, а система снова станет мягкой,Формула изобретения Виброизолятор, содержащий корпус, шток, вкладыш, подпружиненный с двух сторон. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции за счет изменения жесткости на резонансной частоте, он снабжен мембраной, жестко связанной по периферии с корпусом, а в средней части - со штоком и соосно установленной на нем лепестковой пружиной со сферическими опорами на концах и дополнительнымипружинами, размещенными между мембраной и торцами корпуса, на внутрейней поверхности вкладыша выполнена кольцевая проточка с радиусом, равным радиуоу сферических опор, и с глубиной, равной или меньшей их радиусу, а радиус лепестковой пружины выбран равным или. большим расстоянию от оси амортизатора до дна проточки вкладыша,1763752 Корректор А.Коэор коаа дакто роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 каэ 344 ВНИИ Составитель В.Т Техред М.Морге Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва,.Ж, Раушская наб., 4/5