Устройство для восприятия инерционных нагрузок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических,Республик(23) Приоритет -Государственный комите СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 15,02.82. БюллетеньДата опубликования описания 15,02.82. Олевский УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРИЯТИИНЕРЦИОННЫХ НАГРУЗОК з- сние рабо- значительИзобретение относится к буферным устройствам и может быть использовано притранспортировке, особенно в случаях, когда транспортируемое тело поджато, например, к контейнеру, имеет с ним различныекоэффициенты линейного расширения итранспортируется при значительных колебаниях температуры окружающей среды, что требует применения поджимающего устройства с увеличенным продольнымходом,Известно устройство для восприятияинерционных нагрузок, содержащее опору,выполненную в виде стакана, внутренняяповерхность горловины которого выполненаконической, расположенный соосно опореполый цилиндр с основанием и открытымторцом с конической наружной поверхно.стью, взаимодействующей с конической поверхностью горловины стакана, и усиливающий элемент, размещенный в полости цилиндра Ш.Недостатком известного устройства длявосприятия инерционных нагрузок является малый продольный ход при отсутствииинерционной нагрузки, что снижает его работоспособность при колебаниях температуры окружающей среды,Цель изобретения - повышетоспособности устройства при ных колебаниях температуры окружающей среды путем увеличения продольного хода устройства.Указанная цель достигается тем, чтоусиливающий элемент выполнен в виде конусной пробки, подпружиненной относительно опоры, внутренняя полость цилиндра вблизи открытого торца выполнена конической, а вдоль образующей цилиндра 10 выполнены прорези.На чертеже изображен вариант воможного исполнения устройства для во приятия инерционных нагрузок.Устройство содержит опору 1, соосно 1 з расположенный внутренний полый цилиндр 2 с основанием, усиливающий элемент 3, подпружиненный пружиной 4 к основанию цилиндра 2. Поверхности контакта между опорой 1 и цилиндром 2 выполнены 20 коническими, усиливающий элемент 3 - ввиде конусной пробки и установлен с возможностью перемещения в осевом направлении, а в цилиндре 2 выполнены продольные прорези.25 Геометрические параметры цилиндра 2 ипрорезей в нем выполнены с целью обеспечения усилия осевого сжатия, пропорционального массе тела, воздействующего на устройство со стороны основания цилиндра, з 0 а пружина 4 установлена с усилием поджа55 элемента,тия, пропорциональным только массе усиливающего элемента, причем коэффициентпропорциональности для усилия пружины 4ниже коэффициента пропорциональностидля усилия сжатия цилиндра 2.При воздействии инерционных нагрузокв направлении от основания цилиндра 2 копоре 1 работа устройства заключаетсяв следующем.В связи с тем, что усилие поджатияпружины 4 по отношению к массе элемента 3 имеет меньший коэффициент пропорциональности, чем цилиндр 2 по отношениюк массе поджимаемого цилиндром 2 тела,а воздействие инерционных нагрузок является временным процессом, то усиливающийэлемент 3 успевает сжать пружину 4 и перекрыть поперечное сечение цилиндра 2в области его контакта с опорой 1 прежде,чем инерционная нагрузка достигнет значений, при которых масса поджимаемого цилиндром 2 тела начинает сжимать устройство. Таким образом, в момент воздействияинерционных нагрузок, превышающих усилие осевого сжатия цилиндра 2, поперечноесечение цилиндра в области конических поверхностей контакта с опорой 1 перекрытоусиливающим элементом 3, и устройствовоспринимает инерционные нагрузки без перемещения,Выполнение усиливающего элемента 3к виде конуса обеспечивает плотное перекрытие поперечного сечения цилиндра 2 вмомент воздействия инерционных нагрузокнезависимо от значений деформации цилиндра в осевом направлении, что особенноважно, так как при значительном продольном ходе до воздействия инерционных нагрузок поперечное сечение цилиндра в области опоры соответственно имеет различныезначения размеров. Угол конуса усиливающего элемента 3 не превышает угол трения,чтобы надежно происходило заклив анисэлемента при воздействии инерционных нагрузок.Из зависимости, характеризующей путь,пройденный поджимаемым пружиной теломпри воздействии линейно изменяющихсяинерционных нагрузок где х - путь, м;и - масса усиливающегокгс/м;и - перегрузки; 5 О 15 ИО 25 30 д - ускорение силы тяжести, равное9,81 м/с/ - время, с;с - жесткость пружины, кгс/м;вытекает, что достаточно, например, значений времени / = 0,05 с и перегрузок и = 5 при малой жесткости пружины 4, чтобы усиливающий элемент 3 переместился на расстояние = 20 мм, что вполне достаточно для работы устройства. Таким образом, поскольку коэффициент пропорциональности для выбора поджимающего усилия равен произведению ди, то при времени нарастания инерционной нагрузки более 0,05 с и разности перегрузок, при которых происходит срабатывание пружины 4 и цилиндра 2 как пружины, в 5 единиц, устройство надежно воспринимает инерционные нагрузки. При меньших значениях необходимого перемещения усиливающего элемента соответственно могут быть разница перегрузок и время, необходимое для перемещения.При отсутствии инерционных нагрузок цилиндр 2 работает совместно с опорой 1 как обычная фрикционная пружина с коническими поверхностями контакта под действием осевых сил, обеспечивая значительно большие значения продольного хода, что объясняется отсутствием ужесточения поперечного сечения цилиндра, а также наличием продольных прорезей в цилиндре. Формула изобретения Устройство для восприятия инерционных нагрузок, содержащее опору, выполненную в виде стакана, внутренняя поверхность горловины которого выполнена конической; расположенный соосно опоре полый цилиндр с основанием и открытым торцом с конической наружной поверхностью, взаимодействующей с конической поверхностью горловины стакана, и усиливающий элемент, размещенчый в полости цилиндра, о тличающееся тем, что, с целью повышения работоспособности при значительных колебаниях температуры окружающей среды путем увеличения продольного хода устройства, усиливающий элемент выполнен в виде конусной пробки, подпружиненной относительно опоры, внутренняя полость цилиндра вблизи открытого торца выполнена конической, а вдоль образующей цилиндра выполнены прорези. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патепт ФРГ Ло 1530223, кл, В 61 .б 11/16, опублик. 1973 (прототип).8.16066Составитель А. Поляков Редактор И, Гохвельд Техред А, Камышникова Корректор А. СтепановаПодписное Заказ 1288Изд. Ы 111 Тираж 544 ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома