Упругий элемент Советский патент 1992 года по МПК F16F1/32 

Изобрел ение относится к машиностроению и может быть использовано в различных конструкциях пружинных амортизирующих устройств, например, в упорах прокатных станов, железнодорожных буферах и т. п.

Известна также тарельчатая пружина, содержащая два гофрированных упругих элемента, опирающихся на опорно-дистанционное кольцо с перегородкой.

Указанные тарельчатые пружины предназначены для увеличения упругого хода, так как имеют значительный деформационный контур и не предназначены для поглощения кинетической энергии большой величины. Кроме того, последняя в своем составе имеет пять контактно взаимодействующих деталей, что нежелательно при вос- приягии ударных нагрузок, в случае случайного образования зазоров между ними, например при осадке упругих элементов при длительной эксплуатации или при местном пластическом течении материала пружины, вследствие пиковых нагрузок.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому является известное амортизирующее устройство, состоящее из неподвижного корпуса, в котором установлен цилиндрический стержень с возможностью перемещения. На цилиндрическом стержне центрально установлен упругий элемент в виде полого тела вращения с торцовыми фланцами, один из которых установлен подвижно на цилиндрическом стержне, а другой жестко закреплен. При приложении к цилиндрическому стержню внешней осевой нагрузки упругий элемент контактно взаимодействует со скошенной внутренней поверхностью неподвижного корпуса и. упруго деформируясь в радиальном направлении, заставляет перемещаться подвижный торцовый фланец относительно цилиндрического стержня, а цилиндрический стержень при этом получает опредеVJ

О С 00 О

ю

ленный упругий ход, В предложенном амортизирующем устройстве величины упругого хода и воспринимающей внешней осевой нагрузки зависят от величины уклона скошенной внутренней поверхности неподвижного корпуса. При этом имеет место две взаимоисключающие возможности, Малому уклону скошенной поверхности соответствует небольшая величина внешней осевой воспринимающей нагрузки и большой упругий ход цилиндрического стержня, большому уклону скошенной поверхности соответствует большая внешняя осевая воспринимающая нагрузка и малый упругий ход цилиндрического стержня. Такое устройство невозможно применять, там, где требуется восприятие значительной внешней осевой нагрузки при значительной величине упругого хода, вследствие низких демпфирующих свойств.

Целью настоящего изобретения является повышение демпфирующих свойств упругого элемента за счет увеличения его упругого хода при восприятии значительных нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, ч го в упругом элементе, выполненном в виде полого торообразного тела вращения с центральным отверстием, полое торообразное тело вращения с противоположных сторон центрального отверстия сопряжено с большими основаниями усеченных конусов, малые основания которых обращены наружу. Кроме этого, полое торообразное тело вращения составлено из двух относительно оси симметрии тора перпендикулярно его оси вращения частей с фланцами, расположенными на оси симметрии и жестко соединенными между собой.

На фиг. 1 изображен главный вид цельного упругого элемента; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - главный вид составного упругого элемента; на фиг, 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - упругий элемент в нагруженном состоянии.

Упругий элемент в цельном исполнении (фиг. 1, 2) выполнен в виде полого торообразного тела вращения 1 с центральным отверстием. Полое торообразное тело вращения 1 с противоположных сторон центрального отверстия сопряжено с большими основаниями усеченных конусов 2, малые основания которых обращены наружу. Кромки 3 малых оснований усеченных полых конусов выполнены в виде скругленных утолщений для лучшего контактного взаимодействия с опорными плоскостями 4 (фиг. 5), Для возможности изготовления штамповкой из листа, упругий элемент выполнен составным из половин (фиг. 3, 4), жестко соединенных в плоскости симметрии 5, перпендикулярной оси вращения 6 заклепками

7,которые размещены во фланцах (торцах)

8,сопряженных с полым торообраным телом вращения. Фланцы 8 могут быть соединены и другими способами, применяемыми для получения неподвижных соединений.

На фиг. 5 упругий элемент показан в нагруженном состоянии, Опорные плоскости 4 (фиг. 5), воздействуя с определенным

усилием на кромки 3 (фиг. 1, 3) малых оснований усеченных конусов 2, деформируют упругое полое торообразное тело вращения 1. При деформации полого торообразного тела вращения 1 кромки 3,

перекатываясь скругленными утолщениями по опорным плоскостям 4 (фиг. 5), получают упругое перемещение до момента соприкосновения опорных плоскостей 4 с поверхностью полого торообразного гела

вращения 1 (фиг, 1,3) При этом упругий ход упругого элемента гриентировочно будет равен двойной высоте усеченного конуса 2, а усилие для осуществления такого упругого хопа требуется значительное, так как полое

торообразное гело вращения 1 в продольном сечении имеет малый деформационный контур

Сопряжение полого торообразного тела вращения с большими основаниями усеченных конусов, малые основания которых обращены наружу, позволяет получить большой упругий ход упругого элемента при восприятии значительных нагрузок. Такая характеристика упругого элемента позволяет демпфипо«ать удары и движение тел с большой кинетической энергией. Формула изобретения 1. Упругий элемент, выполненный в виде полого торообразного тела вращения с

центральным отверстием, отличающий- с я тем, что, с целью повышения демпфирующих свойств, торцы полого торообразного тела сопряжены с большими основаниями усеченных конусов,

2. Элемент поп. 1,отличающийся тем, что полое торообраное тело вращения составлено из двух относительно оси симметрии гора перпендикулярна его оси вращения частей с фланцами, расположенными

на оси симметрии и жестко соединенными между собой.

м

Использование: в машиностроении позволяет демпфировать удары тел, движущихся с большой кинетической энергией за счет увеличения упругого хода при восприятии значительных нагрузок. Сущность изобретения: упругий элемент выполнен в виде полого торообразного тела вращения, которое сопряжено с большими основаниями усеченных полых конусов, а кромки малых оснований выполнены в виде скругленных утолщений. Кроме того, полое торообразное тело вращения может быть составлено из двух относительно оси симметрии тора перпендикулярной оси вращения частей с фланцами, расположенными на оси и жестко соединенными между собой, 1 з. п. ф-лы, 5 ил. СЛ С

Э

BugA

ФпЛ

ФигЗ

&uq б

Фи-г.4