К.т.н. Тарабрін О.І.*, к.т.н. Щербак Ю.Г.**
*Миколаївський
навчально-науковий інститут Одеського національного університету ім. І.І.
Мечнікова,
**Миколаївський
державний гуманітарний університет ім. Петра Могили
ВИКОРИСТАННЯ ДЕМПФІРУВАЛЬНИХ
ПРИСТРОЇВ НА ОСНОВІ ПРУЖНОГО ДРОТОВОГО ВОРСУ В ЕЛЕМЕНТАХ МАШИН І МЕХАНІЗМІВ
Деякі
конструктивні аспекти забезпечення ефективності та надійності турбомашин та їх
елементів завдяки використанню демпфірувальних пристроїв на основі пружного
дротового ворсу наведено в роботах [1, 2].
Теоретичні,
методичні та конструктивні розробки останніх років [2-14] свідчать про значний
потенціал можливостей використання таких пристроїв.
В даній роботі
висвітлюється ряд авторських пропозицій щодо застосування згаданих пристроїв в
складі віброізолюючих опор для трубопроводів систем, що обслуговують
енергетичні пристрої [3], пружних муфт і вузлів з’єднань
елементів машин і механізмів [4-6] та опор ковзання і кочення [7-14].
Реалізацією
віброізолюючої опори для трубопроводів, що складається з кільця, яке виконано у
вигляді окремих секторів і пружних елементів, розміщених між трубопроводом і
згаданим збірним кільцем, є конструкція, наведена в патенті на корисну модель [3]. При цьому пружно-демпфірувальні
елементи являють собою тонколистові пластини, на обидві поверхні яких
закріплені основи, на котрі нанесено пружний дротовий ворс.
Прикладом
виконання пружної муфти, що складається з ведучої півмуфти з поздовжніми пазами
і веденої півмуфти, яка містить передній і задній диски, розділові клиноподібні
вставки та зовнішню обичайку і пружно- демпфірувальних елементів, розташованих
в пазах ведучої півмуфти і просторах між клиноподібними розділовими вставками,
є патент на корисну модель [4]. При цьому
пружно-демпфірувальні елементи виконано у вигляді плоского пакету, що складається
з двох пластин, між якими розташовано пружно-демпфірувальну вставку у вигляді пластини, на упорних поверхнях якої
закріплений ворс з відрізків дроту.
Реалізацією
муфти з пружними елементами, що містить ведучий і ведений елементи із з’єднувальними фланцями та
центральну секцію, які мають спільну поздовжню вісь, є патент на корисну модель
[5]. Згадана центральна секція
виконана у вигляді пакета із декількох пар коаксіальних циліндричних оболонок,
що з’єднані між собою пружними елементами, кожний з яких складається з жорсткої
циліндричної оболонки, на внутрішню і зовнішню поверхні якої нанесено пружний
дротовий ворс.
Варіант вирішення
задачі розширення діапазону працездатності вузла з’єднання фіксованої деталі з
валом механізму представлений патентом на корисну модель [6]. Запропоновано використання
спеціальних демпфірувальних вставок у вигляді внутрішнього і зовнішнього
клинів, між якими розташовано демпфірувальні елементи на основі пружного
дротового ворсу.
Підвищення
надійності та працездатності підшипникових вузлів різних конструктивних схем та
призначення можливо за рахунок спеціальних демпфірувальних елементів. Так, в
патенті на корисну модель [7] наведено варіант виконання
демпфірувальної вставки в складі газодинамічного підшипника. Вставка
розташована між несучою і корпусною втулками та складається із розрізного
кільця, на внутрішній і зовнішній поверхнях якого закріплені демпфірувальні
елементи на основі дротового ворсу.
В якості
прикладів використання запропонованих демпфірувальних пристроїв в підшипниках
(опорах) ковзання з самоустановлюваними вкладишами можна навести конструкції,
запропоновані в патентах на корисні моделі [8,9].
Реалізацією
газостатичного опорного підшипникового вузла, що містить газостатичні
підшипники у вигляді порожнистих привідних роликів, розміщених на нерухомих
осях навколо цапфи вала, та пружно-демпфірувальні елементи запропонованого
типу, є патент на корисну модель [10].
З метою
підвищення надійності та довговічності радіального підшипника ковзання в умовах
суттєвих дисбалансів та ударно-імпульсних навантажень в його обертовій та
корпусній втулках можливо виконати пружні елементи на основі дротового ворсу,
як це наведено в патенті на корисну модель [11].
Реалізацією
гідродинамічного підшипника ковзання, що містить гладкі пружні стрічки, які
встановлені на демпфірувальних елементах з пружного ворсу, закріплених на
корпусній втулці, є конструкція, запропонована в патенті на корисну модель [12].
Прикладом
компоновки підшипникового вузла з демпфірувальними елементами для співвісних
валів (елементів), що обертаються із різними швидкостями або в протилежних
напрямках, є патент на корисну модель [13].
З метою
розширення діапазону працездатності, а також спроможності сприйняття
радіального та двостороннього осьового навантаження в піддатливій опорі кочення
можливо передбачити пружно-демпфірувальні елементи [14]. В даному випадку
шарикопідшипники зафіксовано за допомогою втулки-гребеня, що в перерізі має
трикутникову форму і спирається своїми боковими поверхнями на згадані
пружно-демпфірувальні елементи, що закріплені в збірних фланцях опори кочення.
