Виброизолирующая опора

(51) 5 Р 11052 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ТВУ й институт наведения(56) Вибрации энергетических мвочное пособие / Под ред, Н, В,Л.: Машиностроение, 1974, с. 37Авторское свидетельство СМ 1453097, кл, Р 16 Г 15/03, 19(54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты виброчувствительного оборудования и приборов от вибрации со стороны основания или снижения уровня возбуждения опорных конструкций работающими механизмами через виброизолирующее крепление, Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции, Упругие деформации виброизоляторов опоры сопровождаются и растра нствен н ыми колебаниями узлов 6, 7 соединения. Эти колебания возбуждают резонансные колебания грузов динамических гасителей,1746094 5 10 20 30 35 40 45 которые формируют компенсирующие силы в узлах 6, 7 соединения, что ведет к уменьшению упругой деформации виброизоляторов 3-5 и к снижению силового возбуждения защищаемого объекта 2, Для обеспечения максимального гашения вибрации объекта 2 коэффициента жесткости К 1 по трем взаимно перпендикулярным направлениям ) виброизолятора, прикрепляемого к обьекту 1, и коэффициенты жесткости Изобретение относится к технике виброизоляции и может быть использовано для защиты виброчувствительного оборудования и приборов о" вибрации со стороны основания или снижения уровня возбуждения опорных конструкций работающими механизмами через виброизолирующее крепление,Известен виброизолятор, содержащий два последовательно установленных упругих элемента, в узле скрепления которых установлена промежуточная масса с прикрепленным к ней динамическим гасителем колебаний.Недостатком известного виброизолятора является его пониженная эффективность в диапазоне низких частот (до 25 Гц), где проявляются резонансы промежуточной массы.Наиболее близкой к предлагаемой является виброизолирующая опора, содержащая два последовательно устанавливаемых между виброактивным и защищаемым объ.-,ектами виброизолятора, в узле скрепления которых установлен динамический гаситель, выполненный в виде груза и неравножесткого упругого элемента, ось наименьшей жесткости которого параллельна продольной оси опоры. Недостатком этой виброизолирующей опоры является ее низкая эффективность при гашении прос 1 ранственной вибрации. Это обусловлено тем, что в большинстве практических случаев продольная и поперечные составляющие сил, передаваемых виброизолирующей опоры на защищаемый объект соизмеримы, поэтому динамическое гашение только продольной составляющей (что достигается в известном устройстве использованием неравножестких элементов) лишь частично решает задачу виброзащиты, так как поперечные составляющие вибрационных сил, действующих на защищаемый объект могут возбуждать значительные колебания, в том числе и по продольной оси опоры. К 1 других виброизоляторов выбраны из соотношений К 11 ь К 1 ьо , ц(ц- + К 1- К" Иа(й), а =аФ (ИМК 1"), где К 1 - заданные коэффициенты жесткой виброизолирующей опоры; в - заданная средняя частота вибрации; 6-номинальная весовая нагрузка; ц - ускорение силы тяжести; й - количество виброизоляторов в опоре,2 ил,Целью изобретения является увеличение эффективности виброизолирующей опоры при пространственной вибрации устанавливаемого на заявляемую опору объекта, а также упрощение настройки опоры за счет применения средств раздельной регулировки жесткости упругой подвески груза динамического гасителя и изменения его массы.На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемой виброизолирующей опоры с двумя встроенными динамическими гасителями, упругая подвеска каждого из которых выполнена в виде последовательно соединенных неравножесткого упругого элемента в виде кольцевой мембраны и дополнительного неравножесткого упругого элемента в виде двух плоских кольцевых металластиковых элементов; на фиг. 2 - то же, с одним встроенным динамическим гасителем, неравножесткий упругий элемент которого выполнен в виде цилиндрического, дополнительный неравножесткий упругий элемент - в виде двух конических металластиковых элементов,Виброиэолирующая опора (фиг. 1) содержит три последовательно устанавливаемых между виброактивным 1 и защищаемым 2 объектами виброизолятора 3 - 5, в каждом из узлов 6 и 7 соединения которых установлен динамический гаситель 8, включающий груз 9 и упругую подвеску 10, выполненную в виде последовательно установленных неравножесткого упругого элемента в виде кольцевой мембраны 11 и дополнительный неравножесткий упругий элемент в виде двух плоских кольцевых металластиковых элементов 12 и 13, размещенных с разных сторон мембраны 11, Груз 9 динамического гасителя 8 выполнен в,виде стяжнога болта 14, массивной прижимной накладки 15 и двух регулировочных элементов 16 и 17 в виде колец, прикрепляемых к прижимной накладке 15 с помощью гайки 18(одновременно с поджатием металластиковых элементов 12 и 13 к мембране 1 1),эации виброизолирующей системы, выполненной нв основе предлагаемой виброизолирующей опоры. Функцией качества в задаче оптимизации является модуль коэффициента передачи сил на частоте вибрации ив, в оптимизируемыми параметрами были соотношения между коэффициентами жесткости виброизолирующей опоры и виброизоляторов, Ограничением в задаче было равенство 5 10 Для обеспечения условия независимойнастройки динамического гасителя по наотражающее равенство жесткости предла гаемой виброизолирующей опоры жесткости эквивалентного виброизолятора без встроенных динамических гасителей. Это позволило снизить количество разыгрываемых параметров и существенно упростить 20 анализ эффективности предлагаемого технического решения.