RU2538854C1

RU2538854C1 - Vibration isolator

Info

Publication number: RU2538854C1
Application number: RU2013133951/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-01-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: vibration isolator comprises housing, base, elastic element, bottom and top stroke limiters of elastic element. The housing is rigidly joined with the base designed as a round axial bearing. The elastic element interacts with the top and bottom stroke limiters through the bottom bearing barrel and the top cover which is rigidly connected to the threaded bushing. The screw for connection of the elastic element with the vibration isolated object is fixed in the threaded bushing. The housing in the top part is connected to the cover on which the elastic dynamic stroke limiter of an object (the limiter is made from elastomer) is fixed. In the cover, perpendicular to its axis, a hole for pumping into the system of viscous lubricant, for example solid oil, is provisioned. The elastic element is designed as a combined dish-shaped one. The bottom part of the elastic element frame consists of the disk-shaped base disk with a ring internal cavity where the bottom elastic ring is placed. The top part of the frame is designed as a disk-shaped cover with the central ring groove. The cover by means of screws is rigidly joined with the top elastic ring. The central ring groove of the cover has a layer of vibration damping material from polyurethane on which a mounting plate for fastening of the vibration isolated object is fixed.

EFFECT: vibration insulation efficiency improvement.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использован в различного рода машинах и механизмах, в частности в станкостроительной промышленности, текстильной и легкой промышленности, сельском хозяйстве, в приборостроении, в транспортном машиностроении.The invention relates to means for protecting a human operator from the harmful effects of vibration and can be used in various machines and mechanisms, in particular in the machine tool industry, textile and light industry, agriculture, instrument making, and transport engineering.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является техническое решение по патенту РФ №2451849 (прототип), содержащее корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом.The closest technical solution to the claimed object is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2451849 (prototype), comprising a housing, base, elastic element, lower and upper limiters of the course of the elastic element made of elastomer, and a threaded sleeve connecting the elastic element with a vibration-insulated object.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции за счет недостаточного демпфирования.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of vibration isolation due to insufficient damping.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.The technical result is an increase in the effectiveness of vibration isolation.

Это достигается тем, что в виброизоляторе, содержащем корпус, основание, упругий элемент и ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом, корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода упругого элемента, ось которого перпендикулярна основанию, при этом упругий элемент взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю охватывающую его крышку, которая жестко соединена с осесимметричной ему резьбовой втулкой, а на крышке закреплен верхний ограничитель хода упругого элемента, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку, при этом верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом, при этом корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола, а упругий элемент выполнен комбинированным тарельчатого типа.This is achieved by the fact that in the vibration isolator containing the housing, the base, the elastic element and the stroke limiters of the elastic element made of elastomer, and the threaded sleeve connecting the elastic element to the vibration-insulated object, the housing is rigidly connected to the base, made in the form of a round thrust bearing, on which relies on a lower cylindrical elastic damping element made of an elastomer with an axial cylindrical conical hole, which acts as a lower limiter of the course of the elastic element, the axis of which is perpendicular to the base, and the elastic element interacts with the upper and lower stroke limiters through the lower support cup and the upper cover that covers it, which is rigidly connected to the threaded sleeve axially symmetric to it, and the upper limit stop of the elastic element is made on the cover, made in the form of a cylindrical sleeve covering the cover from above, the upper limiter serves as the upper elastomeric damper element and is made of elastomer, and a screw is fixed in the threaded sleeve for connecting the elastic element with a vibration-insulated object moreover, the case in the upper part is connected to the lid, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter of the dynamic course of the object is made of elastomer, and a hole is made in the lid perpendicular to its axis into the viscous lubricant system material, for example solid oil, and the elastic element is made of a combined plate type.

На фиг.1 изображен фронтальный разрез виброизолятора, на фиг.2 - схема комбинированного упругого элемента тарельчатого типа, на фиг.3 - вид сверху на тарельчатый упругий элемент со снятым каркасом.Figure 1 shows a frontal section of a vibration isolator, figure 2 is a diagram of a combined elastic element of a disk type, figure 3 is a top view of a disk elastic element with the frame removed.

Виброизолятор содержит корпус 8 (фиг.1), жестко связанный с основанием 1, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент 4 из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием 2, выполняющий функции нижнего ограничителя хода комбинированного упругого элемента 12.The vibration isolator comprises a housing 8 (Fig. 1), rigidly connected to the base 1, made in the form of a round thrust bearing, on which the lower cylindrical elastic damping element 4 of elastomer with an axial cylinder-conical hole 2, which functions as the lower limit stop of the combined elastic element 12, rests.

