RU2062920C1

RU2062920C1 - Spring shock-absorber

Info

Publication number: RU2062920C1
Authority: RU
Inventors: А.П. Агафонов; В.Е. Арутюнян; Л.Г. Бунимов; Ю.И. Вишневский; В.М. Егоров; Ю.Ф. Каминский; П.Л. Нагорный
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1996-06-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: spring shock absorber has movable and fixed bases. The rod is secured to the fixed base. The arrester of the movable base forms a threaded pair together with the rod. Flexible members are interposed between the bases. At least two of the flexible members are made up as ring wavy springs. Each of the springs has two sets of projections on the tops of the wavy surface. The movable base has spherical hollows and cylindrical groove. The projections of the outer set of one of the wavy springs are received in the spherical hollows. The arrester of the movement of the movable base is made up as a bushing with the flange provided with an opening. The projections of the inner set of the wavy springs are received in the opening. The arrester is received in the cylindrical groove of the movable base. Metallic washers are interposed between the flexible members alternatively. EFFECT: improved shock absorbing. 1 dwg

Description

Изобретение относится к вибро- и сейсмозащитной технике и может быть использовано в энергетике, строительных сооружениях и других областях техники. Известен амортизатор /1/, применяемый для защиты объектов от внешних механических колебаний, содержащий две опоры нижнюю и верхнюю пластины, между которыми заключены пружинящие элементы в виде участков двух резиновых лент, образованных переплетением их во взаимно перпендикулярных направлениях с двумя стальными лентами (промежуточные жесткости), с отверстиями по оси амортизатора, и ограничительный (резьбовой) стержень, жестко связанный с нижней пластиной и расположенный в отверстиях лент. В рабочем положении амортизатора пружинящие элементы сжаты навинченной на резьбовой хвостовик стержня гайкой, которая упирается в верхнюю пластину. При воздействии на нижнюю пластину амортизатора внешних боковых (горизонтальных) динамических нагрузок стержень изгибается, при этом большая часть энергии внешних колебаний поступает на защищаемый объект. Надежность амортизатора снижается в большей степени при незастопоренной гайке. Известен также пружинный амортизатор /2/, содержащий два основания, размещенный между ними набор упругих элементов, стержень, закрепленный на неподвижном основании, ограничитель перемещения подвижного основания, установленный на стержне с образованием резьбовой пары, принятый за прототип. The invention relates to vibration and seismic protection technology and can be used in energy, construction and other fields of technology. Known shock absorber / 1 /, used to protect objects from external mechanical vibrations, containing two supports the lower and upper plates, between which are spring elements in the form of sections of two rubber bands formed by weaving them in mutually perpendicular directions with two steel bands (intermediate stiffness) , with holes along the axis of the shock absorber, and a restrictive (threaded) rod rigidly connected to the bottom plate and located in the holes of the tapes. In the operating position of the shock absorber, the spring elements are compressed by a nut screwed onto the threaded shaft end, which abuts against the upper plate. When the lateral (horizontal) dynamic loads are applied to the lower plate of the shock absorber, the rod bends, while most of the energy of external vibrations comes to the protected object. The reliability of the shock absorber is reduced to a greater extent with an unfastened nut. Also known is a spring shock absorber / 2 /, containing two bases, a set of elastic elements placed between them, a rod mounted on a fixed base, a movable base limiter mounted on the rod with the formation of a threaded pair, adopted as a prototype.

Недостатком известного пружинного амортизатора является низкая надежность при горизонтальных нагрузках. A disadvantage of the known spring shock absorber is its low reliability under horizontal loads.

Технический результат предложенного технического решения заключается в повышении надежности пружинного амортизатора, защищающего объект от внешних динамических нагрузок. Для этого в известном пружинном амортизаторе, содержащем подвижное и неподвижное основания, стержень, закрепленный на неподвижном основании, ограничитель перемещения подвижного основания, установленный на стержне с образованием резьбовой пары, и упругие элементы, расположенные между основаниями, подвижное основание выполнено со сферическими углублениями и цилиндрической проточкой, ограничитель перемещения подвижного основания выполнен в виде втулки с фланцем, имеющим отверстие и размещенным в цилиндрической проточке подвижного основания, по крайней мере, два упругих элемента выполнены в виде кольцевых волнистых пружин, каждая из которых имеет два ряда выступов на вершинах, волнистых поверхностей, выступы внешнего ряда одной из пружин размещены в сферических углублениях подвижного основания, а выступы внутреннего ряда в отверстиях фланца, другая пружина установлена на неподвижном основании, а амортизатор снабжен плоскими металлическими шайбами, установленными между упругими элементами в чередующейся последовательности. The technical result of the proposed technical solution is to increase the reliability of the spring shock absorber, which protects the object from external dynamic loads. To do this, in a known spring shock absorber containing a movable and fixed base, a rod mounted on a fixed base, a movement limiter of the movable base mounted on the rod with the formation of a threaded pair, and elastic elements located between the bases, the movable base is made with spherical recesses and a cylindrical groove , the movement limiter of the movable base is made in the form of a sleeve with a flange having a hole and placed in a cylindrical groove of the movable base At least two elastic elements are made in the form of annular wave springs, each of which has two rows of protrusions on the tops, wavy surfaces, protrusions of the outer row of one of the springs are placed in spherical recesses of the movable base, and the protrusions of the inner row in the holes of the flange, another spring is mounted on a fixed base, and the shock absorber is equipped with flat metal washers installed between the elastic elements in an alternating sequence.

