ОПОРА ДЛЯ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Введение. Повышение устойчивости дорожного полотна, от которой во многом зависит долговечность дорожного покрытия, – это одна из наиболее актуальных задач дорожного строительства, в которой также как и при производстве строительных материалов широко используются вибрационные процессы. Механизация производственных процессов в строительстве, рост мощности и быстродействия технологического оборудования приводят к возрастанию динамических нагрузок на его детали и узлы. Для снижения динамических нагрузок в деталях и узлах строительных машин и оборудования, а также снижения негативного влияния вибрации на обслуживающий персонал необходимо изолировать виброгенерирующие узлы и агрегаты от базовой части машины, при этом не ущемляя работы рабочего органа, на который они воздействует.
Материалы и методы. Для изоляции виброактивных элементов машин используют виброопоры различных конструкций. В настоящей работе предложена конструкция виброопоры с эффектом квазинулевой жесткости, в которой в качестве опорного упругого элемента используется резинокордная оболочка типа И-09, а в качестве догружающего элемента (корректора) торообразная резиновая оболочка, которая опирается на четыре одинаковых опорных сегмента, каждый из этих сегментов представляет собой четвертую часть кольцевой трубы, разрезанной на две части вертикальной цилиндрической плоскостью. Внешние части каждого сегмента с помощью шарниров соединены со стойками, закрепленными на основании опоры, а внутренние части каждого сегмента также с помощью шарниров соединены с опорным упругим элементом и виброизолируемой массой. Описан порядок работы предложенной конструкции.
Составлена математическая модель виброопоры с эффектом квазинулевой жесткости.
Результаты. Решение уравнений математической модели выполнено на ЭВМ в среде Matlab с расширением Simulink. По значениям, полученным в результате решения уравнений математической модели, построен график изменения деформации торообразной оболочки корректора в зависимости от смещения массы, а также графики движения виброизолируемого объекта массой 100 кг для вариантов несущей пружины без дополнительного объема и с дополнительным объемом, равным объему несущей пневмопружины в диапазоне 1 – 10 Гц.
Обсуждение и заключение. Определены значения давления в оболочке корректора в зависимости от массы изолируемого объекта. Из приведенного графика следует, что в процессе работы виброопры деформации оболочки корректора могут быть обеспечены конструкцией опоры за счет эластичности материала оболочки.
Применение дополнительного объема вместе с корректором жесткости позволяет получить более широкий участок нагрузочной характеристики с квазинулевой жёсткостью и улучшить виброзащитные свойства опоры.

1. Вибрации в технике. Справочник в 6-ти томах / под ред. В.Н. Челомея. М.: Машиностроение, 1981. Т-6. Защита от вибрации и ударов. 456 с.

2. Technical Guide «Fundamentals of vibration isolation». CVI Melles Griot, 2010.

3. Алабужев П.М., Гритчин А.А. и др. Виброзащитные системы с квазинулевой жесткостью. Л.: Машиностроение, 1986. 96 с.

4. Валеев А. Р. Защита от вибрации и ударов системами с квазинулевой жесткостью: монография. Уфа: Нефтегазовое дело, 2013. 166 с.

5. Ruzicka J.E., Derby T.F. Influence of Damping in Vibration Isolation / The Shock and Vibration Information Center. Washington. DC. 1971

6. Бурьян Ю.А., Силков М.В. Конструкция и оценка виброизоляции опоры для технологического оборудования с использованием эффекта квазинулевой жесткости // Омский научный вестник. 2017. №5 (155). С. 10 – 13.

7. Schimmels J.M. and Y. Wan. Improved vibration isolating seat suspension designs based on position-dependent nonlinear stiffness and damping characteristic. // Journal of Dynamic Systems, Measurements and Control. 2003. Vol. 125. pp. 330 – 338.

8. Зотов А.Н. Виброзащитные и ударозащитные системы пассивного типа на базе упругих элементов с участками квазинулевой жесткости // Известия высших учебных заведений. Сер. Машиностроение. 2006. № 7. С. 10–18.

9. Зотов А.Н. Виброизоляторы с квазинулевой жесткостью // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2007. № 2. С. 147–151.

10. Пневмоэлементы с резинокордной оболочкой [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.progress-omsk.ru/constructor.php?act=group5. (дата обращения 12.07.2017).

11. Гликман Б. Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. М.: Наука, гл. ред. физ.- мат. лит., 1986. 368 с.

12. Корнеев С. А., Корнеев В.С., Зубарев А.В., Климентоев Е.В. Основы технической теории пневматических амортизаторов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2016. 148 с.