Виброизолятор

(59 4 ых коле ль ет регулир и коэфф перера тоты путе пругие элем ируемым элемент регулгими виде стяжных бол регулируемыми ос элементами обесп изменять в широк ов совместно совными упругимичивает возможность пределах как с ственную частотуфирования колебаной системы, повьботы виброизолятиспользовать егош рокого класса с и степень демп- виброизоляционнадежность рачто позволяет виброизоляции ъдова:.ия. 5 ил,9ний шая для бор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ ССО(71) Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А.Кучеренко(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствамдля предохранения объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок.Целью изобретения является повышениеэффективности виброизоляции вертиЯО 1474357 А 1 аний вибросистемы за вания собственной часциента демпфирования пределения нагрузок на нты. Виброизолятор с дополнительными упруми с помощью дополнительных регулировочных элементов в20 тия и сдвига.Виброизолятор содержит основание 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 опоры, между которыми размещен основной упругий элемент, состоящий из включенных послеДовательно цилиндрической винтовой пружины 4 и резиновой шайбы 5 и дополнительные упругие элементы,У40 состоящие из двух плоских резинометаллических упругих элементов 6, жестко закрепленных болтами 7 к верхней 2 и нижней 3 опорам, В верхней опоре 2 установлен с помощью резьбового соединения основной регулировочный элемент - регулировочный винт 8, опирающийся через опорную пластину 9 на основной упругий элемент - цилиндрическую винтовую пружину 4 и резиновую шайбу 5, и имеющий возможность50 перемещения вдоль оси виброизолятора и фиксации с помощью контргайки 10 в определенном положении относительно верхней опоры 2.Две части нижней опоры 3, проти воположно расположенные относительно оси виброизолятора, попарно связаны между собой болтами 11, распоИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для предохранения объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок,Цель изобретения - повышение5 эффективности виброизоляции вертикальных колебаний системы за счет регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования при эксплуатации путем перераспределения нагрузок на основной и дополнительные упругие элементы с помощью основного и дополнительного регулировочных элементов. 15На Фиг. 1 изображен виброизолятор, продольный разрез, на фиг,2 то же, вид сверху; на Фиг. 3 - график зависимости коэффициента потерь от величины сдвига дополнительных упругих элементов относительно их нейтрального положения; на фиг. 4 график зависимости частоты собственных вертикальных колебаний вибросистемы, виброизолятора и оборудования, востановленного на него, при различных нагрузках от величины сдвига дополнительных упругих элементов относительно их нейтрального положения; на фиг. 5 - график зависимостей жесткостей дополнительных упругих элементов от величины напряжений сжаложенными перпендикулярно оси виброизолятора и являющимися дополнительными регулировочными элементами, стягивающими дополнительные упругие элементы.Работа виброизолятора и регулировка его характеристик происходит следующим образом;После установки на виброизолятор оборудования при отпущенной контргайке 10 посредством регулировочного винта 8 устанавливается требуемая собственная частота одновременно .со степенью демпфирования виброизолятора, Регулировку требуемой частоты можно и удобнее производить непосредственно при воздействии на виброизолятор динамической нагрузки. При этом не требуется производить полный или частичный демонтаж виброизолятора или вибросистемы, так как головка регулировочного винта 8 вынесена над верхней опорой 2 виброизолятора.Собственая частота виброизолятора и степень его демпфирования при вертикальных колебаниях вибросистемы определяются положением регулировочного винта 8 относительно верхней опоры 2. Для получения максимального демпфирования регулировочный винт 8 устанавливается в положение, в котором при вертикальных колебаниях он не касается опорной пластины 9 и пружины 4, При этом вся динамическая нагрузка воспринимается дополнительными упругими элементами в виде резинометаллических упругих элементов 6, определяющими вертикальную жесткость виброизолятора, При перемещении регулировочного винта 8 в сторону основного .упругого элемента в виде пружины 4 и резиновой шайбы 5 динамическая,нагрузка соответственно перераспределяется между основным и дополнительными упругими элементами, При этом пружина 4 и резиновая шайба 5 сжимаются, а резинометаллические упругие элементы 6 получают предварительную разгружающую деформацию сдвига. В крайнем положении, когда поверхности сопряжения верхней опоры 2 с упругими элементами 6 сдвинуты вверх относительно поверхностей сопряжения упругих элементов 6 с нижней опорой 3 на величину амплитуды колебаний верхней опоры 2, получают режим виброизолятора с минимальным10 демпфированием при вертикальных колебаниях.