Пружина сжатия Советский патент 1992 года по МПК F16F1/34 

Описание патента на изобретение SU1778377A1

Изобретение относится к деталям машин, а именно к основным элементам различных демпфирующих устройств, к пружинам сжатия.

Пружины выполняют роль упругих элементов, воспринимая работу внешних сил и преобразовывая ее в работу упругой деформации материала, из которого они изготовлены.

Конструктивно формы пружины сжатия весьма разнообразны, но к ним в первую очередь относятся витые цилиндрические пружины круглого сечения.

Известен пружинный амортизатор с использованием такой пружины, который с целью упрочнения и расширения области применения содержит дополнительный фрикционный элемент, который выполнен в виде прутка, плотно прижатого к его внутренней поверхности.

Такое устройство имеет сложные конструкцию и технологию изготовления.

Наиболее близкой по своей технической сути к предлагаемой пружине является пружина сжатия или растяжения, которая представляет собой полый цилиндр или конус с прорезями, расположенными в параллельных плоскостях и перпендикулярных к

продольной оси цилиндра или конуса. В каждой плоскости расположены взаимно симметрично две прорези с перешейками между их концами. Перешейки прорезей каждой плоскости (относительно их осей) смещены по окружности цилиндра или конуса относительно перешейков смежных плоскостей на 90°. В результате образуется пружина, состоящая из ряда последовательно сочлененных упругих кольцевых элементов, работающих на изгиб под нагрузкой.

Основными недостатками пружины являются следующие:

в конце каждой прорези перед перешейком во время работы при изгибе кольцевых элементов пружины в углах прорезей образуются зоны повышенной концентрации напряжений, что резко снижает долговечность пружины:

в процессе изготовления пружины полый цилиндр или конус надрезают с двух сторон, чем нарушают поверхностную структуру материала заготовки, в результате чего также значительно снижается механическая прочность пружины, что приводит к быстрому выходу ее из строя;

сравнительная сложность изготовления и высокая стоимость пружины;

СО

с

VI

VI

со

CJ

vi

XI

наличие перешейков значительно снижает эффективность демпфирования пружины.

Целью изобретения является создание пружины сжатия, обладающей повышенной эффективностью демпфирования.

Поставленная цель достигается тем, чго пружина сжатия выполнена в виде тонкостенной трубы с прорезями, имеющей о поперечном сечении форму правильного многогранника, с узкими сквозными прорезями на ребрах на части ее длины в рабочей зоне, а расстояние между противолежащими гранями в средней части трубы превышает расстояние между ними на ее концах.

Новизна изобретения состоит в том, что пружина выполнена новой формы в виде тонкостенной многогранной трубы с узкими сквозными прорезями на ребрах в рабочей зоне, что позволяет получить несколько одинаковых пластинчатых пружинящих элементов, работающих под нагрузкой параллельно и синхронно.

Существенность отличий определяется тем, что благодаря новой форме и конструкции предлагаемой пружины сжатия появляются новые свойства, такие как повышенная эффективность демпфирования под нагрузкой при значительной величине упругой деформации и достаточной жесткости.

Указанные свойства позволяют полу-, чить дополнительный положительный эффект - устойчивость под нагрузкой, долговечность при работе, простоту изготовления и высокую эффективность демпфирования.

На фиг. 1 показана предлагаемая пружина сжатия сбоку, в свободном состоянии {без нагрузки); на фиг.2 - предлагаемая пружина сжатия сверху, в свободном состоянии (без нагрузки): на фиг.З - пружина сжатия сбоку, в сжатом состоянии (под нагрузкой); на фиг.4 - пружина сжатия сверху, в сжатом состоянии (под нагрузкой).

На чертежах буквами обозначены:

Н0 - высота пружины в свободном состоянии,

Нмин высота пружины под максимально допустимой нагрузкой,

S - расстояние между противоположными гранями,

D - диаметр окружности вписанного многоугольника в свободном состоянии пружины,

St расстояние между противоположными пружинящими элементами в средней части пружины в свободном состоянии,

01макс максимальный диаметр окружности вписанного многоугольника в

средней части в свободном состоянии пружины,

02макс - максимальный диаметр окружности вписанного многоугольника в средней части пружины под нагрузкой,

$2 - расстояние между противоположными пружинящими элементами в средней части пружины под нагрузкой, Р - прилагаемая нагрузка.

0 Пружина сжатия представляет собой тонкостенную многогранную трубу 1, имеющую форму правильного многогранника (с числом п граней, к примеру, шестигранник), у которого на ребрах граней в рабочей зоне

5 выполнены узкие сквозные одинаковые прорези 2, в результате чего образуются одинаковые пластинчатые симметрично расположенные пружинящие элементы 3, количество котооых соответствует количест0 ву граней. Ширина прорезей 2 соизмерима с толщиной стенок трубы 1 (к примеру, равна двум толщинам стенок трубы 1).

В результате формовки пружина имеет в своей средней части некоторую бочкооб5 разность, поэтому расстояние S между противоположными пружинящими элементами 3 в средней части пружины будет боле.- ше (к примеру, на две толщины стенок трубы 1), чем между гранями на концах трубы 1, т.е.

0 . В таком состоянии пружина проходит дальнейшие обычные технологические операции (к примеру, закалку, отпуск, нормализацию и пр.) в соответствии с нормами для обычного материала пружин (основными

5 материалами являются высокоуглеродные и легированные стали по ГОСТ 2052-53). При необходимости возможна обработка торцов пружины, к примеру шлифовка.

