RU2482345C1 - Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle - Google Patents

Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2482345C1
RU2482345C1 RU2011137754/11A RU2011137754A RU2482345C1 RU 2482345 C1 RU2482345 C1 RU 2482345C1 RU 2011137754/11 A RU2011137754/11 A RU 2011137754/11A RU 2011137754 A RU2011137754 A RU 2011137754A RU 2482345 C1 RU2482345 C1 RU 2482345C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
support
section
spreading
identification
Prior art date
Application number
RU2011137754/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011137754A (en
Inventor
Николай Филаретович Таланцев
Надежда Вячеславовна Шпет
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Чусовской металлургический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Чусовской металлургический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Чусовской металлургический завод"
Priority to RU2011137754/11A priority Critical patent/RU2482345C1/en
Publication of RU2011137754A publication Critical patent/RU2011137754A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2482345C1 publication Critical patent/RU2482345C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: formation method of progressive spring stiffness by means of effect of gradual increase in surface area (as the spring is being loaded) of its being adjoined to a support surface, which is called spreading, is characterised by the fact that a spread section of the spring has constant cross section. When in initial state, the section being spread has constant curvature radius R. During the spreading process, the spring is taken out of operation. Support surface of the stiff support excluding the identification as an elastic member is made flat. Elastic suspension member of the transport vehicle is made in the form of a pack fixed with a central bolt and consists of a semi-elliptical spring. The pack includes a central support. The central support has a flat support surface and a "П"-shaped cross section. The cross section stiffness is enough to exclude the support identification as an elastic member. In order to create the spreading effect, a flat surface of a stiff part of a chassis, and namely a frame or a body of a transport vehicle is used as the support surface. Semi-elliptical spring is located above or under the axis of a wheel pair and has a "П"-shaped or a T-shaped cross section respectively.
EFFECT: simplifying the design and improving the operating efficiency of an elastic suspension member of the transport vehicle.
7 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству упругих элементов подвесок транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering, namely to the device of the elastic elements of the suspension of vehicles.

При разработке конструкции листовой рессоры подвески транспортного средства (ТС) обычно преследуют три цели: обеспечение надежности функционирования рессоры посредством оптимизации прочностных характеристик, минимизации металлоемкости и обеспечение плавности хода ТС посредством нелинейности (прогрессивности) упругой характеристики. Первое и второе решается путем реализации принципа равнопрочности, что представляет собой приближение к равномерному распределению упругой энергии деформации. Третье - путем создания условий прогрессивного изменения жесткости в процессе нагружения рессоры. Обозначим такие рессоры как рессоры переменной жесткости (РПЖ). Согласно работе [1] основным техническим решением для РПЖ является переход от одноступенчатой ординарной конструкции к многоступенчатой (обычно двухступенчатой) конструкции. При этом рессора состоит из основной и одной или нескольких дополнительных рессор, расположенных относительно основной рессоры в верхнем или в нижнем положении. Каноничность такого технического решения доказывает тот факт, что, в частности, немецкий стандарт [2] из восьми рассмотренных им конструкций рессор содержит четыре одноступенчатые и четыре двухступенчатые конструкции, из которых три с нижним расположением дополнительной рессоры. Учитывая актуальность именно двухступенчатой рессоры с дополнительной рессорой в нижнем положении, далее, под определением двухступенчатой рессоры будет пониматься исключительно этот тип рессоры.When developing the design of a leaf suspension spring of a vehicle suspension (TS), three goals are usually pursued: ensuring the reliability of the spring by optimizing the strength characteristics, minimizing metal consumption and ensuring a smooth ride by means of the non-linearity (progressiveness) of the elastic characteristic. The first and second is solved by implementing the principle of equal strength, which is an approximation to the uniform distribution of the elastic strain energy. Third, by creating conditions for a progressive change in stiffness during spring loading. Denote springs such as springs of variable stiffness (PC). According to [1], the main technical solution for prostate cancer is the transition from a single-stage ordinary structure to a multi-stage (usually two-stage) structure. In this case, the spring consists of the main and one or more additional springs located relative to the main spring in the upper or lower position. The canonicity of such a technical solution is proved by the fact that, in particular, the German standard [2] of the eight sprout designs considered by him contains four single-stage and four two-stage structures, of which three with a lower arrangement of an additional spring. Given the relevance of a two-stage spring with an additional spring in the lower position, further, by the definition of a two-stage spring, this type of spring will be understood exclusively.

