способ формирования упругофрикционных элементов для тросовых виброизоляторов

Формула изобретения

Способ формирования упругофрикционных элементов для тросовых виброизоляторов, заключающийся в навивке троса рядами на стержни, установленные на оправке с шагом вдоль контура упругофрикционного элемента (УФЭ) с последовательным огибанием стержней в плоскостях, перпендикулярных последним, с образованием возвратных петель на крайних стержнях с последующим снятием УФЭ с оправки, стягиванием возвратных петель до их прилегания друг к другу замыкающими петлями, отличающийся тем, что в процессе формирования каждого ряда упругофрикционного элемента на стержнях, расположенных между крайними стержнями, образуют спиральные витки при огибании троса вокруг каждого из стержней не менее одного раза в направлении, противоположном направлению огибания каждого последующего стержня относительно предыдущего, а перед снятием УФЭ со стержней последний вместе с оправкой нагревают до температуры, соответствующей термофиксации формы материала троса, после чего его охлаждают до температуры окружающей среды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении упругофрикционных элементов (УФЭ) для тросовых виброизоляторов.

Известен способ формирования УФЭ тросовых виброизоляторов, заключающийся в навивке троса на втулки с фланцами на их торцах установленные на оправке с шагом, с последовательным огибанием втулок в плоскостях, перпендикулярных последних с образованием возвратных петель и снятием упругофрикционных элементов с оправки [1]

Недостатками данного способа являются малая надежность заделки концов троса в обоймах, сложная технология сборки виброизолятора, низкие упругофрикционные характеристики.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ формирования УФЭ для тросовых виброизоляторов, заключающийся в навивке троса рядами на стержни, установленные на оправке с шагом вдоль контура УФЭ, при последовательном огибании стрежней в плоскостях, перпендикулярных последним, с образованием возвратных петель на крайних стержнях, с последующим снятием УФЭ с оправки, стягиванием возвратных петель до их прилегания друг к другу замыкающими петлями и закреплением возвратных петель вместе с замыкающими петлями в обоймах виброизолятора [2]

Недостатками известного способа являются низкое качество УФЭ из-за значительных монтажных напряжений, возникающих при навивке троса на стержни, из-за значительной анизотропии УФЭ по упругофрикционным свойствам в поперечных направлениях в результате неравномерного распределения рабочих участков троса вдоль образующей окружности УФЭ, а также значительная масса УФЭ за счет наличия втулок, обеспечивающих сохранение формы троса, приданной ему при навивке.

Техническим результатом является повышение качества и надежности упругофрикционных элементов за счет уменьшения монтажных напряжений в тросе, уменьшения анизотропии упругофрикционных свойств УФЭ в поперечных направлениях и уменьшение массы УФЭ.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе формирования упругофрикционных элементов для тросовых виброизоляторов, заключающемся в навивке троса рядами на стержни, установленные на оправке с шагом вдоль контура УФЭ, при последовательном огибании стержней в плоскостях, перпендикулярных последним, с образованием возвратных петель на крайних стержнях, с последующим снятием УФЭ с оправки, стягиванием возвратных петель до их взаимного прилегания друг к другу замыкающими петлями в процессе формирования каждого ряда упругофрикционного элемента на стержнях, расположенных между крайними стержнями, образуют спиральные витки при огибании троса вокруг каждого из стержней не менее одного раза в направлении, противоположном направлению огибания каждого последующего стержня относительно предыдущего, а перед снятием УФЭ со стержней последний вместе с оправкой нагревают до температуры, соответствующей термофиксации формы материала троса, после чего охлаждают до температуры окружающей среды.

На фиг.1 схематично изображен процесс навивки троса на стержни при формировании одного из возможных конструктивных вариантов УФЭ, реализуемого в соответствии с данным способом;

на фиг.2 продольное сечение сформированного УФЭ, заключенного в обоймы.

Навивку троса 1 производят на стержни 2, установленные на основании 3 оправки с шагом вдоль контура УФЭ, при последовательном огибании стержней в плоскостях, перпендикулярных последним, с образованием смежных рядов троса и возвратных петель 5 на крайних стержнях. После навивки необходимого количества рядов троса перед съемом его со стержней 2 трос вместе с оправкой 3 нагревают для снятия внутренних напряжений до температуры, соответствующей термофиксации формы материала троса, а затем охлаждают до температуры окружающей среды. Режим термообработки при снятии монтажных напряжений зависит от материала проволоки, из которой навит трос, и подбирается экспериментальным путем или выявляется из справочников. Так, например, для троса из широкого диапазона сортаментов нержавеющих сталей температура нагрева находится в диапазоне 560-580 ^oC.

После съема с оправки 3 трос 1 сохраняет форму и взаимное расположение рядов, приданные ему при навивке на стержни 2. Стягивание возвратных петель 5 до их взаимного прилегания замыкающей петлей 6 (фиг.2) обеспечивает равномерное распределение рядов 4 вдоль образующей окружности УФЭ. Закрепление возвратных петель 5, стянутых замыкающей петлей, между головкой болта 7 и шайбой 8 при помощи гайки 9 является завершающей операцией сборки виброизолятора.

Снятием монтажных напряжений в УФЭ при его термообработке достигается улучшение механических свойств УФЭ за счет выравнивания и уменьшения напряжений по всей длине троса, а также сохранение формы и взаимного расположения рядов УФЭ, приданного при навивке троса на стержни, после съема УФЭ с оправки. Последнее обстоятельство обеспечивает уменьшение массы УФЭ по сравнению с прототипом, где форма УФЭ сохраняется за счет дополнительных элементов пустотелых втулок, а также изотропность упругофрикционных характеристик УФЭ в поперечных направлениях за счет равномерного распределения рядов вдоль образующей его окружности при отсутствии втулок.

Кроме того, с целью повышения надежности и ресурса УФЭ при многоцикловой нагрузке, в процессе формирования каждого ряда 4 трос огибают вокруг среднего стержня, образуя на нем смежные спиральные витки 10 и 11 (фиг.1).

В общем случае, если оправка содержит большее количество стержней, расположенных вдоль контура УФЭ, направление огибания тросом каждого последующего стержня противоположно направлению огибания предыдущего стержня. При этом спиральные витки 10 и 11 образованы многократным огибанием тросом каждого из стержней.

Наличие в рядах 4 УФЭ спиральных витков 10 и 11 обеспечивает повышение его надежности и ресурса при многоцикловой интенсивной вибрационной нагрузке за счет снижения изгибных напряжений его прямолинейных участков. При этом основная деформация УФЭ в осевом направлении будет осуществляться за счет закрутки-раскрутки спиральных витков 10 и 11.