Упругий элемент 12 виброизолятора выполнен комбинированным (фиг.2), ось которого перпендикулярна основанию 1. Он взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан 13 и верхнюю охватывающую его крышку 9, которая жестко соединена с осесимметричной комбинированному упругому элементу 12 резьбовой втулкой 6. На крышке 9 закреплен верхний ограничитель хода комбинированного упругого элемента 12, выполненный в виде цилиндрической втулки 5, охватывающей сверху крышку 9. Верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера. В резьбовой втулке 6 закреплен винт 7 для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом (на чертеже не показано). Корпус 8 в верхней части соединен с крышкой 10, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель 11 динамического хода объекта, выполненный из эластомера. В крышке 10, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие 3 для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола.The elastic element 12 of the vibration isolator is made combined (Fig. 2), the axis of which is perpendicular to the base 1. It interacts with the upper and lower limiters of the stroke through the lower supporting cup 13 and the upper cover 9 covering it, which is rigidly connected to the axisymmetric combined elastic element 12 with a threaded sleeve 6 . On the cover 9 is fixed the upper limit stop of the combined elastic element 12, made in the form of a cylindrical sleeve 5, covering the top of the cover 9. The upper limit serves as the upper elastic damper ruyuschim element and is made of elastomer. A screw 7 is fixed in the threaded sleeve 6 for connecting the elastic element with a vibration-insulated object (not shown in the drawing). The housing 8 in the upper part is connected to the cover 10, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter 11 of the dynamic course of the object is made of elastomer. In the lid 10, perpendicular to its axis, a hole 3 is made for injection into the system of a viscous lubricant, for example, solid oil.

Комбинированный упругий элемент 12 выполнен тарельчатым и содержит каркас (фиг.2), в котором установлен упругий элемент тарельчатого типа. Каркас состоит из нижней и верхней частей. Нижняя часть каркаса состоит из основания 23, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой 24, в которой размещено нижнее упругое кольцо 14 упругого элемента тарельчатого типа. Верхняя часть каркаса выполнена в виде крышки 17, представляющей собой диск с центральной кольцевой выемкой и жестко связанной посредством, например, винтов 21 с верхним упругим кольцом 15 (фиг.2) упругого элемента тарельчатого типа. В центральной кольцевой выемке крышки 17 размещен слой вибродемпфирующего материала 19, например, из полиуретана, на котором фиксируется установочная плита 20 для крепления виброизолируемого объекта (на чертеже не показано).The combined elastic element 12 is made dish-shaped and contains a frame (figure 2), in which an elastic dish-shaped element is installed. The frame consists of lower and upper parts. The lower part of the frame consists of a base 23, made in the form of a disk with an annular internal groove 24, in which the lower elastic ring 14 of the elastic element of the plate type is placed. The upper part of the frame is made in the form of a cover 17, which is a disk with a central annular recess and rigidly connected by, for example, screws 21 with an upper elastic ring 15 (Fig. 2) of a plate-type elastic element. In the Central annular recess of the cover 17 there is a layer of vibration damping material 19, for example, made of polyurethane, on which a mounting plate 20 is fixed for attaching a vibration-insulated object (not shown in the drawing).

Упругий элемент тарельчатого типа (фиг.3) содержит по крайней мере два плоских упругих соосно расположенных колец, верхнего 15 и нижнего 14, соединенных между собой посредством по крайней мере трех упругих плоских пластин 16, расположенных наклонно по отношению к оси колец, причем пластины, соединяющие верхнее и нижнее кольца, могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого или квадратного профиля (на чертеже не показано). Верхнее кольцо 15 соединено с крышкой 17, а к нижней части нижнего кольца 14 прикреплено кольцо 22 из фрикционного материала для создания сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе. Плоские упругие пластины 16 расположены между выемками 18.The elastic element of the disk type (figure 3) contains at least two flat elastic coaxially arranged rings, the upper 15 and lower 14, interconnected by at least three elastic flat plates 16, located obliquely with respect to the axis of the rings, and the plate, connecting the upper and lower rings, can be made in the form of elastic rods of round or square profile (not shown in the drawing). The upper ring 15 is connected to the cover 17, and a ring 22 of friction material is attached to the lower part of the lower ring 14 to create dry friction, which provides the necessary damping in the system. Flat elastic plates 16 are located between the recesses 18.

Виброизолятор работает следующим образом.Vibration isolator works as follows.

