Развитие вибрации в технике

Использование: в любой  области техники, преимущественно  космической, для обеспечения качественной пространственной вибрационной защиты транспортируемых высокочувствительных и прецезионных объектов. Сущность изобретения: упаковка выполнения в виде контейнера с размещенным в нем упругим элементом, связанным с помощью узла крепления с защищаемым объектом. Упругий элемент выполнен в виде композитной тонкостенной оболочки, снабженной гибкими композитными элементами маятникового типа, с помощью которых упругий элемент и подвешен к контейнеру, причем оболочка изогнута в форме трапециевидной выпуклой фигуры, нижнее основание которой выполнено изогнутым в виде трех полуволн синусоиды. Конструкция упаковки позволяет проводить регулировку несущей способности, тонкую настройку силовой характеристики, регулирование жесткости подвески в горизонтальной плоскости. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к  устройствам, предназначенным для  обеспечения качественной пространственной вибрационной защиты транспортируемых объектов и может быть использовано в любой области техники, преимущественно  в космической, где возникает  необходимость транспортировки  высокочувствительных и прецезионных объектов, нуждающихся в защите от вибрации на стартовом столе, на активном участке траектории (в условиях действия линейных перегрузок) и непосредственно на орбите в условиях микрогравитации (невесомости).

Известен ящик для хранения и перевозки хрупких изделий  по А.С. N 482365 (СССР), МКИ B 65 D 85/38, 1975 г. содержащий жесткий контейнер, разъемную жесткую  крестовину, которая соединена с  остовом контейнера посредством  виброизоляторов, выполненных, например, из губчатой резины, при этом крестовина имеет в центре выложенную губчатой резиной полость, в которую укладывается транспортируемый объект.

Упругие элементы из резины (или ее заменителей), которые, как  известно, работают на сжатие и на сдвиг  широко распространены и достаточно часто используются в упаковках. Эти две деформации позволяют  использовать свойство резин запасать большую потенциальную энергию  и иметь высокое внутреннее трение в структуре, что позволяет обеспечить защиту транспортируемого объекта  от малоамплитудной высокочастотной вибрации при транспортировке по хорошим (например асфальтовым дорогам). Однако ни при таких условиях при использовании губчатой (или любой иной резины), имеющей вне зависимости от марки и способа изготовления большую жесткость и, как следствие, высокие частоты (6-20 Гц) свободных колебаний объекта в такой упаковке, не удается при приемлемых габаритах обеспечить высококачественную низкочастотную (0,2-1 Гц) пространственную защиту транспортируемого объекта. Это обусловлено тем, что рабочие ходы очень малы, жесткость высока, а прочность особенно при больших (неноминальных или аварийных) перемещениях, явно не достаточна. В результате этого все направленные низкочастотные вибрационные воздействия той или иной природы, которые, как известно, являются наиболее опасными для прецизионных и ответственных объектов вмасштабе 1:1, без к.-л. ослабления, передаются от фундамента (пола) транспортного средства на объект, что приводит к выходу его из строя (нарушение функционирования, механические поломки и т.д.).

Прототипом предлагаемого  изобретения является упаковка для  хрупких грузов (см. а.с. N 1470617, CCCP, МКИ B 65 D 85/38, B 65 D 85/42, 1989 г.), содержащая контейнер, размещенный в нем упругий элемент, а также узел крепления упругого элемента к защищаемому объекту, механизм регулирования несущей способности, механизм тонкой настройки силовой характеристики, два однотипных устройства регулирования жесткости в горизонтальной плоскости. Упругий элемент выполнен в виде замкнутой армированной тонкостенной оболочки, снабженной гибкими композитными элементами маятникового типа, причем оболочка выполнена из пружинной композитной полосы с предварительно напряженной структурой, изогнутой в форме трапециевидной выпуклой фигуры, нижнее основание которой выполнено изогнутым в виде трех полуволн синусоиды. Каждый композитный гибкий элемент маятникового типа выполнен   образным из жгута, свитого из проволоки, состоящей, например, из титановой матрицы, армированной углеродными волокнами, причем два нижних конца каждого l -образного элемента соединены с упругим элементом, а третий конец соединен с устройством регулирования жесткости в горизонтальной плоскости. Узел крепления упругого элемента к защищаемому объекту выполнен в виде шпильки, посредством которой соединены верхнее и нижнее основания упругого элемента, установленный так, что ось шпильки, совпадает с осью симметрии упругого элемента. Механизм регулировки несущей способности выполнен в виде двух пар уголков, установленных на боковых сторонах упругого элемента и соединенных по краям шпильками. Механизм тонкой настройки силовой характеристики выполнен в виде двух наборов уголков, установленных в нижних углах упругого элемента с возможностью поджатия нижнего основания упругого элемента. Каждое устройство регулирования жесткости в горизонтальной плоскости состоит из опоры, закрепленной в верхней части корпуса контейнера и установленного на опоре шагового электродвигателя, на валу которого намотан свободный конец l образного элемента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ  ЗАЩИТЫ ОТ ВИБРАЦИИ

 

Область применения: относится к амортизирующим механизмам подвагонных генераторов пассажирских вагонов. Сущность изобретения: нагрузка от генератора рассредоточена по четырем  амортизаторам, а крепление генератора к балке вагона через амортизаторы осуществлено с помощью скоб, составленных из шарнирно соединенных между собой Г-образных элементов. Верхние концы скоб опираются на раму вагона через амортизаторы, а нижние жестко закреплены на кронштейнах генератора. 2 ил.

