RU2651395C1 - Vibration isolator with flat springs - Google Patents

Vibration isolator with flat springs Download PDF

Info

Publication number
RU2651395C1
RU2651395C1 RU2017127837A RU2017127837A RU2651395C1 RU 2651395 C1 RU2651395 C1 RU 2651395C1 RU 2017127837 A RU2017127837 A RU 2017127837A RU 2017127837 A RU2017127837 A RU 2017127837A RU 2651395 C1 RU2651395 C1 RU 2651395C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
elastic
damping
piston
elements
Prior art date
Application number
RU2017127837A
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 RU2017127837A priority Critical patent/RU2651395C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2651395C1 publication Critical patent/RU2651395C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression 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
    • F16F15/04—Suppression 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
    • F16F15/06—Suppression 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression 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
    • F16F15/04—Suppression 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
    • F16F15/08—Suppression 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 rubber springs ; with springs made of rubber and metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08—Spring 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
    • F16F3/10—Spring 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/14—Vibration-dampers; Shock-absorbers of cable support type, i.e. frictionally-engaged loop-forming cables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/30—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used for process equipment, hardware and instruments, as well as human operator protection against the impact of vibration and shock loads. Vibration isolator with flat springs contains a frame connecting two resilient elements of a different design but of equal rigidity installed in parallel therein. Frame is made in the form of two supporting horizontal plates, resting against the left and right resilient damping elements, respectively. Frame horizontal plates are rigidly connected to the vertical plates, which in the frame lower part are connected together by the base plate, on which through the vibration damping gasket and a vertical post a platform for the vibration-insulated object is installed, wherein both resilient elements, the left and the right, are installed on the common base. Left resilient element is installed on a common base through the vibration damping gasket, and the right resilient element is through the vibration damping gasket, which is made identical to the vibration damping gasket fixed in its upper part and located under the frame horizontal supporting plate. Left resilient element is made in the form of an elastic damping element, which is a damper comprising body and piston arranged therein, the body is made in the form of a cylinder with a bottom, in which a piston is located in the form of a cup with parallel to each other and coaxial to the body upper and a lower collars, which are disposed with a gap relative to the body inner surface, and between collars the friction material is located. Right resilient element is made in the form of an elastic damping element with flat springs and contains flat resilient elements and damping elements, flat resilient elements are made in the form of the of arced resilient elements package in the form the alternating in mutually perpendicular directions and resting against the base flat springs, wherein each of the flat springs consists of a horizontal flange and two side flanges bent at an angle of 135° to the horizontal flange and having support areas at the ends. Vibration isolator damping element is made frictional in the form of rivets located parallel to the vibration isolator axis, made of friction material and connecting interacting with the base flat springs. Through the elastomeric resilient element vibration isolator base is installed on the mesh damper body, which contains a base made in the form of a vertical cylinder with fasteners located perpendicular to the cylinder axis in its middle part, wherein one of the fasteners is a bolt with a washer, and the other, oppositely disposed and connected to the bolt, is a threaded bushing with a washer, which is the supporting element with the vibration-insulated object inclined arrangement. In the cylinder upper part the elastomeric resilient element is arranged, for example, from rubber or polyurethane, and in the lower part the combined resilient element is arranged.
EFFECT: increase in the vibration isolation effectiveness due to the mesh elastic elements introduction into the vibration isolation system, damping oscillations in the middle and high frequencies.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты технологического оборудования, аппаратуры и приборов, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.The invention relates to mechanical engineering and can be used to protect technological equipment, apparatus and devices, as well as the human operator from exposure to vibration and shock loads.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа, содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы по патенту РФ №2295071, F16F 3/08 (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a spring-type vibration isolator containing a base, a strut, spring-type elastic elements and support nodes according to RF patent No. 2295071, F16F 3/08 (prototype).

Недостатком работы известного устройства является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции из-за сравнительно большой жесткости рессор, состоящих из двух частей.The disadvantage of the known device is the relatively low efficiency of vibration isolation due to the relatively high stiffness of the springs, consisting of two parts.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции за счет введения в систему виброизоляции сетчатых упругих элементов, демпфирующих колебания в области средних и высоких частот.The technical result is an increase in the effectiveness of vibration isolation due to the introduction of mesh elastic elements into the vibration isolation system, damping vibrations in the medium and high frequencies.