Пропозиції щодо
виконання демпфірувальних елементів на основі пружного дротового ворсу
конструктивно сумісні з віброізолюючими опорами для трубопровідних систем
різного призначення, пружними муфтами та вузлами з’єднань, а також опорами
кочення машин і механізмів.
Література:
1. Тарабрин А.И., Чередниченко
А.К., Медведовский А.М., Емец А.А. К развитию конструктивных аспектов
обеспечения эффективности и надёжности турбомашин и их элементов на основе
использования проволочного ворса. Збірник наукових праць УДМТУ. − Миколаїв: УДМТУ. −
1999. − № 5 (365). − С. 70-74.
2. Богов И.А.,
Тарабрин А.И., Чередниченко А.К., Емец А.А. Конструктивные аспекты нововведений
на основе использования проволочного ворса в элементах турбомашин. Современное
турбиностроение: Сб. научн. тр. − Вып. 5 / Под. общ. ред. И.А. Богова. −
СПб.: Санкт-Петербургский институт
машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ). − 2003. − С. 77-81.
3. Деклараційний патент на
корисну модель № 13284 (UA). Віброізолююча опора для
трубопроводу / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак. − № u 200509964; Заявл.
24.10.2005; Надрук. 15.03.2006. Бюл. № 3.
4. Деклараційний патент на
корисну модель № 6839 (UA). Пружна муфта / О.І. Тарабрін, Ю.Г.
Щербак, С.А. Гапонов, А.А. Ємець. − № 20041209983; Заявл. 06.12.2004;
Надрук. 16.05.2005. Бюл. № 5.
5. Деклараційний патент на
корисну модель № 8654 (UA). Муфта з пружними елементами / О.І.
Тарабрін, Ю.Г. Щербак, С.А. Гапонов, А.А. Ємець. − № u 200500895; Заявл. 01.02.2005;
Надрук. 15.08.2005. Бюл. № 8.
6. Деклараційний патент на
корисну модель № 9783 (UA). Вузол з’єднання фіксованої деталі
з валом механізму / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак, А.А. Ємець. − № u 200503061; Заявл. 04.04.2005;
Надрук. 17.10.2005. Бюл. № 10.
7. Деклараційний патент на
корисну модель № 9914 (UA). Газодинамічний підшипник / О.І.
Тарабрін, Ю.Г. Щербак, А.А. Ємець. − № u 200503892; Заявл.
25.04.2005; Надрук. 17.10.2005. Бюл. № 10.
8. Деклараційний патент на
корисну модель № 6011 (UA). Підшипник ковзання з похилими
самоустановлюваними вкладишами / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак, С.А. Гапонов, А.А.
Ємець. − № 20040604870; Заявл. 21.06.2004; Надрук. 15.04.2005. Бюл. № 4.
9. Деклараційний патент на
корисну модель № 13096 (UA). Опора ковзання / О.І. Тарабрін, Ю.Г.
Щербак. − № u 200508909; Заявл. 20.09.2005; Надрук. 15.03.2006. Бюл. № 3.
10. Деклараційний патент на
корисну модель № 20914 (UA). Газостатичний опорний
підшипниковий вузол / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак. − № 200609583; Заявл. 05.09.2006; Надрук. 15.02.2007. Бюл. № 2.
11.
Деклараційний патент на корисну модель № 8880 (UA). Радіальний підшипник
кочення / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак, А.А. Ємець. − № u 200502563; Заявл.
21.03.2005; Надрук. 15.08.2005. Бюл. № 8.
12.
Деклараційний патент на корисну модель № 7597 (UA). Гідродинамічний підшипник
ковзання / О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак, С.А. Гапонов, А.А. Ємець. − № u 200500391; Заявл.
17.01.2005; Надрук. 15.06.2005. Бюл. № 6.
13.
Деклараційний патент на корисну модель № 10554 (UA). Підшипниковий вузол / О.І.
Тарабрін, Ю.Г. Щербак. − № u 200504603; Заявл. 17.05.2005;
Надрук. 15.11.2005. Бюл. № 11.
14.
Деклараційний патент на корисну модель № 19502 (UA). Піддатлива опора кочення /
О.І. Тарабрін, Ю.Г. Щербак. − № u 200607316; Заявл. 03.07.2006;
Надрук. 15.12.2006. Бюл. № 12.
Відомості про авторів
1.
Тарабрін Олександр Іванович, к.т.н., доцент, доцент кафедри економіки та
менеджменту Миколаївського навчально-наукового центру Одеського національного
університету ім. І.І. Мечнікова
Контактна
адреса: вул. 8 березня, буд. 105-А, кв. 6, м. Миколаїв, 54020.
Тел.:
(8-051-2) 36-39-36
2.
Щербак Юрій Георгійович, к.т.н., доцент, доцент кафедри техногенної безпеки
Миколаївського державного гуманітарного університету імені Петра Могили.
Контактна
адреса: вул. Бутоми, буд. 2-Б, кв. 60, м. Миколаїв, 54038.
Тел.:
(8-051-2) 40-01-85