PL80068B1 - - Google Patents

Description

Sprezyna pierscieniowa i Przedmiotem wynalazku jest sprezyna piers¬ cieniowa, która sklada sie z pierscieni ulozonych warstwami w kierunku dzialania sily i w której" wystepuja na przemian wewnetrzne pierscienie sprezynujace i sztywne pierscienie zewnetrzne, 5 przy czym pierscienie zewnetrzne maja powierzch¬ nie slizgowe wspólpracujace z pierscieniami we¬ wnetrznymi o tworzacych nachylonych wzgledem osi.Sprezyny tego rodzaju sa znane jako takie 10 i odznaczaja sie ta zaleta, ze moga przejmowac stosunkowo duze sily. W znanych sprezynach tego rodzaju pierscienie wewnetrzne i zewnetrzne stykaja sie ze soba stozkowymi powierzchniami, skutkiem czego uzyskuje sie linowa charaktery- 15 styke sprezyny.Celem wynalazku jest konstrukcja sprezyny, której powierzchnie slizgowe pierscieni wewnetrz¬ nych i zewnetrznych maja w miejscach styku za¬ krzywione lub zalamane tworzace. Dzieki takiemu 20 uksztaltowaniu powierzchni slizgowych, mozliwy jest dowolny wybór charakterystyki sprezyny.Zaleznie od krzywizny lub zalamania tworzacej powierzchni slizgowych, mozna uzyskac progre¬ sywna lub degresywna charakterystyke sprezyny. 25 Powierzchnie slizgowe pierscieni zewnetrznych moga byc, na przyklad, uksztaltowane wklesle, a powierzchnie slizgowe pierscieni wewnetrznych wypukle. W tym przypadku uzyskuje sie pro¬ gresywna charakterystyke sprezyny. Gdy, na 30 przyklad, powierzchnie slizgowe pierscieni ze¬ wnetrznych wykonane beda jako wypukle, a po¬ wierzchnie pierscieni wewnetrznych beda równiez wypukle, wynikac bedzie degresywna charakte¬ rystyka sprezyny. Sa mozliwe dalsze odmiany krzywizny wzglednie zalamania tworzacej powie¬ rzchni slizgowych pierscieni, skutkiem czego moz¬ na odpowiednio zmieniac charakterystyke sprezy¬ ny. W przypadku progresywnej charakterystyki •osiagane sa wysokie sily koncowe. Sprezyna o de¬ gresywnej charakterystyce wykazuje duza prace odksztalcenia. W róznych przypadkach zastosowa¬ nia sprezyny korzystne jest jedno lub drugie uksztaltowanie, a wynalazek umozliwia dostosowa¬ nie sprezystego odksztalcenia do wymagan odnos¬ nego przypadku konstrukcji.Sprezyna wedlug wynalazku nadaje sie zwla¬ szcza, na przyklad, do amortyzacji zderzaków wa¬ gonów kolejowych i w tym przypadku degresyw¬ na charakterystyka sprezyny, która mozna uzy¬ skac w sprezynie wedlug wynalazku, odznacza sie specjalnymi zaletami, gdyz ma z jednej strony duzy zasób pracy tak, ze umozliwia przy zderze¬ niu pochloniecie duzych enengii, przy czym sto¬ sunkowo niewielka sila koncowa zmniejsza nara¬ zenie wagonu i jego sklonnosc do wykolejenia* Sprezyna wedlug wynalazku nadaje sie w szcze¬ gólnej mierze do sprzegów ciaglowo-zderzako- wych wagonów kolejowych. We wszystkich przy¬ padkach mozna zwiejkszyc ugiecie sprezyny przez 80 06880 068 3 zwiekszenie ilosci wspólpracujacych ze soba pier¬ scieni przy zachowaniu zadanego typu charakte¬ rystyki sprezyny.Ulozone jeden na drugim pierscienie moga byc w rózny sposób prowadzone w kierunku osiowym 5 i zabezpieczone przed przemieszczeniem promie¬ niowym. Tak wedlug wynalazku sasiadujace ze soba pierscienie zewnetrzne moga zachodzic za siebie