Это достигается тем, что в виброизоляторе с плоскими пружинами, содержащем каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругих 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 которую через вибродемпфирующую прокладку и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, причем оба упругих элемента, левый и правый, установлены на общем основании, при этом левый упругий элемент установлен на общем основании через вибродемпфирующую прокладку, а правый упругий элемент - через вибродемпфирующую прокладку, которая выполнена идентичной вибродемпфирующей прокладке, закрепленной в верхней его части и расположенной под опорной горизонтальной пластиной каркаса, при этом левый упругий элемент выполнен в виде упругодемпфирующего элемента, представляющего собой демпфер, содержащий корпус и размещенный в нем поршень, корпус выполнен в виде цилиндра с днищем, в котором расположен поршень, выполненный в виде стакана с, параллельными между собой и соосными корпусу, верхним и нижним буртиками, которые расположены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между буртиками расположен фрикционный материал, а в нижнюю поверхность поршня упирается пружина, расположенная между поршнем и днищем корпуса, причем полость между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, а верхняя поверхность верхнего буртика поршня упирается в упругое кольцо, соединенное со стопорным элементом, выполненным, например, в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра корпуса, при нем стопорный элемент через упругое кольцо контактирует с верхней поверхностью верхнего буртика поршня, удерживая его в исходном состоянии, а в качестве фрикционного материала, расположенного между буртиками поршня, используется спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, при этом пружина, расположенная между поршнем и днищем корпуса, выполнена в виде конической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, а правый упругий элемент выполнен в виде упругодемпфирующего элемента с плоскими пружинами и содержит плоские упругие элементы и демпфирующие элементы, плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание, причем каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки на концах, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен фрикционным в виде расположенных параллельно оси виброизолятора заклепок, выполненных из фрикционного материала и соединяющих плоские пружины, взаимодействующие с основанием, при этом основание виброизолятора установлено через упругий элемент из эластомера на корпусе сетчатого демпфера, который содержит основание, выполненное в виде вертикального цилиндра с крепежными элементами, расположенными перпендикулярно оси цилиндра, в его средней части, причем одним из крепежных элементов является болт с шайбой, а другим, оппозитно расположенным и соединенным с болтом резьбовая втулка с шайбой, являющаяся опорным элементом при наклонном расположении виброизолируемого объекта, при этом в верхней части цилиндра расположен упругий элемент из эластомера, например резины или полиуретана, а в нижней части расположен комбинированный упругий элемент.This is achieved by the fact that in a vibration absorber with flat springs containing a frame connecting in parallel two elastic 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 supporting 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 in the lower part of the frame are interconnected by a support cast, on which a platform for a vibroinsulated object is installed through a vibration-damping pad and a vertical strut, both elastic elements, left and right, are installed on a common base, while the left elastic element is installed on a common base through a vibration-damping pad, and the right elastic element is installed through a vibration-damping a gasket which is made identical to a vibration damping gasket fixed in its upper part and located under the horizontal support plate of the frame, while the left elastic the element is made in the form of an elastic damping element, which is a damper containing a housing and a piston located in it, the housing is made in the form of a cylinder with a bottom, in which the piston is arranged in the form of a cup with parallel to each other and coaxial to the housing, upper and lower flanges, which are located relative to the inner surface of the housing with a gap, and friction material is located between the shoulders, and a spring located between the piston and the bottom of the housing abuts against the lower surface of the piston, between the piston and the bottom of the housing in which the spring is located, it is filled with friction material with a higher coefficient of friction, and the upper surface of the upper piston shoulder abuts against an elastic ring connected to a locking element made, for example, in the form of a locking ring fixed in the groove of the inner the surface of the cylinder of the housing, with it the locking element through an elastic ring is in contact with the upper surface of the upper shoulder of the piston, holding it in its original state, and as a friction material, located between the shoulders of the piston, sintered friction material based on copper is used, containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon, in the following ratio of components, wt. %: zinc 6.0 ÷ 8.0; iron 0.1 ÷ 0.2; lead 2.0 ÷ 4.0; graphite 3.0 ÷ 7.0; vermiculite 8.0 ÷ 12.0; chrome 4.0 ÷ 6.0; antimony 0.05 ÷ 0.1; silicon 2.0 ÷ 3.0; copper - the rest, while the spring located between the piston and the bottom of the housing is made in the form of a conical spring, the turns of which are coated with a vibration damping material, for example polyurethane, and the right elastic element is made in the form of an elastic damping element with flat springs and contains flat elastic elements and damping elements , flat elastic elements are made in the form of a package of elastic elements of arch type in the form of a set of flat springs alternating in mutually perpendicular directions, resting on the base, why each of the flat springs consists of a horizontal shelf and two side shelves, bent at an angle of 135 ° to the horizontal shelf and having supporting sections at the ends, and the damping element of the vibration isolator is made friction in the form of rivets parallel to the axis of the vibration isolator made of friction material and connecting the flat springs interacting with the base, while the base of the vibration isolator is installed through an elastic element of elastomer on the housing of the mesh damper, which contains the base, made threaded in the form of a vertical cylinder with fasteners located perpendicular to the axis of the cylinder, in its middle part, one of the fasteners being a bolt with a washer, and another threaded sleeve with a washer opposed and connected to the bolt, which is a supporting element with an inclined arrangement of a vibration-proof object, while in the upper part of the cylinder there is an elastic element made of an elastomer, for example rubber or polyurethane, and in the lower part there is a combined elastic element.

