RU2400654C1 - Прорезная пружина - Google Patents
Прорезная пружина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400654C1 RU2400654C1 RU2009114030/11A RU2009114030A RU2400654C1 RU 2400654 C1 RU2400654 C1 RU 2400654C1 RU 2009114030/11 A RU2009114030/11 A RU 2009114030/11A RU 2009114030 A RU2009114030 A RU 2009114030A RU 2400654 C1 RU2400654 C1 RU 2400654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- slots
- rings
- ring
- cylinder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Springs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а в частности к силовым пружинам. Пружина содержит полый цилиндр с прорезями, расположенными в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных к оси цилиндра. Пружина представляет собой плоские кольца, соединенные вертикальными перемычками. Между кольцами, начиная со второго и кончая предпоследним, по вертикальным перемычкам выполнены прорези, соответствующие последовательности 2п и 2п+1, где п - порядковый номер кольца. Достигается расширение области применения прорезной пружины путем увеличения ее хода при больших воспринимаемых усилиях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а в частности к силовым пружинам, и может применятся во всех областях техники.
Известна прорезная пружина (И.А.Биргер, Б.Ф.Шорр, Г.Б.Иосилевич «Расчет на прочность деталей машин», Москва, издательство «Машиностроение», 1979 г., с.158-161, с.172-173), содержащая полый цилиндр с прорезями, расположенными в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных к оси цилиндра, и представляющая собой плоские кольца, соединенные вертикальными перемычками. При таком конструктивном решении часть кольца пружины, расположенная между двумя соседними перемычками, расположенными с одной стороны кольца, работает, можно считать приближенно, как двух опорная балка, в центре которой, с другой стороны кольца, по аналогичной перемычке прикладывается усилие, нагружающее пружину.
Недостатком известной пружины является относительно небольшие перемещения, несмотря на большие усилия, воспринимаемые данной пружиной.
Известна также и пружина сжатия или растяжения (А.С. №206249 с приоритетом от 15.03.1966 г., опубл. 07.11.1968 г.) состоящая из полого цилиндра с прорезями, расположенными в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных к оси цилиндра, и образующими ее упругие элементы, причем в каждой плоскости расположены две прорези, имеющие между концами перемычки, которые смещены по окружности цилиндра относительно перемычек смежных плоскостей.
Поэтому, как и в предыдущем варианте пружины, большим воспринимаемым усилиям соответствуют малые перемещения, незначительная величина которых часто становится недостатком данной пружины для применения ее в конструкциях, требующих более значительных перемещений при работе.
Задача состоит в разработке пружины с увеличенным перемещением исходя из заданного перемещения и жесткости.
Технический результат заключается в расширении области применения прорезной пружины путем увеличения ее хода при больших усилиях воспринимаемых предложенной пружиной.
Технический результат достигается тем, что прорезная пружина, содержащая полый цилиндр с прорезями, расположенными в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных к оси цилиндра, и представляющая собой плоские кольца, соединенные вертикальными перемычками, согласно изобретению между кольцами, начиная со второго и кончая предпоследним, по вертикальным перемычкам выполнены прорези, соответствующие последовательности 2п и 2п+1, п - порядковый номер кольца.
Для большего увеличения хода пружины дополнительно могут быть выполнены прорези по вертикальным перемычкам между кольцами 2п-1 и 2п.
При выполнении прорезей по вертикальным перемычкам в направлении, параллельном оси пружины, происходит разделение единого кольца на две половины (при двухпрорезной пружине), благодаря чему происходит изменение силовой схемы восприятия пружиной усилий, и это позволяет вместо силовой схемы двух опорных балок перейти к силовой схеме консольно закрепленных балок, тем самым расширить область применения таких пружин.
Так, в зависимости от заданных условий - жесткости и величины перемещения пружины - выполняется соответствующее число прорезей в заявляемой последовательности.
На фиг.1 - представлены: а прототип; на б - заявляемая пружина, на фиг.2, 3 - варианты исполнения прорезной пружины: двух-, трех- и четырехпрорезные пружины,
где 1 - горизонтальные прорези;
2 - кольца;
3 - вертикальные перемычки;
4 - вертикальные прорези;
L - длина балок;
Б - двухопорная балка;
Г, Д, Г1 Д1 - консольные балки.
