Упругий комплект ю. с. шастина

(57) Использование: машиностроение и транспортные средства, Сущность изобретения: упругий комплект содержит нажим- ную и опорную плиты Между ними расположены упругий элемент и охватывающая его витая пружина. Упругий элемент выполнен трубчатой формы. Дополнительнаявитая пружина установлена коаксиально основной, а дополнительный упругий элемент трубчатой формы установлен в полости между пружинами. 3 з. и. ф-лы, 3 ил,2212, кл. 248-358Ь 471335, кл. Р 16 Р Т Ю,С,ШАСТИНАвааЪ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) УПРУГИЙ КОМПЛЕ ВЗАМЕН РАНЕЕ ИЗДАННОГОИзобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам рессорного подвешивания транспортных средств,По патенту США ЬЬ 2912212 известен упругий комплект, содержащий витую пружину и упругий элемент,в виде цилиндра, размещенный внутри пружины, выполненный из упругого материала с высоким внутренним трением (твердой резины).Однако упругий элемент служит как буфер в конце необходимой деформации, т,е. используется деформация отскока и служит в качестве поршня в цилиндре, положительный эффект выражается лишь суммой положительных эффектов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является упругий комплект, содержащий размещенные между нажимной и опорной плитами витую пружину и упругий элемент, расположенный внутри пружины, выполненный в виде сферической камеры с газовой средой, который при деформации взаимодействует с пружиной.Недостатком упругого комплекта является недостаточная эффективность, т.е. возможность его применения при незначительных нагрузках. При значительных нагрузках возможен прорыв камеры. Кроме того, сложно изготавливать камеры, .Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний,Поставленная цель достигается тем, что . упругий элемент выполнен из монолитного упругого материала трубчатой формы, а комплект снабжен дополнительной внутренней витой пружиной, установленной ко-. аксиально основной, последние расположены с возможностью взаимодействия со внешней и внутреннейповерхностями трубчатого упругого элемента, который выполнен из упругого материала с низким внутренним трением, например мягкой резины из любой группы резин. Комплект может быть снабжен и- ым количеством дополнительных витых пружин и дополнительных трубчатых упруг из элементов, а кроме обычных цилиндрических пружин, пружины могут быть. выполнены из прутка, поперечное сечение которого отлично от круга, или пружины в плане могут иметь форму, отличную от круга, соответственно упругие элементы меняют свою фор" му.На фиг,1 и 2 изображен предлагаемый упругий комплект в разрезе, с левой сторо. ны в сврбодном состоянии, с правой - поднагрузкой; на фиг,3- динамическая силовая характеристика комплекта.Изображенный на фиг.1 предлагаемыйупругий комплект Ю.С,Шастина, содержит .внутреннюю витую пружину 1, трубчатый упругий элемент (ТУЭ) 2 и наружную витую 5 пружину 3. Позицией 4 показано центральное отверстие в опорной и нажимной плитах, которое служит для пропуска направляющей, например балансирной подвески или центрирующего шплинтона, а 10 также для крепления комплекта в собранном виде.Суммарная жесткость пружин 1 и 3 может быть принята путем сокращения в 4 - 5 раз расчетной нагрузки по нормам на про ектирование с проверкой проволоки пружин по нормальным напряжениям как стенки цилиндра (камеры) для объемного сжатия при максимально допустимой на-.грузке в эксплуатации. По нормам на про ектирование принимается и максимальная деформация пружин, Диаметр внутренней пружины 1 можно принять исходя из диаметра направляющей с учетом необходимого. зазора и допуска на изготовление пружины "Дс" и определить остальные параметры пружины 1. Диаметр наружной . пружины 3 должен превышать диаметр внутренней пружины 1 по одноименным па-. раметрам на 4 - 6 средних диаметров проволоки двух пружин, поскольку неизвестен 25 30 диаметр проволоки наружной пружины, то можно принять 6 диаметров проволоки внутренней пружины 1 и определить остальные параметры пружины 3, при необходи мости сделать корректировку диаметрапоследней, Во всех случаях пружины должны удовлетворять условию: б 1 хп 1 = б 2 хп 2 =. =бзхпз и т.д, Объем трубчатого упругого элемента.2 подбирается экспериментальным 40 путем. Исходя из параметров пружин определяется внутренний объем сжатой наружной пружины 3 с учетом объема межвитковых впадин и наружный объем. сжатой внутренней пружины 1 эа исключением объема межвитковых впадин (готовых формул в учебниках нет, нужно знать геометрию окружности), Из разности объемов можно спроектировать трубчатый упругий элемент 2 с учетом допусков пружин на изготовленИе,45 50 Подбирается упругий материал (резина)в зависимости от условий применения. Мягкая резина характеризуется твердостью и 55 охватывает марки резин различных групптвердостью 30-65 ед, Необходимо учитывать, что чем ниже внутреннее трение (твердость), тем меньше радиус силовой характеристики комплекта и, наоборот, чем выше внутреннее трение (твердость), тем1739131 10 20 25 30 40 45 50 больше радиус силовой характеристики комплекта.