УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 1996 года по МПК F16F9/04 

Изобретение относится к области транспорта и может использоваться в качестве упругого элемента в подвесках транспортных средств, а также может быть применено для гашения вибрации в различных механизмах.

Известна резинокордная оболочка для подвески автомобилей, содержащая каркас из взаимоперекрещивающихся слоев корда, имеющая цилиндрическую форму [1]
Известен также наиболее близкой к заявленному техническому решению упругий эластичный элемент, армируемый перекрещивающимися кордными слоями, выполненный в виде двойного усеченного конуса с общим основанием и с увеличивающимся от него углом наклона кордовых нитей к параллели, проведенной через определенную точку от 25-40^o до 40-50^o в одну сторону и 50-60^o в другую сторону и высотой, равной 0,5-2,5 максимального диаметра [2]
Недостатком указанного упругого элемента является значительная радиальная деформация в прибортовой зоне и при перегибе вокруг плунжера 3 (фиг.4), что приводит к высоким напряжением в резинокордной системе, вызывающим преждевременное разрушение оболочки при многократных деформациях.

Технический результат, решаемый предложенным изобретением, заключается в повышении работоспособности бортовой зоны.

Это достигается изменением конструкции РКО.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид упругого элемента; на фиг.2 расположение кордных слоев.

Упругий эластичный элемент 1 (фиг.1) выполнен в виде двух усеченных конусов 2,3, имеющих общее основание в виде цилиндра 4
по малому диаметру конусов. Угол наклона нитей корда α (фиг.2) к параллели, проведенной через определенную точку, не изменяется на цилиндрической части (αD_min=const) и уменьшается с переходом на конические поверхности от 40-45^o (αD_min) по минимальному диаметру до 36-30^o (αD_max) по максимальному диаметру элемента. Высота усеченных конусов различна, т.е. h₁>₃, в следствии чего цилиндрическая часть 4 смещена относительно горизонтальной оси симметрии упругого элемента (фиг.1). Соотношение высот конусов и цилиндрической части h₁:h₂:₃ равно соответственно (1,5 -2,0):(0,5-0):1, а максимальный диаметр в прибортовой зоне D_max и минимальный D_min у общего основания усеченных конусов находятся в соотношении:
D_max:D_min=1,05-1,2
Работает оболочка следующим образом. При движении транспортного средства происходит постоянное перекатывание оболочки по плунжеру 3 (фиг.4), вызываемое изменением динамической нагрузки на оболочку. Многократные деформации, возникающие в прибортовой зоне, вызывают образование микротрещин в резине, которые приводят к разрушению резинокордной системы.

Образование трещин тем интенсивней, чем меньше радиус r₁ (фиг.3).

В предлагаемом упругом элементе благодаря применению формы обратной кривизны и соответствующей кордной структуры наиболее полно решается указанная задача. Изменение конструкции оболочки позволило уменьшить величину перегиба на плече плунжера 3 (фиг.4) и увеличить радиус r₁ (фиг.3). Динамику изменения величины перегиба прибортовой зоны предлагаемого упругого элемента и прототипа можно проследить при одновременном рассмотрении (фиг.4 упругий элемент без нагрузки и (фиг.3) упругий элемент под нагрузкой. Из рассмотренных данных следует: поскольку на предлагаемом упругом элементе 1 (фиг.4) максимальный диаметр (D_max) расположен в прибортовой зоне в отличие от прототипа 2 (фиг.4), у которого максимальный диаметр находится в центральной части упругого элемента, а радиус R₁, в прибортовой зоне предлагаемого упругого элемента больше радиуса R₂ прототипа 2 (фиг.4), то при одинаковой динамической нагрузке на упругий элемент до достижения равновесного состояния, бортовая зона предлагаемого элемента 1 при перекатывании по плунжеру 3 претерпевает значительно меньшую деформацию, чем аналогичная зона прототипа 2; использование формы обратной кривизны упругого элемента с максимальным диаметром (D_max) в прибортовой зоне позволяет значительно уменьшить радиальную деформацию оболочки в прибортовой зоне по сравнению с прототипом, что снижает напряжение в резинокордных слоях, тем самым увеличивая надежность оболочки.

Изменение угла наклона корда α (фиг.2) и соотношения D_max:D_min позволяет расширить диапазон применения армируемых кордных волокон с различными относительным удлинением при сохранении общих габаритных размеров в нагруженном состоянии, что очень важно при проектировании современных пневмоподвесок.

Использование: транспорт. Сущность изобретения: упругий элемент содержит упругую оболочку, сформированную перекрещивающимися кордными слоями в виде двойного усеченного конуса с общим основанием. Основание выполнено в виде цилиндра с диаметром, равным диаметру малого основания конусов, в пределах которого угол наклона кордных нитей к параллели, проведенной через заданную точку, остается неизменным, а с переходом на конические поверхности уменьшается от 40-45^o до 36-30^o, достигая минимума при Д_макс, где Д_макс - диаметр большого основания конусов. Также предусмотрено соотношение высот цилиндрической и конических частей элемента и диаметром большего и меньшего оснований конусов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Упругий эластичный элемент для подвесок транспортных средств, содержащий упругую оболочку, армированную перекрещивающимися кордными слоями, выполненную в виде двойного усеченного конуса с общим основанием, отличающийся тем, что общее основание выполнено в виде цилиндра диаметром, равным диаметру малого основания конусов, в пределах которого угол наклона кордных нитей к параллели, проведенной через заданную точку, остается неизменным, а с переходом на конические поверхности уменьшается от 40 45 до 36 30^o, достигая минимума при D_m a x, где D_m a x - диаметр большего основания конусов. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что высоты цилиндрической и конических частей выбраны из соотношения
h₁:h₂:h₃=(1,5 2):(0,5 0):1,
где h₁, h₃ высоты конических частей;
h₂ высота цилиндрического основания, а отношение большего и меньшего оснований конусов составляет 1,05 1,2.