Цилиндрическая винтовая пружина Советский патент 1992 года по МПК F16F1/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим пружинам преимущественно малых размеров, и может быть использовано в качестве конструктивного элемента в машиностроении, приборостроении и технике.

Известна цилиндрическая винтовая пружина, образованная упругими элементами, выполненными из металлических волокон, подкрепленных органическими волокнами, имеющими высокий модуль эластичности.

Известна цилиндрическая винтовая пружина, выполненная из прутка, профиль сечения которого представляет собой дугообразные участки разного радиуса, соединенные между собой касательными, при отношении радиусов дугообразных участков п:г2 0,3-0,9.

Недостатком такой пружины является ограниченный коэффициент эластичности вследствие использование прутка дугообразного профиля сечения с участками разного радиуса, что снижает упруго-пластические свойства и область применения.

Целью изобретения является повышение демпфирующей способности цилиндри- ческой винтовой пружины, за счет повышения растяжимости составляющих ее рабочих витков при высоких упругих свойствах.

Указанная цель достигается тем. что пруток выполнен из нитей с модулем упругости Е (2,0-2,2)-104 кг/мм ,навитых в рабочие витки основовязаным переплетением цепочка с закрытыми петлями

В качестве нитей используются или одиночные, или филаментные нити.

Цилиндрическая винтовая пружина с повышенной демпфирующей способностью может быть выработана на существующем оборудовании за счет увеличения растяжимости составляющих ее рабочих витков при сохранении упругих свойств и использована в качестве конструктивного элемента в машиностроении, приборостроении и технике.

На фиг.1 представлена цилиндрическая винтовая пружина; на фиг.2 - элементы цилиндрической винтовой пружины

(Л

С

vj о о

00 (Л

Цилиндрическая винтовая пружина состоит из рабочих витков, образованных ос- нововязаным переплетением из нити 1 с модулем упругости Е (2,0-2,2)10 кг/мм, изогнутой определенным образом в петли 2, состоящие из остовов петель 3, петельной дуги 4 и протяжки 5, соединяющей соседние петли, кривизной 1 /R. Рабочие витки имеют ширину Ш и высоту В.

Параметры цилиндрической винтовой пружины характеризуются диаметром витков D и шагом t, которые зависят от кривизны протяжки. D f(1/R); t p(1/R). Эти параметры предлагаемой цилиндрической винтовой пружины также изменяются в за- висимости от упругих характеристик нити. D f(E);t f (Е) и от размеров рабочих витков, как составных элементарных звеньев D Г(Ш): D - f(B); t р (В); t р (Ш),

Цилиндрическая винтовая пружина вы- рабатывается на основовязальных трикотажных Рашель-машинах с язычковыми или пазовыми иглами. Размеры рабочих витков зависят от натяжения нитей основы, силы оттяжки, которая является сосредоточен- ной, и класса основовязальной машины.

Характер деформации цилиндрической винтовой пружины определяется упругостью и жесткостью нити. Состояния рабочих витков определяются влиянием двух глав- ных внутренних сил: упругих сил изогнутой в петлю нити, стремящихся выпрямить нить и изменить ее конфигурацию, и сил трения между нитями, препятствующих перемещению нитей в петлях и фиксирующих данное состояние рабочего витка. Жесткость при растяжении определяется по формуле: Е F

Ј I

где Е - модуль упругости материала при растяжении;

F - сила растяжения;

I - длина элемента, к которому прикладывается нагрузка.

Материал с модулем упругости Е 1,9 л104 кг/мм2 не обладает достаточной степенью упругости, а материал с модулем упругости Е 2,3 Ю4 кг/мм и более не пригоден для изготовления цилиндрической винтовой пружины предложенным способом, так как под действием чрезмерно упругих сил не будут образовываться рабочие витки. Поэтому для образования цилиндрическойвинтовойпружиныпредложенным способом материал должен обладать модулем упругости Е (2,0-2,2)104 кг/мм.

Цилиндрическая винтовая пружина работает следующим образом.

При нагрузке рабочие витки цилиндрической винтовой пружины воспринимают кручение. При преодолении упругих сил изогнутой в петлю нити и сил трения между нитями элементы, составляющие рабочие витки цилиндрической пружины, начинают перемещаться относительно друг друга, вытягиваясь при этом в линию, за счет переме- щения протяжки 5 в петлях 2 и следовательно перемещения остовов 3 и дуг 4 петель. При незначительной нагрузке растяжение цилиндрической винтовой пружины составляет 800-1000%. При снятии нагрузки рабочие витки под действием упругих сил изогнутой в петлю нити возвращаются в исходное положение.

Таким образом, предложенная цилиндрическая винтовая пружина, состоящая из рабочих витков, вырабатываемая на существующих основовязальных машинах, обладает повышенной демпфирующей способностью, достигающей 1000%, вследствие повышения растяжимости составляющих ее рабочих витков за счет увеличения подвижности петель вязаной цепочки при формировании их из нити с модулем

Е (2,0-2,2 10%г/мм2.

Формула изобретения

1.Цилиндрическая винтовая пружина, навитая из прутка, отличающаяся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности, пруток выполнен из нитей с модулем упругости Е (2,0-2,2}104 кг/мм2, навитых в рабочие витки основязанным переплетением цепочка с закрытыми витками.

2.Пружина по п.1,отличающаяся тем, что нити использованы или одиночные, или филаментные.

ffluaf

(риз. 2

Использование: в качестве конструктивного элемента в машиностроении, приборостроении и технике. Сущность изобретения: пруток выполнен из нитей с модулем упругости Е (2,0-2,2)-10. кг/мм2,навитых в рабочие витки основовязаным переплетением цепочка с закрытыми петлями. В качестве нитей используются или одиночные, или фи- ламентные нити. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.