При приложении статической нагрузки на объект, он опускается вниз, сжимая пружину 12, которая воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на основание 1, установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Нелинейное демпфирование в системе осуществляется за счет наличия нижнего 4 и верхнего 5 ограничителей хода пружины 12, выполненных из эластомера. Горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного (с зазором) расположения нижнего опорного стакана 13 пружины 12 и верхней охватывающей пружину крышки 9.When a static load is applied to the object, it falls down, compressing the spring 12, which perceives vertical loads, thereby weakening the dynamic effect on the base 1, installed on the floor of the building or chassis of the vehicle (not shown). Nonlinear damping in the system is due to the presence of the lower 4 and upper 5 stroke limiters of the spring 12, made of elastomer. Horizontal vibrations are damped due to the unrestricted (with a gap) arrangement of the lower support cup 13 of the spring 12 and the upper cover 9 covering the spring.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится пружиной 12 и упругодемпфирующими элементами 4 и 5, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие - упругие элементы - объект» в зарезонансном режиме.When a dynamic load is applied from the side of the object, for example, operating equipment, the vibration is damped by the spring 12 and the elastic-damping elements 4 and 5, the rigidity of which is calculated for the operation of the complex system "overlap - elastic elements - object" in the resonance mode.

Упругий элемент тарельчатого типа работает следующим образом.The elastic element of the plate type works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показано), фиксируемого на установочной плите 20, обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов за счет плоских упругих пластин 16. Слой вибродемпфирующего материала 19, который размещен в центральной кольцевой выемке крышки 17 и выполнен, например, из полиуретана, увеличивает демпфирование виброизолируемого объекта на высоких частотах, а кольцо 22 из фрикционного материала способствует созданию сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе на резонансе.When vibrations of a vibration-insulated object (not shown in the drawing), fixed on the mounting plate 20, provides spatial vibration protection and shock protection due to flat elastic plates 16. The layer of vibration-damping material 19, which is placed in the Central annular recess of the cover 17 and is made, for example, of polyurethane, increases the damping of the vibration-insulated object at high frequencies, and the ring 22 of friction material contributes to the creation of dry friction, providing the necessary damping in the system on p resonance show.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты, как оборудования, так и оператора, при простоте в обслуживании и надежности конструкции в эксплуатации.The proposed technical solution is an effective anti-vibration device that can be used to protect both equipment and the operator, with ease of maintenance and reliability of the structure in operation.

Claims

1. Vibration isolator comprising a housing, a base, an elastic element, lower and upper limiters of the course of the elastic element made of elastomer, and a threaded sleeve connecting the elastic element with a vibration-insulated object, the housing is rigidly connected with the base, made in the form of a round thrust bearing, on which lower cylindrical elastic damping element made of elastomer with an axial cydindroconic hole, which acts as the lower limiter of the course of the elastic element, the axis of which is perpendicular to the base, while The ugly element interacts with the upper and lower stroke limiters through the lower support cup and the upper cover that covers it, which is rigidly connected to the threaded sleeve axisymmetric to it, and the upper stroke limiter of the elastic element is made on the cover, made in the form of a cylindrical sleeve covering the top of the cover, while the upper limiter serves as the upper elastic-damping element and is made of elastomer, and a screw is fixed in the threaded sleeve for connecting the elastic element with a vibration-insulated object, when the case in the upper part is connected to the lid, on the end surface of which, facing the vibration-insulated object, an elastic limiter of the dynamic course of the object is made of elastomer, and in the lid, perpendicular to its axis, a hole is made for injecting viscous lubricant into the system, for example solid oil, characterized in that the elastic element is made of a combination plate type and contains a frame, which consists of lower and upper parts, while the lower part of the frame consists of a base, A disk in the form of a disk with an annular inner groove in which the lower elastic ring of the disk-shaped elastic element is placed, and the upper part of the frame is made in the form of a cover, which is a disk with a central annular recess and rigidly connected by, for example, screws with the upper elastic ring of the elastic element plate type, and in the central annular recess of the lid there is a layer of vibration-damping material, for example, of polyurethane, on which a mounting plate is fixed for attaching vibration-isolating wow object.

2. The vibration isolator according to claim 1, characterized in that the elastic element of the disk type contains at least two flat elastic coaxially arranged rings, upper and lower, interconnected by at least three elastic flat plates located obliquely with respect to the axis of the rings moreover, the upper ring is connected to the cover, and a ring of friction material is attached to the lower part of the lower ring to create dry friction, which provides the necessary damping in the system, and flat elastic plates are located between the recesses.