Из эмпирических соотношений (1), найденных в результате решения параметрической задачи, видна, что их действие 25 особенно существенно в ближней эарезонансной области Щ1, т.е. в тех случаях, когда предлагаемая виброиэолирующая опора используется для обеспечения эффективной виброиэоляции в диапазоне час тот, незначительно удаленном от спектра собственных частот системы виброизоля; ции. При гашении составляющих вибрационного спектра, значительно удаленных от максимальной из собственных частот систе. мы соотношения (1) отражают необходимость реализации заявляемой виброизолирующей опоры на основе виброизоляторов с одинаковой жесткостью, превышающей жесткость эквивалентного 40 виброиэолятора в й раз (в соответствии с ограничением (2.На фиг, 2 изображена схема предлагаемой виброизолирующей опоры, выполненной на основе пневмобаллонов, в узле 45 скрепления опорных фланцев которых установлен динамический гаситель 8, груз 9 которого присоединен к узлу 6 скрепления с помощью последовательно установленных неравножесткого упругого элемента 11 в ви де кольцевого цилиндрического металластикового элемента и дополгительного неравножесткого упругого элемента 10 в виде двух кольцевых конических металластиковых элементов в двухсторонней 55 компоновке. правлениям жесткость используемых кольцевых конических элементов по продольной оси опоры должна превышать соответствующую жесткость кольцевого металластикового элемента, что возможно и ри достаточно малых углах наклона резинаметаллических слоев., (5-20 О) относительно горизонтальной йлоскости (поперечной плоскости виброиэолирующей опоры). Применение конических металластиковых элементов в подвеске динамического гасителя обеспечивает более широкие пределы регулирования поперечной жесткости упругой подвески (по сравнению с вариантом, фиг.1).Работа виброизолирующей опоры (фиг, 2) аналогична работе конструктивного варианта, представленного на фиг. 1, однако первый из них обеспечивает повышенный виброизолирующий эффект благодаря наличию в опопе двух динамических гасителей.Таким образом, благодаря тому, что упругая подвеска грузов встроенных в опору динамических гасителей выполнена в виде двух последовательно установленных неравножестких упругих элементов, ось наименьшей жесткости одного из которых параллельна оси наибольшей жесткости другого, а коэффициент жесткости (по трем взаимно перпендикулярным направлениям) виброизолирующей опоры и виброизоляторов выбраны в соответствии с оптимальными соотношениями, на частоте настройки динамических гасителей и в ее ближайшей окрестности обеспечивается максимальная виброиэоляции.Благодаря тому, что груз каждого динамического гасителя опоры выполнен в виде основного и нескольких дополнительных регулировочных инерционных элементов, а один из неравножестких упругих элементов выполнен с регулируемой жесткостью, настройка динамических гасителей по продольной оси и по направлениям, перпендикулярным этой оси осуществляется независимо, что существенно упрощает регулировку и эксплуатацию предлагаемой виброизолирующей опоры.Формула изобретения 1. Виброиэолирующая опора, содержащая по крайней мере два последовательно устанавливаемых между виброактивным и защищаемым обьектами виброизолятора, установленный в каждом из узлов соединения последних динамический гаситель, выполненный в виде груза и неравножесткого упругого элемента, ось наименьшей жесткости которого параллельна продольной оси опоры, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции,,Островска ан едакт Заказ ЛЫ Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул. Гагарина, 101 Прои опора снабжена установленным между грузом и неравножестким упругим элементом каждого динамического гасителя дополнительным неравножестким упругим элементом, ось наибольшей жесткости которого параллельна продольной оси опоры, а коэффициент жесткости Кц по трем взаимно перпендикулярным направлениям виброизолятора, прикрепляемого к виброакти- му объекту, и коэффициенты жесткости 1: остальных виброиэоляторов определены соотношениямиК 11=Кф И 4(+И);Кль Кьо, Д, Ц Цгде ф = сЯ(60/дК 1 ь),в - заданная средняя угловая частотавибрации,6- номинальная весовая нагрузка;д - ускорение силы тяжести;К - заданные коэффициенты жесткости ойоры по трем взаимно перпендикулярным направлениям );й - количество виброизоляторов в опоре.10 2, Опора по и. 1. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что один иэ неравножестких упругих элементов регулируем по жесткости, а груз выполнен в виде инерционных элементов,