Изготавливая опытный образец трубчатого резинового элемента, необходимо также изготовить несколько колец соответствующих диаметров из листовой резины толщиной 2 - 3 мм. Испытывая на стенде опытный образец (пружину 1, трубчатый упругий элемент 2 и пружину 3) с построением характеристики, нужно добавлять кольца из листовой резины, поднимать характеристику до ухода в бесконечность, а на отметке расчетного прогиба подвешивания сопротивление комплекта увеличится выше расчетной нагрузки по нормам на проектирование,Когда необходимая характеристика будет получена, из фактического объема с.учетом колец можно принять окончательные параметры трубчатого упругого элемента 2 с таким расчетом, чтобы при предварительном сжатии (под тарой транспортного средства) упругий элемент был под нагрузкой ва избежание ненужных смещений во время движения. Такой упругий комплект можно закладывать в проект и отдавать в серийное производство,При и-ом количестве пружин и упругих элементов экспериментально подбирается характеристика каждой секции отдельно например пружины 1, ТУЭ 2 и пружина 3; пружина 3, ТУЭ 4 и пружина 5 и т,д. Максимальная деформация у всех секций должна быть одинаковой,Комплект работает следующим образом, На Фиг.1 с правой стороны от осевой линии изображен комплект в сжатом состоянии. Поддействием нагрузки на нажимную плиту пружины 1 и 3 и трубчатый упругий элемент 2 сжимаются, По мере возрастания нагрузки трубчатый упругий элемент 2 стремится своим объемом заполнить межвитковое пространство витых пружине 1 и 3, но межвитковое расстояние сокращается и начинается сжатие трубчатого упругого элемента 2 встречно криволинейными поверхностями витков пружин 1 и 3, сопротивление нагрузке возрастает нелинейно до Ф о рмула изобретения 1. Упругий комплект, содержащий нажимную и опорную плиты, расположенные между ними упругий элемент и охватывающую.последний витую пружину. о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний, упругий элемент выполнен трубчатой формы, а объемного сжатия рубчатого упругого элемента 2, динамическая силовая характеристика плавно по кривой уходит в бесконечность.При снятии нагрузки витые пружины 1 и 3 возвращают устройство в исходное положение,На фиг.2 изображен предлагаемый упругий комплект, содержащий внутреннюю витую пружину 1, трубчатый упругий элемент 2, промежуточную витую пружину 3 и далее трубчатые упругие элементы и витые пружины до и-го количества, Позицией 4 показано центральное отверстие в опорной и нажимной плитах, позицией 5 показано отверстие в месте установки промежуто,- ной пружины 3 (тоже для п-ых промежуточных пружин),Для сообщения с атмосферой образующихся пневматических камер в межвитковом пространстве промежуточных пружин между упругими элементами опорная и нажимная плиты в местах установки промежуточных пружин имеют по два, диаметрально расположенных отверстия 5 диаметром, равным диаметру проволоки пружин, Подбор дополнительных витых пружин и трубчатых упругих элементов производится аналогично описанному. Действие комплекта аналогично описанному выше.На фиг.3 схематически изображена динамическая силовая характеристика комплекта, Наклонная прямая 0 - Х П представляет суммарную силовую характеристику пружин 1, 3 и до и-ного количества. Кривая с большим радиусом 0 - нагрузка представляетхарактеристику нагрузки,кривая а меньшим радиусом со своими прямолинейными участками представляет характеристику разгрузки, Площадь образованной петли двумя кривыми представляет количество необратимо поглощенной энергии,(56) Патент США Я 2912212, кл. 248 - 358,1956, 1969,Патент Швейцарии В 471335, кл. Г 16 Е9/04, 1969,комплект снабжен, по крайней мере, одной дополнительной витой пружиной, установ-ленной коаксиально основной и, по крайней. мере, одним дополнительным упругим элементом трубчатой формы, установленным в полости между пружинами.2, Комплект по п. 1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что пружины в пЛане имеют форму, отличную от круга, 17391313. Комплект по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пружины выполнены из прутка, поперечное сечение которого отлично от круга. 4. Комплектпоп. 1, отл ича ю щийс я тем, что упругий элемент выполнен из материала с низким внутренним трением, например мягкой резины из любой группы резин., Ревскмая,дактор О. Кузнецо Тираж . Подпис . НПО иПоиекге Роспатента113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., 4/ аказ 32 е гарина, 101 Производственно издзтен вский комбинат "Патент", г. Ужгоро