Изобретение относится  к амортизирующим механизмам транспортных средств и, в частности, подвагонным  генераторам пассажирских вагонов  железнодорожного транспорта.

Известно устройство для  защиты от вибрации, содержащее амортизаторы с наклонно расположенными резинометаллическими элементами, связанными с колеблющимся объектом с помощью скобы, а с  изолирующим объектом с помощью  промежуточного элемента, который выполнен в виде обоймы с установленным внутри подвижным резинометаллическим элементом.

Это устройство не получило распространения из-за недолговечности  работы взаимодействующих элементов.

Наиболее близким по технической  сущности к заявленному устройству является принятый в качестве прототипа  амортизатор, содержащий два кольцеобразных эластичных элемента, зажатых с помощью  общего центрального болта между  фигурной втулкой и обоймами, причем центральный болт закреплен на раме вагона, а обойма с помощью болтов с обеих сторон кронштейна генератора.

Однако известный амортизатор  еще менее надежен из-за конструкции  прикрепления амортизирующих элементов  между рамой и кронштейном  посредством центрального болта, длина  которого должна превышать суммарную  высоту амортизирующих элементов, что  по закону рычага в два раза увеличивает  изгибающие усилия на центральный болт в точках его прикрепления к раме вагона и кронштейну генератора. Из-за последовательного соединения амортизирующих элементов нельзя получить равномерное  распределение нагрузки и поэтому  элемент, вынужденный гасить большую  часть колебательной энергии, разрушается  быстрее, чем "тыловой" элемент, расположенный  с ним соосно.

Изобретение решает задачу по повышению надежности защиты от вибрации в тяжелых условиях эксплуатации.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху.

Устройство для защиты от вибрации подвагонного генератора 1 содержит четыре амортизатора 2, 3, 4, 5, выполненных в виде коаксиально  расположенных стаканов и размещенных  между ними торобразных эластичных элементов из резины (на чертежах не изображены). Нижний стакан каждого из амортизаторов 2-5 жестко закреплен с помощью болта 6 и шлицевой гайки 7 на нижней горизонтальной полке 8 балки 9 пассажирского вагона, а верхний стакан каждого из амортизаторов с помощью болта 10 и гайки 11 на горизонтальной верхней полке 12 каждой из скоб 13-16, составленных из Г-образных элементов верхнего и нижнего и соединенных шарнирно болтами 17 так, что образуют С-образную конструкцию, нижние полки 18 которой жестко закреплены на кронштейнах 19, предусмотренных на верхней части генератора 1 с помощью болтов 20 и соответствующих гаек. Для прочности каждый элемент скоб 13-16 выполнен с ребрами 21.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВИБРАЦИИ преимущественно подвагонного генератора пассажирского вагона, содержащее по крайней мере четыре амортизатора, каждый из которых образован из коаксиально смонтированных стаканов и размещенных между ними торообразных эластичных элементов, при этом одни из стаканов соединены с балкой вагона, а другие с кронштейнами генератора, отличающееся тем, что оно снабжено Г-образными элементами, концами стоек попарно связанными между собой горизонтальными шарнирами, образуя скобы, полки, каждый из которых соответственно соединены с верхним стаканом и кронштейнами генератора.

 

 

 

 

 

 

 

 УПАКОВКА ДЛЯ  ХРУПКИХ ГРУЗОВ

 

Использование: в  любой области техники для обеспечения качественной пространственной вибрационной защиты транспортируемых высокочувствительных и прецезионных объектов. Сущность изобретения: упаковка выполнения в виде контейнера с размещенным в нем упругим элементом, связанным с помощью узла крепления с защищаемым объектом. Упругий элемент выполнен в виде композитной тонкостенной оболочки, снабженной гибкими композитными элементами маятникового типа, с помощью которых упругий элемент и подвешен к контейнеру, причем оболочка изогнута в форме трапециевидной выпуклой фигуры, нижнее основание которой выполнено изогнутым в виде трех полуволн синусоиды. Конструкция упаковки позволяет проводить регулировку несущей способности, тонкую настройку силовой характеристики, регулирование жесткости подвески в горизонтальной плоскости. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к  устройствам, предназначенным для  обеспечения качественной пространственной вибрационной защиты транспортируемых объектов и может быть использовано в любой области техники, преимущественно в космической, где возникает необходимость транспортировки высокочувствительных и прецезионных объектов, нуждающихся в защите от вибрации на стартовом столе, на активном участке траектории (в условиях действия линейных перегрузок) и непосредственно на орбите в условиях микрогравитации (невесомости).