На фиг.1а, в существующей пружине каждый ее виток - это цилиндрическое кольцо (2), которое представляет собой двухопорную балку, края которой соединены с соседними кольцами пружины вертикальными перемычками (3), которые являются как бы опорами балки, а в центре данной балки, по месту аналогичных вертикальных перемычек (3) прикладывается сила, действующая на пружину и передающаяся на следующее нижележащее кольцо пружины, которое является симметричным вышерасположенному относительно плоскости, перпендикулярной оси пружины. Под этими двумя кольцами располагается следующая пара таких же колец и т.д. Т.е. все эти кольца при приложении усилия Р деформируются как двухопорные балки, максимальный прогиб f которых в соответствии с /1/ равен (Н.М.Беляев «Сопротивление материалов», издание двенадцатое. Государственное издательство физико-математической литературы, Москва, 1959 г.)
где Р - усилие пружины;
L - длина двухопорной балки;
Е - модуль упругости материала балки;
I - момент инерции сечения балки.
После разрезки вертикальных перемычек пружины (3) (см. фиг.1) по вертикальным прорезям (4), параллельным оси пружины, двухопорная балка - Б превращается в две консольные балки Г и Д, которые соединены жестко с нижележащими симметричными балками Г1 и Д1 частями вертикальных перемычек (3), образуя соединение двух защемленных в одной точке консольных балок. При этом каждая консольная балка будет давать прогиб fк, который в соответствии с /2/ равен
где Р - усилие пружины;
LК - длина консольной балки (LК=1/2L);
Е - модуль упругости материала балки;
I - момент инерции сечения балки.
Подставив в (2) (LК=1/2L) получим формулу (3) в сопоставимых единицах с формулой (1).
Сравнение формул (1) и (3) показывает, что формула (3) при одних и тех же значениях входящих параметров дает в 2 раза больший прогиб, чем формула (1). Т.е. при одних и тех же нагрузках предлагаемая пружина в два раза удлинится больше, чем существующая. А это говорит о том, что для одинаковых ходов ее можно сделать короче с меньшими габаритами и весом. Кроме того, учитывая маленькие хода прорезной пружины, увеличение ее хода приведет к более плавному и надежному срабатыванию предлагаемой пружины при срабатывании узлов, в которые она установлена.
Однако с увеличением количества прорезей (1) в горизонтальных плоскостях с двух до трех, четырех и т.д. приводит к уменьшению консольности балок, вертикальные перемычки которых разрезаны в соответствующей последовательности 2п и 2п+1, п - порядковый номер кольца пружины.
Так, при двух прорезях пружины, фиг.2а, длина консоли балки составляет ≈L/2,
где L - радиус пружины;
при увеличении прорезей до трех, фиг.2б, длина консоли составит ≈0,5 L/2;
при четырех прорезях длина консоли составит ≈0,3 L/2 (см. фиг.2в).
Т.е. с увеличением количества прорезей вклад этой составляющей в изменение жесткости пружины будет становиться все меньше и меньше.
В связи с чем при большом количестве горизонтальных прорезей для увеличения хода пружины вводятся дополнительные вертикальные прорези и в оставшихся вертикальных перемычках, которые оставались еще до этого не разрезанные. И таким образом мы опять превращаем двухопорные балки АВ исходной пружины в консольные балки АС и ДВ, увеличивая ее ход (см. фиг.3).
Только при разрезке пружины в последовательности 2п и 2п+1 мы измеряли длину консольности балок в радиальном направлении относительно оси пружины, то при разрезке пружины в последовательности 2п-1 и 2п мы получаем консольность балок в тангенциальном направлении по длине окружности кольца (2) пружины.
Заявляемая пружина позволяет решить поставленную задачу увеличения хода прорезной пружины при сохранении ее жесткости и получить увеличение надежности срабатывания узлов, в которые она установлена.