powierzchniami prowadzacymi teleskopowo.Wedlug uprzywilejowanej odmiany wykonania 10 wynalazku pierscienie zewnetrzne wykonane sa jednak jako elementy miseczkowate, które pro¬ wadzone sa na centralnej osi. Prowadzenie na centralnej osi, umozliwione dzieki wykonaniu pierscieni zewnetrznych w ksztalcie miseczek, jest 15 dokladniejsze i korzystniejsze konstrukcyjnie niz prowadzenie na zewnetrznym obwodzie pierscieni' zewnetrznych. Ponadto miseczkowy ksztalt piers¬ cieni zewnetrznych ma te zalete, ze w przy¬ padku zlamania sprezyny zlamane sprezynujace 20 pierscienie wewnetrzne utrzymywane sa w ich polozeniu tak, ze zlamanie jednego piers¬ cienia sprezyny ma jedynie niewielki wplyw na dzialanie calej sprezyny. Wedlug wynalazku uksztaltowanie sprezyny jest celowo takie, ze 25 sprezynujace pierscienie wewnetrzne maja wsze¬ dzie przekrój, którego szerokosc jest w przybli¬ zeniu równa wysokosci. Taki zwarty przekrój . sprezynujacych pierscieni wewnetrznych umozliwia ich mocna konstrukcje i osiagniecie duzych sil 30 sprezyny przy stosunkowo niewielkiej dlugosci konstrukcyjnej sprezyny.Wynalazek, w przykladzie jego wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia zestawienie jednej sprezyny w przekroju, fig. 2 — sprezynujacy pierscien wewnetrzny, a fig. 3 — element sprezyny, skladajacy sie z pierscienia zewnetrznego i wewnetrznego w wiekszej skali, fig. 4 wykres sifta-ugiecie (charak¬ terystyki) takiej sprezyny z elementami sprezy¬ nujacymi jak na fig. 3, fig. 5, 7 i 9 .przedstawiaja odmienne wykonania elementów sprezynujacych, skladajacych sie z pierscienia wewnetrznego i ze¬ wnetrznego, dla ukladu wedlug fig. 1, fig. 6, 8 i 10 przedstawiaja wykresy charakteryzujace prace sprezyn przedstawionych na fig. 5, 7 i 9, a fig. 11, 12, 13, 14 i 15 przedstawiaja uksztaltowania sprezyny, w której pierscienie zewnetrzne maja powierzchnie slizgowe po obu stronach, przy czym na fig. 15 przedstawiono przekrój wedlug linii XV—XV ukladu na fig. 14, a fig. 16 i 17 przedsta¬ wiaja odmienne wykonanie sprezyny wedlug fig. 1, przy czym na fig. 16 sprezyna przedstawiona jest bez obciazenia, a na fig. 17 w skrajnym po¬ lozeniu scisnietym, fig. 18 przedstawia przyklad wykonania sprezyny poddawanej sciskaniu i roz¬ ciaganiu.Sprezyna (fig. 1) sklada sie z ulozonych para¬ mi jeden nad drugim elementem sprezynujacych 1, Z prowadzonych na centralnej osi 3. Pierscie¬ nie zewnetrzne 1 utworzone sa przez miseczkowe elementy. Wewnatrz nich ulozyskowane sa spre¬ zynujace pierscienie wewnetrzne, rozciete promie¬ niowo, jak pokazano na fig. 2. Elementy misecz¬ kowe 1 maja powierzchnie slizgowe 4, które 4 wspólpracuja z pierscieniami 2. Kiedy te pierscie¬ nie sprezynujace 2 wciskane sa do elementów miseczkowych 1, wówczas srednica ich musi sie zmniejszac skutkiem stozkowatosci powierzchni slizgowych 4, skutkiem czego wystepuje dzialanie sprezynowania. Miseczkowe elementy 1 maja na¬ sady 5, 6 w ksztalcie obrzezy, które w przypadku zlamania pierscienia sprezynujacego 2 moga ze¬ tknac sie jeden z drugim. Dolny sztywny zderzak 7 tworzy kolnierz centralnej osi, .podczas gdy gór¬ ny ruchomy zderzak 8 wykonany jest w ksztalcie