При работе (фиг.3,4) под нагрузкой Р

0 пружина упруго деформируется до высоты Hmin, при этом пружинящие элементы 3 одинаково и синхронно изгибаются и расстояние между пружинящими элементами 3 в средней части пружины становится много

5 больше исходного, т.е. . В таком положении пружина сжатия содержит запасенную потенциальную энергию. При снятии нагрузки Р пружина возвращается в исходное положение (фиг. 1,2).

0 Жесткость пружины и ее характеристика определяются экспериментально и зависят от многих факторов: длины рабочей части, величины сечения, количества граней, толщины материала, марки материала,

5 технологии изготовления и др,

К технико-экономическим преимуществам относятся следующие: более высокая эффективность демпфирования пружины (нет мертвых участков в виде перешейков); равномерное распределение напряжений

по сечению пружинящих элементов (отсутствие зон повышенной концентрации напряжений), что обеспечивает долговечность пружины; нет нарушения поверхностной структуры пружинящих элементов, что повышает механическую прочность пружины; более простая технология изготовления пружины и более низкая ее стоимость.

Наиболее рационально использовать пружину сжатия в устройствах, для которых необходима устойчивая пружина сжатия с

0

большой эффективностью демпфирования под воздействием нагрузки.

Формула изобретения Пружина сжатия, выполненная в виде трубы с прорезями, о тл ичающаяся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, труба имеет форму правильного многогранника, прорези выполнены на ребрах на части ее длины, а расстояние между противолежащими гранями в средней части трубы превышает расстояние между ними на ее концах.

Похожие патенты SU1778377A1

название год авторы номер документа
АМОРТИЗИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ 1998
  • Вейтцель О.О.
RU2143621C1
Полое сферическое тело качения 2022
  • Изнаиров Борис Михайлович
  • Васин Алексей Николаевич
  • Перегородов Алексей Аркадьевич
  • Решетникова Ольга Павловна
RU2791004C1
КОСОЗВЕННИК 2001
  • Горохов А.А.
  • Горохов А.А.
  • Желандовский Ю.К.
RU2218606C2
ОПРАВКА КОСОВАЛКОВОГО ПРОШИВНОГО СТАНА 2009
  • Пышминцев Игорь Юрьевич
  • Курятников Андрей Васильевич
  • Зуев Михаил Васильевич
  • Пятков Владимир Леонидович
  • Губин Юрий Григорьевич
  • Пьянков Борис Григорьевич
  • Терёщин Александр Викторович
  • Худяков Николай Константинович
  • Король Алексей Валентинович
RU2378063C1
Демпфирующее устройство 1989
  • Кияшко Борис Фомич
  • Зейков Юрий Георгиевич
SU1744316A1
СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗВЕРТКИ ТОНКОСТЕННОГО ГОРШОЧКА ИЗ СПРЕССОВАННОЙ ОРГАНИЧЕСКОЙ МАССЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗВЕРТОК ГОРШОЧКОВ 1992
  • Сыроватский Эдуард Федорович
RU2048059C1
ГАЗООТВОДЯЩИЙ СТВОЛ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ 2007
  • Малютин Евгений Викторович
  • Ханнанов Александр Заянович
  • Суханов Александр Викторович
  • Сисаури Виталий Ираклиевич
RU2344253C2
НАМАГНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ 2008
  • Федюкович Геннадий Иванович
RU2370761C1
ОПОРА ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ), БРАСЛЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ОПОРЫ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УЗЕЛ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО БРАСЛЕТА ОПОРЫ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, СЕКЦИЯ КОЛЬЦА БРАСЛЕТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ОПОРЫ ВАЛА РОТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2015
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Кондрашов Игорь Александрович
  • Илясов Сергей Анатольевич
  • Коновалова Тамара Петровна
  • Манапов Ирик Усманович
  • Орехов Дмитрий Владимирович
  • Шишкова Ольга Владимировна
  • Селиванов Николай Павлович
RU2603389C1
ДИСТАНЦИОНИРУЮЩАЯ РЕШЕТКА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 1993
  • Пугачев Г.Ф.
  • Пугачев А.Г.
  • Козлова С.Г.
  • Козлов А.П.
  • Крюков О.В.
RU2081461C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 778 377 A1

Реферат патента 1992 года Пружина сжатия

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: пружина сжатия выполнена в виде трубы правильной многогранной формы с прорезями на ребрах на части ее длины, а расстояние между противолежащими гранями в средней части трубы превышает расстояние между ними на ее концах. 4 ил.

Формула изобретения SU 1 778 377 A1

Ятанс

у

/

ZLUJ

Фиг, 2

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1992 года SU1778377A1

ПРУЖИННЫЙ АМОРТИЗАТОР 1971
SU414445A1
кл
Устройство для электрической сигнализации 1918
  • Бенаурм В.И.
SU16A1
Пружина сжатия или растяжения 1950
  • Балковец Д.С.
  • Уразаев З.Ф.
SU86499A1
Устройство для электрической сигнализации 1918
  • Бенаурм В.И.
SU16A1

SU 1 778 377 A1

Авторы

Вейтцель Олег Олегович

Даты

1992-11-30Публикация

1991-02-15Подача