RU40986U1 - Виброизолирующая рукоятка - Google Patents

Abstract

Виброизолирующая рукоятка из эластичного материала, содержащего полимерную основу и газовые ячейки сферической формы, изолированные друг от друга, отличающаяся тем, что размеры диаметров газовых ячеек находятся в пределах 0,06-0,60 мм, продольный разрез рукоятки выполнен по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности, при этом наружная и внутренняя цилиндрические поверхности рукояток выполнены со смещенными относительно друг друга осями симметрии.

Description

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты рук от воздействия вибрации.

В металлургической, судостроительной, машиностроительной, лесной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности имеется большое число работающих, использующих высокоскоростные ручные машины и транспортные средства. В настоящее время в народном хозяйстве имеется более 70 профессий, связанных с работой в условиях интенсивных вибраций.

Наряду с совершенствованием ручных машин снижение вредного воздействия вибрации на человека возможно и за счет специальных средств защиты рук, например, виброизолирующйх рукояток. ^

т"

Сложность проблемы при разработке конструкции виброизолирующей рукоятки заключается в том, что на руки оператора одновременно воздействуют вибрационные нагрузки в широком диапазоне частот: от 8 до 2000Гц.

В настоящее время дня обеспечения эффективного снижения уровня вибрации на руки оператора используют рукоятки с эластичным покрытием. Известны рукоятки руля двухколесного транспортного средства, выполненные из эластичных материалов ( патент Франции, 1398909, клВ 62К, 1964). Специальная форма и свойства материала рукоятки обеспечивают удобство удержания руля. Однако такие рукоятки практически не защищают руки водителя от вибрации и ударов, возникающих при движении транспортного средства. Известна также рукоятка, выполненная из эластичного материала и имеющая

замкнутую внутреннюю полость, образованную внутренними и наружными стенками рукоятки (патент США 3713350, кд.74-5519,1973). Эта рукоятка частично защищает ладонную часть руки от ударов и возможных защемлении. Однако не может обеспечивать эффективной защиты рук от вибрации.

Из уровня техники широко известен факт использования пористых эластичных материалов для целей виброгашения (см. Энциклопедия полимеров, т.2, с 549).

Влияние размера газовых ячеек ( в полимерной основе ) на определенную частоту колебаний, которые должны быть погашены, известно, например, из US 5143755, СО 8618/14. В данном источнике указывается на применение полиэтиленовых шариков, во многих случаях эквивалентных ячейкам, сформированных вспениваиием.

Так в садовом культиваторе 2Cycle Garden Cultivator 4 Юг фирмы RYOBI US(RYOBI OUTDOOR PRODUCTS, INC.) рукоятка имеет пористое эластичное покрытие, принятая авторами за прототип.

Основным недостатком данной виброизолирующей рукоятки является то, что эластичное покрытие рукоятки имеет газовые ячейки в полимерной основе строго одного размера и согласно инструкции на садовый культиватор 4 Юг настроены на частоты колебаний 125-250Щ на которых и гасят эффективно колебания, возникшие при работе культиватора.

Технической задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков и создание виброизолирующей рукоятки с эластичным покрытием, обеспечивающей эффективное гашение вибрации в широком диапазоне частот 30-2000Гц.

Предложенная конструкция рукоятки имеет эластичное покрытие, например из полиуретана, содержащего полимерную основу и газовые

ячейки. Газовые ячейки изолированы друг от друга» имеют сферическую форму разных диаметров, размеры которых составляют 0,06-0,б0мм.

На фиг.1 изображена предложенная конструкция рукоятки. Она состоит из полимерной основы 1 и газовых ячеек 2.

Гашение вибрации осуществляется в эластичном покрытии рукоятки за счет внутреннего трения в полимерной основе вязкоупругого материала эластичного покрытия рукоятки и за счет совершения работы деформирования оболочек внутренних газовых ячеек эластичного покрытия рукоятки при воздействии вибрационной нагрузки. Таким образом, в предложенной конструкции рукоятки совмещаются два механизма рассеивания вибрационной энергии. При этом наличие в эластичном покрытии рукоятки газовых ячеек различных диаметров обеспечивает эффективное виброгашение в широком диапазоне частот.

