Амортизирующая опора

,92, Бюл, М 3 нежский техно Пойменов и Б нт США М 34667, 1969. рское свидете 55, кл. Р 16 Р 7 логическии институт,СОнавей тройству Устройстэлемента редается нные пастороны рототипа ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для амортизации различнь;х механических систем и средствам защиты оборудования и приборов от динамических нагрузок, а также в качестве исполнительного органа в транспортно-технических машинах,Аналогом к заявленному устройству является винтовая пружина поперечного сжатия с бесконечно круговой формой. Пружина содержит витки, каждый из которых выполнен в виде эллипсовидных пол. увитков, расположенных под различнь:м углом к оси, благодаря чему характеристика пружины имеет явно выраженный участок нелинейности, Недостатком аналога является невысокая эффективность в амортизирующих системах,Прототипом к заявленному у является амортизирующая опора, во содержит в качестве упругого податливую трубу, на которую и нагрузка через попарно установл раллельно продольной оси по об стальные прутки, Недостатком(57) Использование: для амортизации различных механических систем и в средствах защиты приборов и оборудования от динамических нагрузок. Сущность изобретения: опора содержит основание и корпус с закладными пластинами, между которыми размещен упругий элемент в виде цилиндрической винтовой пружины, Опора снабжена установленными в корпусе по торцам пружины вкладышами с пазами, по крайней мере, в одном из которых закреплен конец пружины. 6 ил,кая эффективность и недолявляется невысоговечность,Целью изобретения является повышение эффективности, долговечности, несущей способности, надежности амортизирующей опоры,На фиг. 1 изображен общий вид амортизирующей опоры - главный вид; на фиг. 2 - вид сбоку опоры на фиг. 1; на фиг. 3 - характеристика упругого элемента амортизирующей опоры, где Р - поперечная нагрузка - перемещение витка пружины в направлении силы Р; на фиг. 4 - кинематическая схема амортизирующей опоры - главный вид; на фиг. 5 - вид сбоку кинематической схемы фиг, 4; на фиг, 6 - характеристика пружины по эксперименту.Амортизирующая опора состоит из основания 1 и корпуса 2 с параллельно установленными в них закладными пластинами 3, между которыми размещен упругий элемент 4, представляющий собой цилиндрическую винтовую пружину с соприкасающимися или разьединенными витками.Пружина 4 взаимодействует диаметрально противоположными точками витков50 с закладными пластинами 3 и по каждому концевому торцу вита имеет отогнутый конец, который входит в паз вкладыша 5, благодаря чему обеспечивается закрепление пружины по отношению внешней нагрузке, передаваемой через основание 1 и корпус 2. Этим достигается значительное повышение несущей способности пружины 4 в условиях статического и динамического нагружения, а также при непрерывных циклических нагрузках.В конструкции амортизирующей опоры предусматривается в направлении продольной оси упругого элемента 4 легкое поджатие витков с помощью вкладышей 5, высота которых составляет и = (0,5 - 0,7) О а ширина Ь = Он+ 1 пред, где Он - наружный диаметр пружины, а 1 пред - предельное перемещение витка пружины. Выбор высоты вкладыша Ь необходим для сохранения устойчивости каждого витка, а в целом всей пружины при ее поперечном сжатии, а принятый интервал ширины вкладыша Ь задан с учетом горизонтального перемещения витков пружины относительно стенок корпуса 2,Амортизирующая опора работает следующим образом, Под действием нагрузки через контактные площадки закладных пластин 3 основания 1 и корпуса 2 начинается поперечная и равная осадка каждого витка упругого элемента 4, причем отогнутые концы пружины 4 свободно перемещаются вдоль паза вкладышей 5, а торцевые поверхности концевых витков пружины 4 получакт перемещения относительно опорных поверхностей вкладышей 5 в условиях трения скольжения, Пружина из цилиндрической формы сечения переходит в эллиптическую, причем по