На фиг. 1 изображен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора с параллельно соединенными упруго демпфирующими элементами: левым 1, выполненным в виде демпфера, и правым 2 - в виде упругодемпфирующего элемента с плоскими пружинами, на фиг. 2 - фронтальное сечение упругодемпфирующего элемента с плоскими пружинами, на фиг. 3 - вид его сверху.In FIG. 1 shows a frontal section of the proposed vibration isolator with elastically damping elements connected in parallel: left 1, made in the form of a damper, and right 2, in the form of an elastic damping element with flat springs, FIG. 2 is a frontal section of an elastic damping element with flat springs, FIG. 3 - view from above.

Виброизолятор с плоскими пружинами 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 14 и 15, опирающихся соответственно на левый 1 и правый 2 (в плоскости чертежа) упругодемпфирующие элементы. Горизонтальные пластины 14 и 15 каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами 16 и 17, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой 18, на которую через вибродемпфирующую прокладку 19 и вертикальную стойку 20 установлена платформа 21 для виброизолируемого объекта (на чертеже не показан). Оба упругих элемента, левый 1 и правый 2, установлены на общем основании 25, при этом левый упругий элемент 1 установлен на общем основании 25 через вибродемпфирующую прокладку 22, а правый упругий элемент 2 - через вибродемпфирующую прокладку 24, которая выполнена идентичной вибродемпфирующей прокладке 23, закрепленной в верхней его части и расположенной под опорной горизонтальной пластиной 15 каркаса.The vibration isolator with flat springs contains a frame connecting two parallel-mounted elastic-damping elements of different designs but of the same stiffness, designed for highly loaded vibration isolation systems. The frame is made in the form of two horizontal supporting plates 14 and 15, based respectively on the left 1 and right 2 (in the plane of the drawing) elastic damping elements. The horizontal plates 14 and 15 of the frame are rigidly connected to the vertical plates 16 and 17, which are connected at the bottom of the frame by a support plate 18, onto which a platform 21 for a vibration-isolating object (not shown) is installed through the vibration damping pad 19 and the vertical strut 20. Both elastic elements, left 1 and right 2, are installed on a common base 25, while the left elastic element 1 is installed on a common base 25 through a vibration damping pad 22, and the right elastic element 2 is installed through a vibration damping strip 24, which is identical to the vibration damping strip 23, fixed in its upper part and located under the horizontal support plate 15 of the frame.

