Рессора Советский патент 1992 года по МПК F16F1/18 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам амортизации.

Известны рессоры, содержащие неподвижно соединенные между собой две части, одна из которых представляет собой скобу, образующие в поперечном сечении замкнутый пологий профиль.

Недостатком этой рессоры является низкая усталостная долговечность.

Известна также рессора, выполненная в виде металлической оболочки из листа, содержащего неподвижно соединенные между собой две части, одна из которых представляет собой скобу, а другая часть выполнена в виде пластины, охватываемой по боковым поверхностям скобой и соединенной с последней с натягом.

К недостаткам этой рессоры-аналога относятся ограниченные одним (вертикальным)направлениемгашения демпфирующие свойства и повышенный вес рессоры. Это объясняется тем, что лист рессоры, имеющий в поперечном сечении постоянный профиль, не позволяет достичь высоких эксплуатационных характеристик, близких к свойствам балки равного сопротивления изгибу, и не обеспечивает оптимальности рессоры по металлоемкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является упругий элемент, содержащий телескопически и деаксиально установленные относительно друг друга незамкнутые в поперечном сечении и разные по длине трубчатые секции.

Недостаток данной конструкции - неустойчивые демпфирующие свойства упругого элемента. Это объясняется тем, что телескопически и деаксиально установленные и не закрепленные между собой незамкнутые в поперечном сечении трубчатые секции при циклических нагрузках непременно в силу неравномерного трения между секциями будут смещаться относительно друг друга в осевом и поперечном направлениях, что приведет к изменению заданЮ

С

VI VJ

о о

00 О

ных демпфирующих характеристик, Кроме того, набор из нескольких трубчатых секций разной длины может лишь грубо моделировать балку равного сопротивления в виде ступенчатого изменения сечения упругого элемента по длине и не обеспечивает его минимальную металлоемкость. Выполнение трубчатых секций- незамкнутыми в по- перечном сечении- снижает полезную нагрузку при использовании упругого элемента для рессорного подвешивания транспортных средств, по сравнению с упругим элементом, набранным из замкнутых трубчатых секций, обладающих большей жесткостью, но худшими демпфирующими свойствами.

Целью изобретения является повышение демпфирующих свойств.

Поставленная цель достигается в результате того, что в рессоре из свитого в трубу листа лист имеет переменную ширину, а наружный и внутренний концы его соединены с предыдущим и последующим витками, при этом толщина листа переменна по длине, кроме того, рессора может быть снабжена упругими лентами, размещенными между витками в продольном направлении трубы.

На фиг. 1 приведен общий вид рессоры типа классической полой балки равного сопротивления с частичным продольным разрезом и разверткой листа; на фиг.2 - один из примеров разреза по А-А рессоры с дополнительными упругими продольными лентами; на фиг.З - общий вид рессоры повышенной жесткости с частичным продольным разрезом и разверткой листа; на фиг.4 - один из примеров разреза по А-А рессоры с витками переменной толщины.

Рессора выполнена из листа 1 переменной ширины, туго свернутого в трубу 2 заданного изменения поперечного сечения по ее длине. Начальный 3 и конечный 4 концы листа соединены с поверхностями соответственно последующего 5 и предыдущего 6 витков (см. фиг.1 и фиг.З), например, при помощи сварочного шва 7. Рессора может быть снабжена дополнительными упругими лентами 8, продольно установленными между витками 9 металлического листа (фиг.2). В другом варианте роль дополнительных упругих лент выполняет лист переменной толщины, витки которого, например 10 и 11, различны по толщине, при этом в пределах одного витка его толщина также может быть переменна.

Ширина листа изменяется симметрично продольной оси его развертки в соответствии с требуемым законом изменения площади поперечного сечения трубы по ее

длине. На фиг.1 представлен пример рессоры типа классической полой балки равного сопротивления изгибу, а на фиг.З изображена рессора повышенной жесткости, в которой линия средней массы витков удалена на большее расстояние от нейтральной оси рессоры по сравнению с рессорой на фиг.1 при прочих равных условиях (формы сечения, числа витков, их толщины).

0 Что касается поперечного сечения, то можно ему придать любую требуемую конфигурацию, от круглой симметричной до несимметричной любой формы в зависимости от условий эксплуатации рессоры. При этом

5 закон изменения толщины листа (фиг.4) или место вставок дополнительных упругих лент (фиг.2) также должен отвечать упругим характеристикам материала листа и форме по- перечного сечения, что связано с

0 характером эксплуатации рессоры.

Описанная рессора работает следующим образом.

При воздействии внешней нагрузки, приложенной к концам рессоры, имеющей

5 опору в ее средней части, витки рулона деформируются как в слоистой оболочке, что приводит к возникновению реакции опоры. Причем за счет того, что площадь поперечного сечения рессоры уменьшается по соот0 ветствующему закону от середины рессоры к ее концам, изменение кривизны витков рессоры по ее длине происходит практически равномерно, как в пустотелой балке равного сопротивления изгибу. При этом,

5 поскольку между витками, даже при тугом скручивании в трубу листа, имеется некоторый зазор, то витки включаются в работу последовательно, по мере возрастания нагрузки и выборки зазоров между витками.

0 Это позволяет гасить высокочастотные составляющие нагрузки благодаря сравнительно малой жесткости при малых деформациях. Рассеяние энергии колебаний происходит за счет трения между витка5 ми при их взаимном перемещении и внутреннего трения в витках.

Форму поперечного сечения рессоры можно при необходимости придать такую, чтобы имелась возможность гасить колеба0 ния не только в вертикальном направлении, но и в других направлениях с заданной величиной жесткости рессоры в этих направлениях, определяемой толщиной сечения рессоры в этих направлениях,

5

В рессоре из свитого в трубу листа его витки конструктивно можно рассматривать как трубчатые секции, незамкнутые в поперечном сечении, но в то же время связанные между собой в рулон, что обеспечивает стабильность демпфирующих характеристик рессоры.

Этим в целом улучшаются демпфирующие свойства рессоры и надежность ее работы.

Кроме того, за счет выполнения трубы в виде балки равного сопротивления изгибу рессора для заданной нагрузки имеет практически минимальную металлоемкость. Рессора повышенной жесткости (фиг.З) работает на изгиб в плоскости своей наибольшей жесткости, что позволяет увеличить полезную нагрузку.

Рессора в виде свитого в трубу листа переменной ширины характеризуется также снижением трудоемкости изготовления по сравнению с другими типами балок рав0

5

ного сопротивления , выполненных в виде сплошного бруса или набранных в виде пакета листов, или трубчатых телескопически установленных секций разной длины. Формула изобретения

1.Рессора из свитого в трубу листа, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения демпфирующих свойств, лист имеет пе- ременную ширину, а наружный и внутренний концы его соединены с предыдущим и последующим витками.

2.Рессора по п.1,отличающаяся тем, что толщина листа переменна по длине.

3.Рессора по п.1,отличающаяся тем, что она снабжена упругими лентами, размещенными между витками в продольном направлении труб,

Использование: в машиностроении, в частности в средствах амортизации. Сущность изобретения: рессора выполнена из свитого в трубу листа. Лист имеет переменную ширину, а наружный и внутренний концы его соединены с предыдущим и последующим витками. Кроме того, толщина листа переменна по длине, а рессора снабжена упругими лентами, размещенными между витками в продольном направлении трубы. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Фиг. 2

Фиг.{

1/

Фиг.З

0иг.