При этом горизонтальная жесткость виброизолятора остается фактически постоянной при его работе в любом режиме благодаря тому, что упругие элементы 6 жестко связаны с верхней 2 и нижней 3 опорами. а дополнительный регулировочный элемент в виде болтов 11 дает возможность изменять величину предварительного сжатия упругих элементов 6.Выполнение виброизолятора с двумя резинометаллическими упругими элементами 6 позволяет ориентировать горизонтальную жесткость. В данном случае в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси виброизолятора, в котором упругие элементы 6 работают на сжатие, жесткость гораздо выше, чем в вертикальном направлении вдоль оси виброизолятора, когда эти элементы работают на,чистый сдвиг,Таким образом, можно обеспечить жесткое крепление оборудования в одном горизонтальном направлении и задать режим виброизоляции вибросистемы в другом.При необходимости замены дополнительных упругих элементов 6 требуется отпустить болты 11, вращая регулировочный винт 8, разгрузить полностью упругие элементы 6 и, сняв болты 7, крепящие упругие элементы 6 к верхней 2 и нижней 3 опорам, про 35 извести необходимую замену.Аналогично можно сменить основной упругий элемент - пружину 4 и резиновую шайбу 5. При этом не тре буетсяпроизводить полный демонтаж установленного на виброизолятор оборудования так же, как и в случае замены, дополнительных упругих элементов 6.45На фиг. 3 изображены графики за-, висимостей коэффициента потерь у от величины сдвига а дополнительных упругих элементов 6 относительно их нейтрального положения (кривая 12) и коэффициента потерь у от величины сдвига М дополнительных упругих элементов 6 для виброизолятора с резиновой шайбой 5 без резины 3311 (кривая 13).При этом для кривой 12 коэффициент потерь= 0,027 соответствует собственной частоте колебаний вибросистемы К = Гц, так и при частоте Е, = 5,5 Гц. Введение в основной упругий элемент резиновой шайбы 5, последовательно соединенной с цилиндрической пружиной 4, увеличивает коэффициент потерь в 1,5"2 раза.На фиг. 4 представлен график зависимостей частоты собственных вертикальных колебаний вибросистемы Г под нагрузкой Р = 258 кгс (кривая 14); Р = 312 кгс (кривая 15); Р = 362 кгс (кривая 16); Р416 кгс (кривая 17) от величины сдвига дополнительных упругих элементов 6, резинометаллических элементов БРМ из резины марки 51-1562, и основного упругого элемента (цилиндрической пружины) относительно их нейтрального положения.На фиг. 5 изображен график зависимости жесткостей К(в направлении сжатия перпендикулярной оси виброизолятора) и К(в направлении сдвига вдоль оси виброизолятора) дополнительных упругих элементов 6, выполненных из резинометаллических элементов БРМ, ат величины соответству - ющих напряжений сжатияи сдвига Г . При этом характеристика деформации сжатия дополнительных элементов 6 в рабочем диапазоне нелинейная в отличие от характеристики деформации сдвига. Жесткость плоских резинометаллических элементов 6 в направлении сдвига фактически не меняется при их обжатии, а их жесткость в направлении сжатия значительно увеличивается. Путем обжатия дополнительных упругих элементов 6 с помощью дополнительных регулировочных элементов ввиде стяжных болтов 11 можно изменятьгоризонтальную жесткость виброизолятора без изменения его вертикальнойжесткости,Предлагаемый виброизолятор с регулируемыми дополнительными упругимиэлементами с помощью дополнительныхрегулировочных элементов в виде стяжных болтов совместно с регулируемымиосновными упругими элементами обеспечивает воэможность изменять в широких пределах как собственную частоту,так и степень демпфирования колебаний виброизоляционной системы, повышая надежность работы виброизолятора,что позволяет использовать его длявиброизоляции широкого класса виброоборудованияФормула изобретения Виброизолятор, содержащий параллельно расположенные основной и до 5 полнительные упругие элементы, размещенные между двумя опорами, и регулировочный элемент, установленный с возможностью перемещения и фиксации в одной из опор и воздействующий на основной упругий элемент, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 357повьппения эффективности виброизоляции вертикальных колебаний вибросистемы за счет регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования путем перераспределения нагрузок на упругие элементы, он снабжен дополнительными регулировочными элементами в виде, болтов, расположенных перпендикулярно к оси виброизолятора и стягивающих дополнительные упругие элементы.