Левый упругий элемент 1 (см. в плоскости чертежа слева) выполнен в виде упругодемпфирующего элемента, представляющего собой демпфер, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра 3 с днищем, в котором расположен поршень 13, выполненный в виде стакана с, параллельными между собой и соосными корпусу, верхним 4 и нижним 5 буртиками и проточкой 6, которые расположены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между буртиками расположен фрикционный материал 7, например металлическая стружка, пластмассовые или металлические шарики, т.е. выбираемый в зависимости от требуемого коэффициента трения. В нижнюю поверхность поршня упирается пружина 9, расположенная между поршнем и днищем 2 корпуса демпфера, причем полость 8 между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина 9, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, например в виде крошки из вибродемпфирующего материала. Верхняя поверхность верхнего буртика 4 поршня упирается в упругое кольцо 11, соединенное со стопорным элементом 10, выполненным в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра 3 корпуса демпфера. Стопорный элемент 10 предназначен для фиксации поршня 13 в корпусе демпфера, при этом стопорный элемент 10 через упругое кольцо 11 контактирует с верхней поверхностью верхнего буртика 4 поршня, удерживая его в исходном состоянии. На поршне 13 закреплена платформа 12 для соединения демпфера с колеблющимся объектом (на чертеже не показан). В качестве фрикционного материала с более высоким коэффициентом трения, расположенного в полости 8 между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина, используется, например, песок, шарики из полиуретана, элементы сетчатой структуры, плотность элементов сетчатой структуры 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.The left elastic element 1 (see in the plane of the drawing on the left) is made in the form of an elastic damping element, which is a damper, comprising a housing made in the form of a cylinder 3 with a bottom, in which a piston 13 is arranged, made in the form of a cup with, parallel to each other and coaxial the housing, the upper 4 and lower 5 shoulders and the groove 6, which are located relative to the inner surface of the housing with a gap, and between the shoulders there is friction material 7, for example, metal shavings, plastic or metal balls, t .e. selectable depending on the required coefficient of friction. A spring 9 located between the piston and the bottom 2 of the damper body abuts against the bottom surface of the piston, and the cavity 8 between the piston and the bottom of the housing in which the spring 9 is located is filled with friction material with a higher coefficient of friction, for example, in the form of crumbs made from vibration damping material. The upper surface of the upper shoulder 4 of the piston abuts against an elastic ring 11 connected to a locking element 10 made in the form of a locking ring fixed in the groove of the inner surface of the cylinder 3 of the damper body. The locking element 10 is designed to fix the piston 13 in the damper body, while the locking element 10 through the elastic ring 11 is in contact with the upper surface of the upper shoulder 4 of the piston, holding it in its original state. A platform 12 is mounted on the piston 13 for connecting a damper to an oscillating object (not shown in the drawing). As friction material with a higher coefficient of friction, located in the cavity 8 between the piston and the bottom of the housing in which the spring is located, for example, sand, polyurethane balls, mesh elements are used, the density of mesh elements is in the optimal range of 1, 2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , moreover, the material of the wire of the elastic mesh elements is EI-708 steel, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ... 0.15 mm.

В качестве фрикционного материала 7, расположенного между буртиками 4 и 5 поршня, используется спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное. Возможен вариант, когда пружина 9, расположенная между поршнем 13 и днищем корпуса, выполнена в виде конической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.As the friction material 7 located between the shoulders 4 and 5 of the piston, a sintered friction material based on copper is used, containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon, in the following ratio of components, wt. %: zinc 6.0 ÷ 8.0; iron 0.1 ÷ 0.2; lead 2.0 ÷ 4.0; graphite 3.0 ÷ 7.0; vermiculite 8.0 ÷ 12.0; chrome 4.0 ÷ 6.0; antimony 0.05 ÷ 0.1; silicon 2.0 ÷ 3.0; copper is the rest. It is possible that the spring 9, located between the piston 13 and the bottom of the housing, is made in the form of a conical spring, the turns of which are covered with vibration damping material, for example polyurethane.

Левый упругий элемент 1 работает следующим образом.The left elastic element 1 operates as follows.

