Сферическая тарельчатая пружина Советский патент 1983 года по МПК F16F1/32 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для гашения пространственных динамических нагрузок.

По основному авт.св. № 580383 известна сферическая тарельчатая пружина, имекхцая по торцу круговую дорожку, а в средней ее части выполнена сфера, направленная вовнутрь Cl .

Недостатками известной пружины является низкие рассеивающие характеристики при воздействии вибрационных и ударных нагрузок повышенной мощности и имеющих пространственный характер защиты.

Цель изобретения - обеспечение пространственного виброгашения колебаний при сохранении несущей способности.

Указанная цель достигается тем, что тарельчатая сферическая пружина имеющая по торцу круговую дорожку, а. в средней ее части выполнена сфера, направленная вовнутрь, снабжена бобышкой, установленной в сфере пружины, дополнительным упругим элементом, представляющим собой набор установленных параллельно друг другу гибких стальных труб, заполненных свинцом, одни концы которых жестко.закреплены в бобышке, а другие - предназначены для крепления .изолируемого объекта, и отрезками Г троса, которые размещены по архимедовой спирали и соответственно закреплены на внешней и внутренней стороне пружины со смешением по шагу.

На фиг. 1 изображена сферическая тарельчатая пружина, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А (в .увеличенном масштабе ) на фиг, 1; на фиг. 3 крепление тросов к поверхност5}м пружины.

Сферическая тарельчатая пружина имеющая по торцу круговую дорожку (не показана ), а в сферической ее части выполнена сфера (не показанаЬ направленная вовнутрь, снабжена бобышкой 1, установленной в сфере пружины, дополнительным упругим элементом 2, представляквдим собой набор стальных труб, заполненных свинцом 3, одни концы которых закреплены в бобышке (не показана), а другие предназначены для крепления изолируемого объекта 4, и отрезками троса 5 и 6, которые размещены по архимедовой, спирали и соответственно закреплены на внешней и внутренней сторонах пружины со смещением по шагу.

Кроме того, стальные трубки дополнительного упругого элемента 2 не соприкасаются между собой и между ними нет трения, более того, оно практически не появляется даже если трубки сделать соприкасающимися, так как концы дополнительного упругого элемента закреплены жестко, и к тому же максимальный угол наклона упругого элемента к вертикали (при действии вибрации ) относительно невелик (10 - 15 при максимальной амплитуде колебаний ). Таким образом, с одной стороны каждая трубка имеет возможность деформироваться автономно, не зависимо от остальных, а с другой стороны общая нагрузка равномерно распределена между всеми трубками , что повышает предел усталостной прочности дополнительного упругого элемента.

Трение между трубками, которое выполняло бы функции рассеяния энергии динамических нагрузок, заменено пластическими течениями в материале свинца 3, которые выполняют ту же самую функцию. Размещение отрезков троса по архимедовым спиралям и расположение этих спиралей со смещением по шагу необходимо по двум причинам: с одной стороны - для равномерного Е|аспределения изгибных напряжений по всей поверхности тарельчатой пружины, с другой - для равномерного рассеяния энергии всей ее поверхностью.

Работает сферическая тарельчатая пружина следующим образом.

Вертикальная вибрация передается через дополнительный упругий элемент 2 на тарельчатую пружину (при этЬм в этом направлении дополнительный упругий элемент 2 можно считать практически абсолютно жестким, не деформирующимся ), которая деформи- I руется, по ее поверхности идут радиальные волны, которые быстро затухают благодаря межпроволочному трению в отрезках троса 5 и 6, которые деформируются по всей длине с тарельчатой пружиной. Таким образом, cf a6жение тарельчатой пружины расположенными по архимедовым спиралям со смещением по шагу отрезками стального троса позволяет эффективно рассеивать энергию динамических нагрузок, т.е. обеспечить эффективную виброизоляцию в вертикальном направлении.

При наличии горизонтальной (радиальной )вибрации начинает упруго изгибаться дополнительный и упругий элемент 2, свинец 3 в- полостях трубок при их деформации испытывает пластические (обратимые ) деформации чем обуславливается эффективное поглощение-энергии горизонтальной вибрации , при этом трубки благодаря избыточной упругости полностью восстанавливают на каждом цикле колебаний свою форму, полностью распрямляются. Кроме того, от дополнительно гр Другого элемента гориэрнтальная

СФЕРИЧЕСКАЯ ТАРЕЛЬЧАТАЯ ПРУЖИНА по авт. св. 580383,о т личающаяся тем, чяго, с -{ целью обеспечения пространственного виброгашения колебаний при сохранении несущей способности, она снаб. жена бобышкой, установленной в сфере пружины, дополнительным упругим элементом, представляющим собой набор установленных параллельно друг другу гибких стальных труб, заполненных свинцом, одни концы которых; жест ко закреплены в бобьпике, а другие предназначены для крепления изолируемого объекта, и отрезками троса, которые размещены по архимедовой спира ли и соответственно закреплены на внешней и внутренней сторонах пружины со смещением по шагу. (П с О) Iv3 ;i СО