Известен ящик для  хранения и перевозки хрупких  изделий по А.С. N 482365 (СССР), МКИ B 65 D 85/38, 1975 г. содержащий жесткий контейнер, разъемную жесткую крестовину, которая соединена с остовом контейнера посредством виброизоляторов, выполненных, например, из губчатой резины, при этом крестовина имеет в центре выложенную губчатой резиной полость, в которую укладывается транспортируемый объект.

Упругие элементы из резины (или ее заменителей), которые, как  известно, работают на сжатие и на сдвиг  широко распространены и достаточно часто используются в упаковках. Эти две деформации позволяют  использовать свойство резин запасать большую потенциальную энергию  и иметь высокое внутреннее трение в структуре, что позволяет обеспечить защиту транспортируемого объекта  от малоамплитудной высокочастотной вибрации при транспортировке по хорошим (например асфальтовым дорогам). Однако ни при таких условиях при использовании губчатой (или любой иной резины), имеющей вне зависимости от марки и способа изготовления большую жесткость и, как следствие, высокие частоты (6-20 Гц) свободных колебаний объекта в такой упаковке, не удается при приемлемых габаритах обеспечить высококачественную низкочастотную (0,2-1 Гц) пространственную защиту транспортируемого объекта. Это обусловлено тем, что рабочие ходы очень малы, жесткость высока, а прочность особенно при больших (неноминальных или аварийных) перемещениях, явно не достаточна. В результате этого все направленные низкочастотные вибрационные воздействия той или иной природы, которые, как известно, являются наиболее опасными для прецизионных и ответственных объектов вмасштабе 1:1, без к.-л. ослабления, передаются от фундамента (пола) транспортного средства на объект, что приводит к выходу его из строя (нарушение функционирования, механические поломки и т.д.).

Прототипом предлагаемого  изобретения является упаковка для  хрупких грузов (см. а.с. N 1470617, CCCP, МКИ B 65 D 85/38, B 65 D 85/42, 1989 г.), содержащая контейнер, размещенный в нем упругий элемент, а также узел крепления упругого элемента к защищаемому объекту, механизм регулирования несущей способности, механизм тонкой настройки силовой характеристики, два однотипных устройства регулирования жесткости в горизонтальной плоскости. Упругий элемент выполнен в виде замкнутой армированной тонкостенной оболочки, снабженной гибкими композитными элементами маятникового типа, причем оболочка выполнена из пружинной композитной полосы с предварительно напряженной структурой, изогнутой в форме трапециевидной выпуклой фигуры, нижнее основание которой выполнено изогнутым в виде трех полуволн синусоиды. Каждый композитный гибкий элемент маятникового типа выполнен   образным из жгута, свитого из проволоки, состоящей, например, из титановой матрицы, армированной углеродными волокнами, причем два нижних конца каждого l -образного элемента соединены с упругим элементом, а третий конец соединен с устройством регулирования жесткости в горизонтальной плоскости. Узел крепления упругого элемента к защищаемому объекту выполнен в виде шпильки, посредством которой соединены верхнее и нижнее основания упругого элемента, установленный так, что ось шпильки, совпадает с осью симметрии упругого элемента. Механизм регулировки несущей способности выполнен в виде двух пар уголков, установленных на боковых сторонах упругого элемента и соединенных по краям шпильками. Механизм тонкой настройки силовой характеристики выполнен в виде двух наборов уголков, установленных в нижних углах упругого элемента с возможностью поджатия нижнего основания упругого элемента. Каждое устройство регулирования жесткости в горизонтальной плоскости состоит из опоры, закрепленной в верхней части корпуса контейнера и установленного на опоре шагового электродвигателя, на валу которого намотан свободный конец l образного элемента.

Необходимо отметить, что данная упаковка была (в числе  многочисленных макетных образцов и  их модификаций) всесторонне апробирована и исследована, в частности она  прошла серию крупномасштабных лабораторных и особенно натурных (на автомобиле ЗИЛ-131 на полигоне ВАСХНИЛ СО АН СССР в г. Новосибирске) динамическихиспытаний, показав очень хорошие результаты. В некоторых случаях, например на вертикали, при установленном объекте заданного постоянного веса удалось получить частоту свободных колебаний порядка 0,2-0,5 Гц, что почти на порядок лучше, чем у существующих серийных упаковок. Данная упаковка будет и в дальнейшем широко использоваться и внедряться на предприятиях Москвы и г. Новосибирска для защиты при транспортировке от вибрации различных прецезионных и ответственных объектов.