Рессора Советский патент 1992 года по МПК F16F11/00 

У7777/////,

-Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к средствам для гашения колебаний железнодорожных экипажей. Целью изобретения является повышение эффективности гашения колебаний за счет введения диссипативных элементов. На ходе сжатия подрессоренная масса 9 начинает сжимать пружины 1 и 2. При этом последовательно им энергию колебаний гасит подвижная шайба 7 до тех пор, пока не выберется зазор д и подрессоренная масса 9 не начнет воздействовать на верхний фланец 4 стакана 3. Когда зазор 5i станет равным нулю, из работы выключаются пружина 1 и подвижная шайба 7. При дальнейшем повышении нагрузки пружина 2 выбирает зазор дг . Когда зазор дг станет равным нулю, включается в работу пружина 1, после этого пружины 1 и 2 работают параллельно. Этим достигается автоматическая компенсация износа фрикционных элементов в процессе работы рессоры, 1 ил. «W Ё

vi со ю о ч

vj

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к транспорту, а именно к рессорам с нелинейной упруго- диесипативной характеристикой.

Известна рессора, содержащая внутреннюю пружину, установленную в стакане, помещенном внутри наружной пружины и опирающемся на нее верхним фланцем, между фланцем стакана л верхней опорной поверхностью наружной пружины установлена шайба с направленным вверх выступом, причем зазор между дном стакана и нижней опорной поверхностью наружной пружины меньше, чем зазор между выступом шайбы и верхней опорной поверхностью внутренней пружины.

Недостатком рессоры является то, что в ней отсутствуют элементы, рассеивающие энергию колебаний, что требует усложнения конструкции путем введения дополнительных демпфирующих устройств для обеспечения высоких виброзащитных свойств, особенно на резонансных частотах, когда амплитуды колебаний достигают больших величин.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является рессора, содержащая внутреннюю пружину, установленную в стакане, помещенном внутри наружной пружины, имеющей большую жесткость, и опирающемся на нее верхним фланцем, между внутренней пружиной и дном стакана размещена опорная плита с выступом, проходящим через отверстие, выполненное в дне, причем высота выступа меньше расстояния от нижней опорной поверхности наружной пружины до дна стакана при нагруженном состоянии рессоры.

Выполнение в рессоре между внутренней пружиной и дном стакана плиты с выступом, проходящим через отверстие в дне стакана, позволяет обеспечить нелинейную характеристику упругого сопротивления и существенно расширить функциональные возможности рессоры.

Недостатком рессоры является низкая эффективность виброзащиты в широком диапазоне амплитуд колебаний , что вызывает необходимость введения нелинейных диссипативных элементов в конструкцию рессоры, существенно усложняет ее.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний.

Цель достигается тем, что у рессоры, выполненной в виде двух коаксиально установленных пружин, соединенных последовательно с помощью стакана, в котором находится внутренняя пружина, причем между дном стакана и внутренней пружиной установлена плита с выступом, проходящим через отверстие в дне, внутренняя пружина жестко связана с двумя подвижными шайбами, состоящими по меньшей мере из

двух секторов и образующими со стенками стакана фрикционные пары, причем подрессоренная масса через жестко закреплен- ный на ней конусообразный шток взаимодействует с верхней шайбой, а опорная плита выполнена конусообразной и взаимодействует с нижней шайбой, зазор между подрессоренной массой и верхним фланцем стакана меньше, чем зазор между выступом плиты и неподрессоренной массой.

Выполнение в рессоре штока и опорной плиты конусообразными и взаимодействующими с коническими поверхностями подвижных шайб по меньшей мере из двух секторов обеспечивает автоматическую

компенсацию износа фрикционных поверхностей подвижных шайб в процессе работы. На чертеже изображена схема рессоры. Для обеспечения гашения вертикальных колебаний рессора выполнена в виде

двух коаксиально расположенных пружин 1 и 2, для уменьшения габаритов и повышения эффективности виброзащиты рессоры соединенных последовательно с помощью стакана 3, в котором находится внутренняя

пружина 1, через верхний фланец 4 опирающегося на наружную пружину 2. Между внутренней пружиной 1 и дном стакана 3 размещена опорная плита 5 с выступом 6, проходящим через отверстие, выполненное

в дне стакана, и обеспечивающим включение в работу внутренней пружины 1 параллельно внешней пружине 2 при наибольшей нагрузке. При этом высота выступа 6 меньше расстояния от нижней опорной поверхности наружной пружины 2 до дна стакана 3 при ненагруженном состоянии рессоры. Внутренняя пружина 1 жестко связана с двумя подвижными шайбами 7 и 8, с целью компенсации износа в процессе работы выполненными по меньшей мере из двух секторов и образующими со стенками стакана фрикционные пары, обеспечивающие рассеивание энергии колебаний.