горизонтальной оси происходит удлинение, а по вертикальной оси - укорочение каждого витка. Затем следует разгрузка пружины в результате накопленной потенциальной энергии упругой деформации и она возвращается к своей первоначальной форме,Большим достоинством амортизирующей опоры является то, что с разрушением одного из витков пружины, она, по-прежнему, работоспособна и выполняет свою функцию, причем характеристика пружины изменяется незначительно,Для проведения экспериментальной проверки амортизирующей опоры были изготовлены отдельные элементы устройства и цилиндрическая винтовая пружина с касанием витков относительно друг друга круглого поперечного сечения. Пружина была изготовлена из стали 65 Г с термообработкой - закалка и отпуск до твердости НВСз 5 10 15 20 25 30 35 4040. Наружный диаметр пружины Он = 135мм, диаметр поперечного сечения витка б =9 мм, количество витков, ь = 6, среднийдиаметр пружины О = 126 мм. Опыты проводились в условиях статического нагружения амортизирующей опоры на гидравлической испытательной машине ГМСА. Нагружение амортизирующей опоры осуществлялось по циклу нагрузка- разгрузка, а также до потери несущей способности упругого элемента пружины 4 при нагружении, причем одновременно регистрировалось усилие Р и перемещение пружины 1, Экспериментальные данные получены следующие. Так, например, при прирощении нагрузки на одну ступень нагружения ЬР = 2 кН среднее перемещение пружины составило Ь 1 = 0,20 мм. При достижении нагрузки Р = 50 кН упругий элемент амортизирующей опоры полчил перемещение 1 = =5,24 мм. Дальнейшее нагружение приводило к потере несущей способности упругого элемента 4.Характеристика пружины амортизирующей опоры, построенная на основании данных эксперимента, приведена на фиг, 6, где отклонены от пропорциональной зависимости между нагрузкой Р и перемещением 1 на начальном участке нагружения произошло по причине отсутствия контакта отдельных витков пружины 4 с закладными пластинами 3,Расчет упругого элемента 4 амортизирующей опоры проводится по заданным параметрам О, б,и а по следующим полученным зависимостям 1+8,858 вша сов а4 Р Ощ - зЛ б г) л т 9 а+(4+ц а где= о - 1 - число рабочихЕ - модуль упругости 1-ога - угол подъема оси цивинтовой пружины;%пах - максимальное нопасному сечению витка прсоприкосновения с закладньми;к = 3,14. витков;о рода;линдрической апряжение по жины в зоне ми пластина7 РЕ б 3, 126394- 5,7 мзависимости (2) 2 314 - 8 50 3,14 5 2 10и напряжение огпах по 2О 16 50 10 126%пах 5 9 г)ммость между теорией и мещения витка пруж ОМП Погрешментом пероставило спериы Л 1 Проведем расчет упругого элемента, если Р =50 кН;1=5, Е =2 10 МПа( 2); О=мм = 126 мм; б = 9 мм; а = 0 (для пружины с соприкасающимися витками угол подьема винтовой линии, в силу его малости, приравнивается нул ю),Найдем перемещение 1 витка пружины в направлении силы Р при а= 0 по зависимости (1)10 зксЛ 1 - 100% =100% =5,7=8 %На основании анализа можно заключить, что амортизирующая опора обладает компактностью и способна к высокой эффективности, надежности, долговечности, большой несущей способности в условиях статического и динамического нагружения, а также при непрерывных циклических нагрузках,Формула изобретения Амортизирующая опора, содержащая основание и корпус с параллельно установленными в них закладными пластинами, между которыми размещен упругий элемент, отличающаяся тем,что,сцелью повышения эффективности, надежности, долговечности и несущей способности, упругий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины для взаимодействия диаметрально противоположными точками витков с закладными пластинами, опора снабжена установленными в корпусе по торцам пружины вкладышами с пазами, по крайней мере в одном из которых закреплен конец пружины.1768819 Редактор Заказ 3631 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Р,нФ Я зг фЯ 4 4 д М зг Я 4 Ю 1 Ю 18 о 4 Составитель И.ПойменовТехред М.Моргентал Корректор С,Пекарь