При колебаниях вибрирующего объекта (на чертеже не показан), установленного на платформе 21, обеспечивается его пространственная виброзащита и защита от ударов. Выполнение упругого элемента 1 в виде упругодемпфирующего элемента способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций за счет комбинированного демпфирования, и повышает эффективность виброзащиты на резонансе за счет фрикционного материала, расположенного между буртиками 4 и 5 поршня 13, а также за счет элементов сетчатой структуры, расположенных в полости 8 между поршнем 13 и днищем корпуса, в которой расположена пружина 9.When vibrating a vibrating object (not shown in the drawing) installed on the platform 21, its spatial vibration protection and shock protection are provided. The execution of the elastic element 1 in the form of an elastic damping element helps to expand the frequency range of vibration damping due to combined damping, and increases the efficiency of vibration protection at resonance due to the friction material located between the shoulders 4 and 5 of the piston 13, as well as due to the elements of the mesh structure located in the cavity 8 between the piston 13 and the bottom of the housing in which the spring 9 is located.

Правый упругий элемент 2 выполнен в виде упругодемпфирующего элемента с плоскими пружинами и содержит плоские упругие элементы, которые выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин 28 и 29, опирающихся на основание 32, причем каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки 30 на концах, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен фрикционным в виде расположенных параллельно оси виброизолятора заклепок 31. выполненных из фрикционного материала и соединяющих плоские пружины 28 и 29, взаимодействующие с основанием 32. Крепление виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) к виброизолятору осуществляется с помощью болта 26 с гайкой 27.The right elastic element 2 is made in the form of an elastic-damping element with flat springs and contains flat elastic elements, which are made in the form of a package of elastic elements of arch type in the form of a set of flat springs 28 and 29 alternating in mutually perpendicular directions, resting on the base 32, each of which is flat springs consists of a horizontal shelf and two side shelves, bent at an angle of 135 ° to the horizontal shelf and having supporting sections 30 at the ends, and the damping element of the vibration isolator is made friction in ideally rivets 31 located parallel to the axis of the vibration isolator. made of friction material and connecting flat springs 28 and 29, interacting with the base 32. The vibration-insulated object (not shown) is mounted to the vibration isolator using a bolt 26 with nut 27.

Основание 32 виброизолятора установлено через упругий элемент 34 из эластомера на корпусе сетчатого демпфера, который содержит основание, выполненное в виде вертикального цилиндра 33 с крепежными элементами, расположенными перпендикулярно оси цилиндра, в его средней части, причем одним из крепежных элементов является болт 36 с шайбой 39, а другим, оппозитно расположенным и соединенным с болтом 36 - резьбовая втулка 37 с шайбой 38, являющаяся опорным элементом при наклонном расположении виброизолируемого объекта. В верхней части цилиндра 33 расположен упругий элемент 34 из эластомера, например резины или полиуретана, а в нижней части расположен сетчатый упругий элемент 35.The base 32 of the vibration isolator is installed through an elastic element 34 of elastomer on the housing of the mesh damper, which contains a base made in the form of a vertical cylinder 33 with fasteners located perpendicular to the axis of the cylinder in its middle part, and one of the fasteners is a bolt 36 with a washer 39 and another, located opposite and connected with a bolt 36, a threaded sleeve 37 with a washer 38, which is a supporting element with an inclined arrangement of a vibration-insulated object. An elastic element 34 made of an elastomer, for example rubber or polyurethane, is located in the upper part of the cylinder 33, and a mesh elastic element 35 is located in the lower part.

Плотность сетчатой структуры каждого из упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин: 1,2… 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09…0.15 мм.The density of the mesh structure of each of the elastic mesh elements is in the optimal range of values: 1.2 ... 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 0.09 ... 0.15 mm.

При этом плотность сетчатой структуры внешних слоев каждого упругого сетчатого элемента в 1.5 раза больше плотности сетчатой структуры их внутренних слоев.In this case, the density of the network structure of the outer layers of each elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the network structure of their inner layers.