pierscienia. Jak pokazano na fig. 3 w wiekszej skali, powierzchnie slizgowe 4 maja tworzace o wypukle zakrzywionej tworzacej. Skutkiem tego wynika degresywna charakterystyka sprezyny i sprezyna odznacza sie. duzym zasobem pracy.Wykres sila-ugiecie sprezyny przedstawiony jest na fig. 4 przy czym sila P naniesiona jest jako rzedna, a ugiecie s jako odcieta, a jest cha¬ rakterystyka sprezyny przy obciazaniu b-cha- rakterystyka przy obciazaniu sprezyny, a pole c stanowi tlumienie. Taka sprezyna posiada zatem duzy zasób pracy.W ukladzie wedlug fig. 5 powierzchnia slizgo¬ wa 4 ma tworzaca zakrzywiona wklesle. Skut¬ kiem tego wynika progresywna charakterystyka sprezyny a, przedstawiona na fig. 6. Powierzch¬ nia slizgowa 4 sprezyny podstawowej na fig. 7, ma zalamana tworzaca, której czesci sa prosto¬ liniowe. Skutkiem tego WYNIKA charakterysty¬ ka sprezyny a przedstawiona na fig. 8.W ukladzie wedlug fig. 9 stozkowa powierzch¬ nia 4 ma tworzace, które przebiegaja najpierw prostoliniowo, a nastepnie przechodza zalamaniem w linie wypukla. Wynikajacy stad wykres spre¬ zyny przedstawiony jest na fig. 10.W ukladzie wedlug fig. 11 pierscienie zewnetrz- •ne 9, utworzone przez elementy w formie mise¬ czek i prowadzone znowu na centralnej osi 3, maja po obu stronach, zwróconych w strone sa¬ siednich elementów, powierzchnie slizgowe 10 i 11, które wspóldzialaja ze sprezynujacymi pierscie¬ niami vTewnetrznymi 2, 2'. Po jednej stronie pier¬ scienie sprezynujace 9, utworzone przez elementy miseczkowe, zaopatrzone sa w nasade 12 w ksztal¬ cie garnka, która otacza sprezynujace pierscienie wewnetrzne 2, 2' i chroni je przy odciazonej sprezynie.W odmianie wykonania wedlug fig. 12 prze¬ widziany jest zamiast obu pierscieni wewnetrznych o przekroju kolowym 2, 2' jeden jedyny sprezy¬ nujacy pierscien wewnetrzny 13 o przekroju roz¬ ciagnietym wzdluznie w kierunku osi dzialania sily. Skutkiem tego rozciagnietego wzdluznie przekroju mozliwe jest umieszczenie miedzy dwo¬ ma pierscieniami zewnetrznymi 9, utworzonymi przez elementy miseczkowe, jedynie jednego je¬ dynego sprezynujacego pierscienia wewnetrznego, przy czym zachowane zostaje jednak pozadane ugiecie sprezyny.Odmiana wykonania wedlug fig. 13 odróznia sie od odmiany wykonania wedlug fig. 12 w glów¬ nej mierze tym, ze sprezynujace pierscienie we¬ wnetrzne podzielone sa promieniowo na wewne¬ trzna czesc pierscieniowa 13a i zewnetrzna czesc 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6080 068 5 pierscieniowa 13b. Pierscienie zewnetrzne 14 utworzone znów przez elementy miseczkowe, róz¬ nia sie od pierscieni zewnetrznych 9 wedlug fig. 12 tylko przez to, ze opuszczona jest nasada w ksztalciegarnka. 5 Obie czesci pierscieniowe 13a i 13b przylegaja wzajemnie do siebie profilowanymi powierzchnia¬ mi pierscieniowymi 15 i przez profilowanie tych powierzchni pierscieniowych 15 zabezpieczone sa przed osiowym przesunieciem. Wewnetrzna czesc pierscieniowa 13a doznaje przy sciskaniu sprezy¬ ny wiekszego odksztalcenia niz zewnetrzna czesc pierscieniowa 13b i dlatego ta czesc pierscienio¬ wa wykonana jest z materialu o wyzszej granicy plastycznosci.W ukladzie wedlug fig. 14 i 15 