ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Пневматическая виброизолирующая опора (см. рис. 1) содержит корпус 1 со сферической полостью 2 и опорным фланцем 3. Опорный элемент выполнен в виде сферического поршня 4, связанного посредством штока 5 с опорной площадкой 6. Эластичная тороидальная оболочка 7 заполнена сжатым воздухом, размещена в корпусе 1 и охватывает часть поверхности сферического поршня 4.

Сечение эластичной тороидальной оболочки 7 представляет собой участки 8 и 9 кольцевой формы и сопряженные с ними образующие в виде сегментов 10 и 11. Один из сегментов 10 прилегает к образующей сферической полости 2, а другой сегмент 11 - к образующей сферического поршня 4. Части сегментовi ₁, лежащие между осью и дномсферической полости 2, длиннее других частейi ₂. Замкнутая полость 12, образованная тороидальной оболочкой 7, сферическим поршнем 4 и опорным фланцем 3, соединена дроссельными отверстиями 13 с атмосферой. Ось сферического поршня 4 совпадает с осью сферической полости 2 в исходном состоянии, либо смещена по осиz. Эффективный диаметр участка 9 кольцевой формы Д _Э1меньше диаметра Д _Э2 участка 8.

Сегменты 10 и 11 выполнены с утолщениями из эластичного материала, например, резины, которые выполняют роль буферов при предельных перемещениях опоры. Вне накачанной резинокордной оболочке профиль внутренней поверхности со стороны закладки поршня 4 близок к цилиндрическому. При закачивании воздуха поршень 4 самоустанавливается и фиксируется.

Пневматическая виброизолирующая опора работает следующим образом.

При осевых перемещениях опоры сферический поршень 4 перемещается относительно корпуса 1. При этом деформируются и перемещаются по сферическим поверхностям участки 8 и 9 кольцевой формы (гофры) эластичной тороидальной оболочки 7. Изменение упругой силы при изменении величины перемещения опоры обеспечивается за счет сжатия воздуха и изменения эффективной площади опоры.

Нелинейный профиль направляющей арматуры позволяет получить требуемую характеристику жесткости опоры в поперечном направлении, а при линейной арматуре (конус, цилиндр) получить требуемое изменение жесткости значительно сложнее по технологическим причинам и из-за несовместимости требований, предъявляемых к поперечным и осевым нагрузочным характеристикам.

При колебаниях с допустимыми амплитудами происходят изменение воздушного объема и деформация тороидальной оболочки, сопровождаемая перекатыванием гофров. Одновременно происходит перетекание воздуха из замкнутой камеры 12, образованной тороидальной оболочкой 7, сферическим поршнем 4 и опорным фланцем 3, через дроссельные отверстия 13, выполненные в последнем. С ростом амплитуд перемещений скорость перетекания воздуха увеличивается, соответственно возрастает диссипация энергии. Если амплитуда колебаний достигают предельных значений, то включаются в работу утолщения на сегментах 10 и 11, выполняющие роль буферов.

Выполнение пневматической виброизолирующей опоры с тороидальной эластичной оболочкой, имеющей образующие в виде сегментов, позволяет за счет увеличения используемого объема опоры уменьшить ее жесткость. Одновременно часть объема опоры, а именно объем замкнутой полости, соединенной дроссельными отверстиями с атмосферой, используется для повышения демпфирующих свойств.

Рис. Пневматическая виброизолирующая опора