Каждый упругий сетчатый элемент может быть выполнен комбинированным и состоящим из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.Each elastic mesh element can be made combined and consisting of a mesh frame filled with an elastomer, for example polyurethane.

В своей нижней части сетчатый упругий элемент 35 упирается в диск 40 с центральной выемкой, в которой расположен вибродемпфирующий элемент 41, выполненный, например, из резины или полиуретана.In its lower part, the mesh elastic element 35 abuts against a disk 40 with a central recess in which a vibration damping element 41 is made, made of, for example, rubber or polyurethane.

Демпфер сетчатый работает следующим образом.The damper mesh works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на упругих элементах 34 и 35, они воспринимают как вертикальные, горизонтальные, так и нагрузки под углом, 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 in the drawing) located on the elastic elements 34 and 35, they perceive both vertical, horizontal and loads at an angle, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Виброизолятор с плоскими пружинами работает следующим образом.A vibration isolator with flat springs operates as follows.

Виброизолируемый объект устанавливается на платформу 21, соединенную с вертикальной стойкой 20, опирающейся на вибродемпфирующую прокладку 19. При колебаниях вибрирующего объекта (на чертеже не показан), установленного на платформе 21, обеспечивается его пространственная виброзащита и защита от ударов. Выполнение упругого элемента 1 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.A vibroinsulated object is mounted on a platform 21 connected to a vertical strut 20, supported by a vibration damping pad 19. When vibrating a vibrating object (not shown in the drawing) mounted on the platform 21, its spatial vibration protection and shock protection are provided. The execution of the elastic element 1 in the form of a damper contributes to the expansion of the frequency range of vibration damping due to combined damping, and increases the efficiency of vibration protection at resonance, and a coil spring, the turns of which are coated with vibration damping material, allows for additional damping of the vibration isolation system as a whole.

При воздействии внешней нагрузки упругие элементы 28 и 29 деформируются в осевом и радиальном направлениях. Радиальная деформация упругих элементов сопровождается изменением величины диаметра центров заклепок 31 и взаимного трения между заклепками из фрикционного материала и основанием 32, которое также может быть выполнено из фрикционного материала. Чередование взаимного расположения плоских пружин 28 и 29, составляющих упругие элементы арочного типа, во взаимно перпендикулярных направлениях обеспечивает наличие зазора между плоскими пружинами, что исключает их взаимное трение при деформациях упругого элемента. Благодаря функциональному разделению конструктивных узлов на упругие и демпфирующие элементы, а также простоте их сборки, обеспечивается оперативный подбор упругодемпфирующих характеристик виброизолятора для конкретных условий эксплуатации.When exposed to external loads, the elastic elements 28 and 29 are deformed in the axial and radial directions. The radial deformation of the elastic elements is accompanied by a change in the diameter of the centers of the rivets 31 and mutual friction between the rivets of the friction material and the base 32, which can also be made of friction material. The alternation of the mutual arrangement of the flat springs 28 and 29, constituting the elastic elements of the arch type, in mutually perpendicular directions provides a gap between the flat springs, which eliminates their mutual friction during deformation of the elastic element. Due to the functional separation of the structural units into elastic and damping elements, as well as the simplicity of their assembly, it is possible to quickly select the elastic-damping characteristics of the vibration isolator for specific operating conditions.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает оперативность подбора упругодемпфирующих характеристик для конкретных условий эксплуатации, а также возможность повышения виброзащитных качеств на резонансе.The proposed technical solution provides the speed of selection of elastic-damping characteristics for specific operating conditions, as well as the possibility of increasing the vibration-proof qualities at resonance.