На основе многочисленных экспериментальных данных по результатам испытания предложенной конструкции рукоятки на вибростенде в широком диапазоне частот колебаний авторами было установлено, что большое значение на эффективность виброгашения оказывают конкретные размеры диаметров сферических газовых ячеек в полимерной основе эластичного покрытия рукоятки.

Газовые ячейки диаметром 0,4-О.бмм обеспечивают эффективное гашение вибрации в диапазоне низких частот 30-125Гц. Газовые ячейки средних размеров с диаметром 0,2-0,4мм гасят вибрацию на средних частотах 250-500Гц и газовые ячейки малых размеров с диаметром 0,06-0,20мм гасят вибрацию на высоких частотах 1000-2000Гц.

Таким образом, обеспечивая в полимерной основе эластичного покрытия рукоятки наличие сферических изолированных друг от друга газовых ячеек с диаметром 0,06-0,60мм достигается эффективное гашение вибрации в широком диапазоне частот 30-2000Гц.

В большинстве случаев высокоскоростные ручные машины и инструменты, генерирующие при работе высокие уровни вибрации, сконструированы таким образом, что их рули иди рамы управления, предусмотренные дня установки рукояток имеют замкнутый контур, например, дрели, отбойные молотки, болгарки, бензо- и электропилы и т.д. Это существенно усложняет установку рукояток и, как правило, требует непосредственного формирования рукояток на машинах и инструментах, что существенно усложняет технологический процесс изготовления машин и инструментов в целом.

В предложенной авторами конструкции виброизолирующей рукоятки эластичное покрытие выполнено с продольным разрезом 3 по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности (фиг.1). Это позволяет беспрепятственно устанавливать эластичные покрытия рукоятки на рули и рамы управления машин и инструментов с замкнутым контуром их исполнения и изготавливать эластичные покрытия рукоятки отдельно от машин и инструментов.

Исполнение продольного разреза эластичного покрытия рукоятки по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности обеспечивает максимальную поверхность стыка по продольному разрезу эластичного покрытия рукоятки, что обеспечивает высокую прочность и надежность склейки эластичного покрытия рукоятки по продольному разрезу после установки его на машину и инструмент.

С целью более эффективного гашения вибрации на низких частотах рукоятка выполнена по наружной и внутренней цилиндрической поверхности со смещенными относительно друг друга осями симметрии. При этом рукоятка на инструменте располагается так, что меньшая толщина рукоятки контактирует с ладонью оператора,

В настоящее время проведены многочисленные стендовые испытания предложенной конструкции рукоятки на вибростенде-

5000/3000. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 16519-73 « Машины ручные. Методы измерения вибрационных параметров», достигнуто двукратное гашение вибрации ( до 6Д6) в актавных полосах рабочих частот: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000Гц.

Материал, применяемый для эластичного покрытия виброизолирующей рукоятки является новым. Это пенополиуретан ППУ-2,раэработанный авторами настоящей полезной модели (технические условия ТУ84-07509103.470-9б).Размеры газовых ячеек в эластичном покрытии рукоятки, заявленные в формуле настоящего изобретения обеспечиваются технологией в процессе полимеризации за счет применения порообразователя и веществ, формирующих центры порообразования в количестве от 0,5-1,5% к массе основного материала пенололиуретана ППУ-2.

На состав материала ППУ-2 и способ изготовления эластичного покрытия рукояток из него авторами настоящего изобретения поданы заявки на выдачу патентов.

Claims (1)

1. Виброизолирующая рукоятка из эластичного материала, содержащего полимерную основу и газовые ячейки сферической формы, изолированные друг от друга, отличающаяся тем, что размеры диаметров газовых ячеек находятся в пределах 0,06-0,60 мм, продольный разрез рукоятки выполнен по касательной к его внутренней цилиндрической поверхности, при этом наружная и внутренняя цилиндрические поверхности рукояток выполнены со смещенными относительно друг друга осями симметрии.