Авторам неизвестна конструкция пружинного амортизатора с указанными выше признаками ни из патентной, ни из научно-технической литературы. The authors are not aware of the design of a spring shock absorber with the above characteristics from either the patent or the scientific and technical literature.

На чертеже изображен предлагаемый пружинный амортизатор. The drawing shows the proposed spring shock absorber.

Он содержит неподвижное основание 1, снабженную сквозным центральным отверстием 2, подвижное основание 3 с углублениями (лунками) 4, расположенными в кольцевом ряду на нижней опорной поверхности, и сквозной двухступенчатой цилиндрической полостью, расширенная полуполость (выточка) 5 которой обращена к неподвижному основанию 1, три пакета пружинящих элементов, набранные из кольцевых волнистых пружин 6 с двухрядным размещением опорных выступов 7 (наружный ряд) и 8 (внутренний) и двух плоских шайб (колец) 9, резьбовую втулку, образованную концентрично расположенными ступицей 10 и фланцем 11, на бурте 12 которого выполнены углубления (сквозные отверстия) 13, размещенные в кольцевом ряду, стержень 14 с выступающей из амортизатора головкой и резьбовым хвостовиком 15, стяжные шпильки (болты) и гайки (на чертеже не показаны). It contains a fixed base 1, equipped with a through central hole 2, a movable base 3 with recesses (holes) 4 located in an annular row on the lower supporting surface, and a through two-stage cylindrical cavity, the expanded half-cavity (undercut) 5 of which is facing the fixed base 1, three packages of spring elements, assembled from annular wave springs 6 with two-row placement of the support protrusions 7 (outer row) and 8 (inner) and two flat washers (rings) 9, a threaded sleeve formed by concent otherwise arranged hub 10 and flange 11, on the shoulder 12 of which grooves (through holes) 13 are arranged, arranged in an annular row, a shaft 14 with a head protruding from the shock absorber and a threaded shank 15, tie rods (bolts) and nuts (not shown in the drawing) .

В силовой связи с верхней пружиной 6 верхнего пакета пружин находится подвижное основание 3 и фланец 11 втулки. Связь осуществлена путем размещения выступов 7 этой пружины в лунках 4 подвижного основания 3 и выступов 8 в углублениях 13 бурта фланца втулки. Последняя навинчена на хвостовик 15 стержня 14, ее фланец образует радиальный "а" и торцевой "б" зазоры с полуполостью 5 подвижного основания. Средняя (гладкая) часть стержня 14 помещена в отверстие 2 неподвижного основания, а его головка расположена снаружи последней и приварена к ней. Оба основания амортизатора стянуты между собой с помощью вспомогательных деталей. In power connection with the upper spring 6 of the upper spring package is a movable base 3 and the flange 11 of the sleeve. Communication is carried out by placing the protrusions 7 of this spring in the holes 4 of the movable base 3 and the protrusions 8 in the recesses 13 of the shoulder of the sleeve flange. The latter is screwed onto the shank 15 of the rod 14, its flange forms radial “a” and end “b” gaps with a half-cavity 5 of the movable base. The middle (smooth) part of the rod 14 is placed in the hole 2 of the fixed base, and its head is located outside the latter and is welded to it. Both shock absorber bases are pulled together by means of auxiliary parts.

Размещение опорных выступов волнистых пружин в углублениях прилежащих деталей обеспечивает их взаимное стопорение. При этом когда выступы опираются о кромки "глубоких" углублений (типа сквозного отверстия), неразъемность такого соединения при работе амортизатора сохраняется. Если углубления "мелки" (типа лунок), то их контакт с выступами происходит по донышкам, благодаря чему при воздействии сдвигающей силы в рабочем положении амортизатора одна из прилежащих к пружине деталей имеет ограниченную возможность для перемещения относительно другой детали. The placement of the supporting protrusions of the wavy springs in the recesses of the adjacent parts ensures their mutual locking. Moreover, when the protrusions rest on the edges of the "deep" recesses (such as through holes), the continuity of such a connection while the shock absorber is working. If the recesses are “shallow” (such as holes), then their contact with the protrusions occurs along the bottoms, due to which, under the action of a shear force in the working position of the shock absorber, one of the parts adjacent to the spring has a limited ability to move relative to the other part.