Claims (1)

Виброизолятор с плоскими пружинами, содержащий каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругих 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 которую через вибродемпфирующую прокладку и вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта, причем оба упругих элемента, левый и правый, установлены на общем основании, при этом левый упругий элемент установлен на общем основании через вибродемпфирующую прокладку, а правый упругий элемент - через вибродемпфирующую прокладку, которая выполнена идентичной вибродемпфирующей прокладке, закрепленной в верхней его части и расположенной под опорной горизонтальной пластиной каркаса, при этом левый упругий момент выполнен в виде упругодемпфирующего элемента, представляющего собой демпфер, содержащий корпус и размещенный в нем поршень, корпус выполнен в виде цилиндра с днищем, в котором расположен поршень, выполненный в виде стакана с, параллельными между собой и соосными корпусу, верхним и нижним буртиками, которые расположены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между буртиками расположен фрикционный материал, а в нижнюю поверхность поршня упирается пружина, расположенная между поршнем и днищем корпуса, причем полость между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, а верхняя поверхность верхнего буртика поршня упирается в упругое кольцо, соединенное со стопорным элементом, выполненным, например, в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра корпуса, при этом стопорный элемент через упругое кольцо контактирует с верхней поверхностью верхнего буртика поршня, удерживая его в исходном состоянии, а в качестве фрикционного материала, расположенного между буртиками поршня, используется спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, при этом пружина, расположенная между поршнем и днищем корпуса, выполнена в виде конической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, а правый упругий элемент выполнен в виде упругодемпфирующего элемента с плоскими пружинами и содержит плоские упругие элементы и демпфирующие элементы, плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание, причем каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки на концах, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен фрикционным в виде расположенных параллельно оси виброизолятора заклепок, выполненных из фрикционного материала и соединяющих плоские пружины, взаимодействующие с основанием, при этом основание виброизолятора установлено через упругий элемент из эластомера на корпусе сетчатого демпфера, который содержит основание, выполненное в виде вертикального цилиндра с крепежными элементами, расположенными перпендикулярно оси цилиндра, в его средней части, причем одним из крепежных элементов является болт с шайбой, а другим, оппозитно расположенным и соединенным с болтом - резьбовая втулка с шайбой, являющаяся опорным элементом при наклонном расположении виброизолируемого объекта, при этом в верхней части цилиндра расположен упругий элемент из эластомера, например резины или полиуретана, а в нижней части расположен комбинированный упругий элемент.A vibration isolator with flat springs, comprising a frame connecting in parallel two elastic 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 support plates resting respectively on the left and right elastic damping elements, while the horizontal plates of the frame are rigidly connected to vertical plates, which are connected to each other in the lower part of the frame by a base plate on which a platform for a vibroinsulated object is installed through a vibration damping pad and a vertical strut, both elastic elements, left and right, are installed on a common base, while the left elastic element is installed on a common base through a vibration damping pad, and the right elastic element is installed through a vibration damping pad , which is made identical to a vibration damping pad fixed in its upper part and located under the horizontal support plate of the frame, while the left elastic moment t is made in the form of an elastic damping element, which is a damper containing a housing and a piston placed in it, the housing is made in the form of a cylinder with a bottom, in which the piston is located, made in the form of a cup with, parallel to each other and coaxial to the housing, upper and lower flanges, which are located relative to the inner surface of the housing with a gap, and friction material is located between the shoulders, and a spring located between the piston and the bottom of the housing abuts against the lower surface of the piston, the cavity between near the piston and the bottom of the housing in which the spring is located, it is filled with friction material with a higher coefficient of friction, and the upper surface of the upper shoulder of the piston abuts against an elastic ring connected to a locking element made, for example, in the form of a locking ring fixed in the groove of the inner surface the cylinder of the housing, while the locking element through an elastic ring is in contact with the upper surface of the upper shoulder of the piston, holding it in its original state, and as a friction material, Proposition between the piston collars used sintered friction material based on copper, containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon, with the following ratio of components, wt%: zinc 6,0 ÷ 8,0;. iron 0.1 ÷ 0.2; lead 2.0 ÷ 4.0; graphite 3.0 ÷ 7.0; vermiculite 8.0 ÷ 12.0; chrome 4.0 ÷ 6.0; antimony 0.05 ÷ 0.1; silicon 2.0 ÷ 3.0; copper - the rest, while the spring located between the piston and the bottom of the housing is made in the form of a conical spring, the turns of which are coated with a vibration damping material, for example polyurethane, and the right elastic element is made in the form of an elastic damping element with flat springs and contains flat elastic elements and damping elements , flat elastic elements are made in the form of a package of elastic elements of arch type in the form of a set of flat springs alternating in mutually perpendicular directions, resting on the base, why each of the flat springs consists of a horizontal shelf and two side shelves, bent at an angle of 135 ° to the horizontal shelf and having supporting sections at the ends, and the damping element of the vibration isolator is made friction in the form of rivets parallel to the axis of the vibration isolator made of friction material and connecting the flat springs interacting with the base, while the base of the vibration isolator is installed through an elastic element of elastomer on the housing of the mesh damper, which contains the base, made threaded in the form of a vertical cylinder with fasteners located perpendicular to the axis of the cylinder in its middle part, one of the fasteners being a bolt with a washer, and the other, opposite, located and connected to the bolt - a threaded sleeve with a washer, which is a supporting element with an inclined arrangement vibration-insulated object, while in the upper part of the cylinder there is an elastic element made of elastomer, such as rubber or polyurethane, and in the lower part is a combined elastic element.
RU2017127837A 2017-08-04 2017-08-04 Vibration isolator with flat springs RU2651395C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127837A RU2651395C1 (en) 2017-08-04 2017-08-04 Vibration isolator with flat springs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017127837A RU2651395C1 (en) 2017-08-04 2017-08-04 Vibration isolator with flat springs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2651395C1 true RU2651395C1 (en) 2018-04-19