pierscienie ze¬ wnetrzne 16 maja znów po obu stronach powie¬ rzchnie slizgowe 10, 11, które wspóldzialaja ze sprezynujacymi pierscieniami wewnetrznymi 17.Pierscienie zewnetrzne 16 wykonane sa w tej od¬ mianie wykonania nie jako elementy lupinowe i nie sa prowadzone na centralnej osi. Prowadze¬ nie nastepuje w tym przykladzie wykonania na zewnatrz przez obrzeza lub nasady w ksztalcie garnków 18, które chwytaja za powierzchnie cy¬ lindryczne 19 pierscieni zewnetrznych 16 i na nich slizgaja sie. W tym przykladzie wykonania wybrano sprezynujacy pierscien wewnetrzny, któ¬ rego przekrój zweza sie w kierunku szczeliny 20.Odmiana wykonania sprezyny wedlug filg. 16 i 17 odpowiada w przyblizeniu postaci wyko¬ nania sprezyny wedlug fig. 1, przy czym jednak sprezynujace pierscienie wewnetrzne 21 maja inny przekrój.Pierscienie zewnetrzne 22, które uksztaltowane sa znowu jako elementy miseczkowe i prowadzone sa na centralnej osi 3, maja zewnetrzne obrzeze 23, którego wysokosc tak jest zwymiarowana ze poszczególne pierscienie zewnetrzne ukladaja sie jeden na drugim wzdluz ich zewnetrznego obwodu przy calkowicie scisnietej srezynie (fig. 17) tak, ze obrzeza 23 stanowi^ koncowe ograniczenie ugiecia sprezyny. Przyleganie miseczkowych ele¬ mentów 22 do zewnetrznego obwodu daje lepszy zderzak koncowy niz przyleganie obrzezy 24 na wewnetrznym obwodzie elementów miseczkowych.Na fig. 18 przedstawiona jest odmiana wykona¬ nia, w której ufelad sprezyn moze byc poddany rozciaganiu i sciskaniu. Sila przylozona jest do czesci 25 polaczonej z centralnym pretem pro¬ wadzacym 3, przy czym 26 stanowi stale lozysko oporowe. W przypadku dzialania sily w kierunku strzalki A elementy sprezyny, utworzone przez pierscienie zewnetrzne 14 i sprezynujace pierscie¬ nie wewnetrze 13, sciskane sa miedzy kolnierzem 27 czesci 25 a lozyskiem oporowym 26. Zderzak posredni 26 uksztaltowany jest jako pierscien, którego srednica wewnetrzna jest wieksza niz srednica zewnetrzna pierscieni zewnetrznych 14, jednak mniejsza niz zewnetrzna srednica kolnie¬ rza 29 pierscienia zewnetrznego 14a. Przy dziala¬ niu sily w kierunku strzalki A ten zderzak po¬ sredni 28 jest tym samym nieczynny.W przypadku dzialania sily w kierunku strzal¬ ki B sila przenoszona jest przez pret prowadzacy 6 3, nakretke srubowa 30 i plyte pierscieniowa 31 na elementy sprezynowe 13, 14. Poniewaz kol¬ nierz 29 pierscienia zewnetrznego 14a oparty jest na zderzaku 28, odksztalceniu ulegaja w przy¬ padku przylozenia sily w kierunku strzalki B tylko oba sprezynujace pierscienie wewnetrzne 13i i 132. PL PL PL PL PL PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sprezyna pierscieniowa zlozona z pierscieni ulozonych jeden na drugim w kierunku dzialania sily, w której wystepuja na przemian rozciete promieniowo, sprezynujace pierscienie wewnetrzne i sztywne pierscienie zewnetrzne, przy czym pier¬ scienie zewnetrzne maja wspóldzialajace z piers¬ cieniami wewnetrznymi powierzchnie slizgowe o tworzacych nachylonych wzgledem osi, znamien- na tym, ze powierzchnie slizgowe pierscienii we¬ wnetrznych <2) i zewnetrznych (1) maja w miej¬ scach styku zakrzywione lub zalamane tworzace.

2. Sprezyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze pierscienie zewnetrzne <1) wykonane sa w ksztalcie miseczek, prowadzonych na jednej cen¬ tralnej osi (3).

3. Sprezyna wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, ze sprezynujace pierscienie wewnetrzne (2) maja w kazdym miejscu przekrój, którego szero¬ kosc równa sie w przyblizeniu wysokosci.

4. Sprezyna wedlug zastrz. 1, 2 lub 3, znamien¬ na tym, ze pierscienie zewnetrzne (1) maja po swoich obu stronach zwróconych do sprezynuja¬ cych pierscieni wewnetrznych (2) powierzchnie slizgowe (4), wspólpracujace z tymi sprezynuja¬ cymi pierscieniami wewnetrznymi.

5. Odmiana sprezyny wedlug zastrz. 1—4, zna¬ mienna tym, ze miedzy dwoma sasiednimi piers¬ cieniami zewnetrznymi <9) rozmieszczone sa po dwa wzajemnie stykajace sie ze soba pierscienie sprezynujace (2) i (2') korzystnie o przekroju ko¬ lowym, z których kazdy przylega do powierzchni slizgowej (10, 11) sasiadujacego z nim pierscienia zewnetrznego.

6. Odmiana sprezyny wedlug zastrz. 1 i 5, zna¬ mienna tym, ze miedzy dwoma sasiadujacymi ze soba pierscieniami zewnetrznymi (9), wykonanymi jako elementy w ksztalcie miseczki, umieszczony jest sprezynujacy pierscien wewnetrzny (13) o przekroju wydluzonym w kierunku osi dziala¬ nia sily, który przylega do powierzchni slizgo¬ wej (10, 11) obu sasiadujacych z nim pierscieni zewnetrznych.

7. Odmiana sprezyny wedlug zastrz. 1—6, zna¬ mienna tym, ze pierscienie zewnetrzne (9) maja nasade {12) w ksztalcie garnka, otaczajaca spre¬ zynujace pierscienie wewnetrzne (13) i zachodza¬ ca za sasiedni pierscien sprezynujacy.

8. Sprezyna wedlug zastrz. 1—7, znamienna tym, ze sasiadujace ze soba pierscienie zewnetrzne (9) zachodza za siebie wzajemnie powierzchniami prowadzacymi teleskopowo.

9. Odmiana sprezyny wedlug zastrz. 1—8, zna¬ mienna tym, ze sprezynujace pierscienie wew¬ netrzne (13) podzielone sa promieniowo na dwie czesci pierscieniowe {13a i 13b), które przylegaja scisle jedna do drugiej. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6080 068

10. Sprezyna wedlug zastrz. 9, znamienna tym, ze wewnetrzna czesc pierscieniowa (13a) wykona¬ na jest z materialu o wyzszej granicy plastyczno¬ sci niz zewnetrzna czesc pierscieniowa (13b).

11. Sprezyna wedlug zastrz. 9 lub 10, znamien¬ na tym, ze wewnetrzna czesc pierscieniowa (13a) i zewnetrzna czesc pierscieniowa <13b) przylegaja do siebie wzajemnie profilowanymi powierzchnia- 8 mi pierscieniowymi i zabezpieczone sa jedna wzgledem drugiej przed osiowym przesunieciem. 12, Sprezyna wedlug zastrz. 1—11, znamienna tym, ze ugiecie sprezyny ograniczone jest przez zderzenie sie ze soba pierscieni zewnetrznych, przy czym powierzchnie oporowe znajduja sie korzystnie na zewnetrznym brzegu pierscieni ze¬ wnetrznych,KI. 47as,l/04 80 068 MKP F16f 1/04 HG3 FIG. 5 FIG. 9 FIG. 10 a HG.6 at FIG.7 FIG.8 m czyrt tLNJA 22**»«*»*. _!"** totmi 1 b.< goKI. 47a3,l/04 80 068 MKP F16f 1/04 FIG. 13KI. 47a3,l/04 80 068 MKP F16f 1/04 FIG. 14 FIG.16 FIG.17K1.47a3,l/04 80068 MKP F16f 1/04 FIG. 18 CZYTELNIA Urzeofo' Patentowego * Nisk*- )i'^ i i }• PZG w Pab., zam. 1167-75, nakl. 120+20 egz. Cena 10 zl PL PL PL PL PL PL