Claims (2)
1. Прорезная пружина, содержащая полый цилиндр с прорезями, расположенными в плоскостях параллельных между собой и перпендикулярных оси цилиндра, и представляющая собой плоские кольца, соединенные вертикальными перемычками, отличающаяся тем, что между кольцами, начиная со второго и кончая предпоследним, по вертикальным перемычкам выполнены прорези, соответствующие последовательности 2n и 2n+1, где n - порядковый номер кольца пружины.
2. Прорезная пружина, отличающаяся тем, что при необходимости увеличения хода пружины дополнительно выполняют прорези по вертикальным перемычкам между кольцами 2n-1 и 2n.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009114030/11A RU2400654C1 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Прорезная пружина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009114030/11A RU2400654C1 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Прорезная пружина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2400654C1 true RU2400654C1 (ru) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009114030/11A RU2400654C1 (ru) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | Прорезная пружина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2400654C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622675C2 (ru) * | 2015-11-27 | 2017-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказская государственная гуманитарно-технологическая академия" | Предохранительная компенсирующая муфта |
RU181156U1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью ПК "Ремэлектропромнефть" | Радиальная компенсирующая муфта с цилиндрической оболочкой |
RU2666024C1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-09-05 | Общество с ограниченной ответственностью ПК "Ремэлектропромнефть" | Радиальная компенсирующая муфта с цилиндрической оболочкой |
-
2009
- 2009-04-13 RU RU2009114030/11A patent/RU2400654C1/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622675C2 (ru) * | 2015-11-27 | 2017-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказская государственная гуманитарно-технологическая академия" | Предохранительная компенсирующая муфта |
RU181156U1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью ПК "Ремэлектропромнефть" | Радиальная компенсирующая муфта с цилиндрической оболочкой |
RU2666024C1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-09-05 | Общество с ограниченной ответственностью ПК "Ремэлектропромнефть" | Радиальная компенсирующая муфта с цилиндрической оболочкой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2400654C1 (ru) | Прорезная пружина | |
FI126199B (en) | CAPACITIVE MICROMECHANICAL SENSOR STRUCTURE AND MICROMECHANICAL ACCELEROMETER | |
JP6573630B2 (ja) | ピストンベースの自己センタリングブレース装置 | |
CN107276449A (zh) | 基于介电型电活性聚合物的手性负泊松比结构 | |
JP2010145394A (ja) | プルーフマスの回転を最小化する慣性センサを吊るすためのシステムおよび方法 | |
KR20120013953A (ko) | 증가된 구조 감쇠를 가진 지지 구조체 | |
CN111551761B (zh) | 一种低噪声mems加速度计 | |
US20150233440A1 (en) | Beam-Based Nonlinear Spring | |
Genna et al. | Small amplitude elastic buckling of a beam under monotonic axial loading, with frictionless contact against movable rigid surfaces | |
Dolatshahi et al. | Experimental investigation of slitted web steel moment resisting frame | |
US20030024243A1 (en) | Micromechanical actuation apparatus | |
RU2716869C1 (ru) | Интегральный микромеханический гироскоп-акселерометр | |
CN108593059B (zh) | 一种多梁式结构弹性元件 | |
JP2007327894A (ja) | 微小材料試験装置 | |
Mehmood et al. | Vibration analysis of beam subjected to moving loads using finite element method | |
KR100746139B1 (ko) | 캔틸레버를 이용한 광섬유 변위 센서 디바이스 | |
JP2012127395A (ja) | 振動抑制装置 | |
Rivlin et al. | A gap-closing electrostatic actuator with a linear extended range | |
Shmulevich et al. | Dynamically-balanced folded-beam suspensions | |
RU2516258C1 (ru) | Пьезоустройство пошагового перемещения | |
Kawano et al. | The deformation capacity of trusses with concrete filled tubular chords | |
SU1716212A1 (ru) | Кругла пластинчата пружина | |
CN218865000U (zh) | 一种光纤光栅位移传感器 | |
JP6937492B2 (ja) | 減衰機構及び構造物 | |
SU1695141A1 (ru) | Аэродинамические весы |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110414 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120827 |