Подрессоренная масса 9 через жестко закрепленный на ней шток 10 взаимодействует с верхней шайбой 7, а опорная плита 5 взаимодействует с нижней шайбой 8. Для передачи усилий на фрикционные пары поверхности шайб 7 и 8 штока 10 и опорная. плита 5 выполнены конусообразными.

Для получения прогрессивной характеристики зазор 5i между подпрессоренной массой 9 и верхним флаг.цем 4 стакана меньше, чем зазор 62 между выступом 6 плиты 5 и неподрессоренной массой 11.

Рессора работает следующим образом.

На ходе сжатия подрессоренная масса 9, перемещаясь вниз, через жестко закрепленный на ней шток 10 и подвижную шайбу 7 начинает сжимать внутреннюю пружину 1 и далее через подвижную шайбу 8, опорную плиту 5 и верхний фланец 4 стакана 3 наружную пружину 2.

Пружины 1 и 2 сжимаются на величину, прямо пропорциональную их суммарным по- датливостям. При этом последовательно пружинам 1 и 2 гасит энергию колебаний подвижная шайба 7, боковая поверхность которой образует со стенками стакана 3 фрикционную пару. Это происходит до тех пор, пока не выберется зазор 5i и подрессоренная масса 9 не начнет воздействовать на верхний фланец 4 стакана 3. Когда зазор di станет равным нулю, из работы выключаются внутренняя пружина 1 и подвижная шайба 7.

Жесткость рессоры становится равной жесткости наружной пружины 2.

При дальнейшем повышении нагрузки работает только наружная пружина 2, пока не выберется зазор (За между выступом 6 и неподрессоренной массой 11. Когда зазор дг станет равным нулю, выступ 6 упрется в неподрессоренную массу 11 и через опорную плиту 5 и подвижную шайбу 8 включит в работу внутреннюю пружину 1. После этого пружины 1 и 2 начинают работать параллельно. При этом последовательно внутренней пружине 1 работает подвижная шайба 8, боковая поверхность которой образует со стенками стакана 3 фрикционную пару. Так происходит гашение колебаний подрессоренной массы 9.

По мере износа боковых поверхностей подвижный шайб 7 и 8 и стенок стакана 3, образующих фрикционные пары, шток 10 и опорная плита 5 своими конусообразными поверхностями, перемещаясь по конусооб,-л

разным поверхностям подвижных шайб 7 и в выполненных по меньшей мере из двух секторов, поджимают шайбы 7 и 8 к стенкам стакана 3, этим достигается автоматическая 5 компенсация износа фрикционных элементов в процессе работы рессоры.

Таким образом, установка внутренней пружины между двумя подвижными шайбами, состоящими по меньшей мере из двух

10 секторов и образующими со стенками стакана фрикционные пары, причем подрессоренная масса через жестко закрепленный на ней конусообразный шток контактирует с верхней шайбой, а опорная-плита выпол15 нена конусообразной и взаимодействует с нижней шайбой, позволяет повысить эффективность виброзащиты в широком диапазоне амплитуд колебаний.

Формула изобретения

20 Рессора, содержащая стакан с выполненным в дне отверстием и фланцем, установленную в стакане первую пружину, концы которой предназначены для соединения соответственно с подрессоренной

25 массой и опорной плитой с выступом, проходящим через отверстие в стакане, и вторую пружину, взаимодействующую с фланцем стакана и основанием, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности

30 гашения колебаний, рессора снабжена двумя выполненными по меньшей мере из двух секторов и взаимодействующими с обращенной к ним поверхностью стакана фрикционными элементами с внутренними коническими от35 верстиями, жестко соединяемым с подрессоренной массой конусообразным штоком для взаимодействия с коническим отверстием одного из фрикционных элементов, обращенная к фрикционному элементу поверхность 40 опорной плиты выполнена конической и установлена в коническом отверстии другого фрикционного элемента, а первая пружина установлена фрикционными элементами.