Family

ID=61976860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017127837A RU2651395C1 (en) 2017-08-04 2017-08-04 Vibration isolator with flat springs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651395C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109519500A (en) * 2018-11-23 2019-03-26 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 A kind of electrical equipment vibration isolation anti-impact device

Citations (5)

* 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
RU2295073C1 (en) * 2005-09-19 2007-03-10 Олег Савельевич Кочетов Vibration insulator
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
RU2597704C2 (en) * 2015-01-12 2016-09-20 Олег Савельевич Кочетов Damper

Patent Citations (5)

* 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
RU2295073C1 (en) * 2005-09-19 2007-03-10 Олег Савельевич Кочетов Vibration insulator
RU2594268C1 (en) * 2015-01-12 2016-08-10 Олег Савельевич Кочетов Mesh vibration isolator by kochetov
RU2597704C2 (en) * 2015-01-12 2016-09-20 Олег Савельевич Кочетов Damper
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
CN109519500A (en) * 2018-11-23 2019-03-26 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 A kind of electrical equipment vibration isolation anti-impact device
CN109519500B (en) * 2018-11-23 2024-05-24 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Vibration isolation and impact resistance device for electrical equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2651395C1 (en) Vibration isolator with flat springs
RU2653971C1 (en) Rubber vibration platform
RU2651397C1 (en) Rubber vibration isolator for equipment
RU2651404C1 (en) Rubber metal vibration isolator for the process equipment installation
RU2653968C1 (en) Rubber metal vibratory insulator
RU2653930C1 (en) Spatial spring vibratory insulator
RU2651479C1 (en) Vibration isolator with rubber-cord shell
RU2651396C1 (en) Supporting type rubber metal vibration isolator with damper
RU2661664C1 (en) Vibration isolator for the unbalanced equipment
RU2653922C1 (en) Vibration isolator
RU2653427C1 (en) Spring vibration isolator with damper
RU2662336C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2651378C1 (en) Ship vibration isolator with parallel connected resilient damping elements
RU2651380C1 (en) Vibration isolator with parallel connected resilient damping elements
RU2652293C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2618348C1 (en) Spatial spring vibro-isolator of kochetov
RU2538855C1 (en) Kochstar vibration isolator
RU2669229C1 (en) Vibroinsulating system
RU2651403C1 (en) Rubber metal vibration isolator
RU2667842C1 (en) Two-stage conical vibration isolator
RU2668740C1 (en) Spatial vibration isolator for unbalanced equipment
RU2653969C1 (en) Two-step vibratory insulator for unequipped equipment with damper
RU2662344C1 (en) Rubber metal vibratory insulator
RU2661651C1 (en) Two-stage cylindrical vibration isolator
RU2651402C1 (en) Supporting type rubber metal vibration isolator