Сборку амортизатора начинают с жесткого присоединения стержня 14 к основанию 1. Затем формируют пакеты пружин 6, на них помещают шайбу 9, на нее следующую группу пружин, шайбу и т.д. Далее на хвостовик 15 стержня навинчивают резьбовую втулку, повернув вперед ее ступицу 10, и следя за тем, чтобы ее торец свободно входил в отверстия пружин и разъединительных шайб. Когда пакеты начнут сопротивляться навинчиванию втулки, процесс продолжают с помощью специального (например, квадратного) стержня, помещаемого в паз фланца, и цилиндрического стержня, устанавливаемого в отверстие головки стержня 14. При достижении нормированной осевой силы, определяемой по расстоянию от торца фланца втулки до неподвижного основания 1, навинчивание прекращают. The shock absorber assembly begins with a rigid attachment of the rod 14 to the base 1. Then, spring packages 6 are formed, a washer 9 is placed on them, the next group of springs, a washer, etc. are placed on it. Next, a threaded sleeve is screwed onto the shank 15 of the rod, turning its hub 10 forward, and making sure that its end freely enters the holes of the springs and separation washers. When the packages begin to resist screwing on the sleeve, the process is continued using a special (for example, square) rod placed in the groove of the flange and a cylindrical rod installed in the hole of the head of the rod 14. When a normalized axial force is determined, which is determined by the distance from the end of the sleeve flange to the fixed base 1, screwing is stopped.

Сборку завершают присоединением подвижного основания 3 к амортизатору. Для этого его устанавливают на верхнюю пружину верхнего пакета, совместив углубления 4 с выступами 7 пружины, стягивают основание 1 и 3 с помощью технологических шпилек (болтов) и гаек, используя отверстия на пластинах, предназначенные для присоединения их к фундаменту (платформе) и опорной детали защищаемого объекта. По ходу стягивания проверяют величину торцевого зазора "б" путем измерения расстояния от подвижного основания 3 до торца фланца втулки. В рабочем положении амортизатора внешние боковые (горизонтальные колебания вызывают возвратно-поступательные перемещения всех его деталей, за исключением подвижного основания. Это возможно благодаря тому, что опорные выступы наружного ряда верхней пружины скользят по пологим донышкам углублений подвижного основания, возвращаясь при каждом цикле колебаний в исходное положение. Максимальное расстояние пробега выступов ограничено радиальным зазором "а". Вертикальные же колебания, воздействуя на пакеты пружин, передаются объекту ослабленными, т.к. часть их энергии поглощается пружинами. Величина максимального сжатия пакетов ограничена величиной торцевого зазора "б". The assembly is completed by attaching the movable base 3 to the shock absorber. To do this, it is installed on the upper spring of the upper package, aligning the recesses 4 with the protrusions 7 of the spring, tighten the base 1 and 3 using technological studs (bolts) and nuts, using holes on the plates, designed to connect them to the foundation (platform) and the support part protected object. In the course of tightening check the value of the end gap "b" by measuring the distance from the movable base 3 to the end of the sleeve flange. In the operating position of the shock absorber, the external lateral (horizontal vibrations cause reciprocating movements of all its parts, with the exception of the movable base. This is possible due to the fact that the support protrusions of the outer row of the upper spring slide on the gentle bottoms of the recesses of the movable base, returning to the original during each oscillation cycle The maximum distance of the protrusions is limited by the radial clearance "a". The vertical vibrations, acting on the packages of springs, are transmitted to the object ennymi, because of their energy is absorbed by the springs. The magnitude of the maximum packet compression is limited to the end clearance "b".

Claims

A spring shock absorber comprising a movable and fixed base, a rod mounted on a fixed base, a movable base limiter mounted on the rod to form a threaded pair, and elastic elements located between the bases, characterized in that the movable base is made with spherical recesses and a cylindrical groove , the movement limiter of the movable base is made in the form of a sleeve with a flange having a hole and placed in a cylindrical groove of the movable base At least two elastic elements are made in the form of annular wave springs, each of which has two rows of protrusions on the tops of the corrugated surfaces, the protrusions of the outer row of one of the springs are placed in the spherical recesses of the movable base, and the protrusions of the inner row in the holes of the flange, the other spring mounted on a fixed base, and the shock absorber is equipped with flat metal washers mounted between the elastic elements in an alternating sequence.