В качестве первого прототипа изобретения взята двухступенчатая рессора (фиг.1), включающая согласно источнику[3] основную рессору и расположенную в нижнем положении дополнительную рессору, имеющую рабочую длину короче рабочей длины основной рессоры. При этом основная рессора состоит из листов комбинированного профиля по типу 2 источника [3] (толщина рабочих участков постоянного сечения равна толщине центрального участка) с расстоянием между поперечными сечениями, разделяющими рабочие участки постоянного и переменного профиля на обоих плечах листа, равным рабочей длине дополнительной рессоры.As the first prototype of the invention, a two-stage spring (Fig. 1) is taken, which includes according to the source [3] the main spring and the additional spring located in the lower position, having a working length shorter than the working length of the main spring. The main spring consists of sheets of a combined profile according to type 2 of the source [3] (the thickness of the working sections of a constant section is equal to the thickness of the central section) with the distance between the cross sections separating the working sections of a constant and variable profile on both shoulders of the sheet equal to the working length of the additional spring .

Недостатком конструкции первого прототипа является известный ([1] стр.214) общий недостаток двухступенчатых рессор, а именно потенциально узкий диапазон изменения жесткости рессоры, что в случае широкого изменения нагрузки от порожнего и до полностью груженого состояния транспортного средства оказывается недостаточным для обеспечения его плавности хода. На первый взгляд это не очевидно, и достаточно повысить жесткость дополнительной рессоры для повышения жесткости двухступенчатой рессоры в целом. Однако произвольное повышение жесткости дополнительной рессоры сопровождается нарушением принципа равнопрочности и повышением металлоемкости двухступенчатой рессоры, что резко снижает коэффициент использования ее материала.The disadvantage of the design of the first prototype is the well-known ([1] p. 214) common disadvantage of two-stage springs, namely a potentially narrow range of changes in spring stiffness, which in the case of a wide change in load from empty to fully loaded state of the vehicle is insufficient to ensure its smoothness . At first glance, this is not obvious, and it is enough to increase the stiffness of the additional spring to increase the stiffness of the two-stage spring as a whole. However, an arbitrary increase in the stiffness of the additional spring is accompanied by a violation of the principle of equal strength and an increase in the metal consumption of the two-stage spring, which sharply reduces the utilization of its material.

Предложим иную интерпретацию конструкции первого прототипа: ни как двухступенчатую, а как рессору с центральной опорой, роль которой выполняет дополнительная рессора. В этой интерпретации дополнительная рессора представляется как частный случай центральной опоры, а при необходимости значительного повышения ее жесткости возникает возможность отказа от дополнительной рессоры и перехода на такой вид жесткой опоры, который исключает ее идентификацию как рессоры.We offer a different interpretation of the design of the first prototype: not as a two-stage, but as a spring with a central support, the role of which is played by an additional spring. In this interpretation, the additional spring is presented as a special case of the central support, and if it is necessary to significantly increase its stiffness, it becomes possible to abandon the additional spring and switch to a type of rigid support that excludes its identification as springs.

В работе [4] для прогрессивного изменения жесткости наряду с использованием дополнительных рессор и изготовлением рессор, состоящих из нескольких последовательно включающихся частей, приводятся способы выключения средней части рессоры, который сопровождается по мере нагружения постепенным увеличением поверхности прилегания рессоры к опоре. В источнике [4] этот эффект назван как «накладывание». Учитывая, что указанный эффект является ключевым для данного изобретения, авторы сочли более корректным явление по мере нагружения постепенного увеличения площади поверхности прилегания рессоры к опоре идентифицировать как «распластывание». Участок рессоры, который распластывается по опоре, назван участком распластывания, а поверхность опоры, по которой распластывается рессора, - поверхность распластывания.In [4], for the progressive change in stiffness, along with the use of additional springs and the manufacture of springs consisting of several series-connected parts, methods are given for turning off the middle part of the spring, which is accompanied by a gradual increase in the contact surface of the spring to the support. In the source [4] this effect is called as “superposition”. Given that this effect is key for this invention, the authors considered the phenomenon more correct as loading gradually increasing the surface area of the abutment of the spring to the support to identify as "flattening". The portion of the spring that extends over the support is called the extension area, and the surface of the support along which the spring extends is called the extension surface.

В качестве второго прототипа изобретения взята подвеска с нелинейной характеристикой, получаемой выключением центрального участка рессоры (источник [4], рисунок 12). Учитывая, что работу полуэллиптической рессоры можно представить, как работу двух консольных балок, расчетная схема такой подвески в виде консоли ([4], рисунок 13) приведена на фиг.2. Согласно источнику [4] особенностью такой повестки является профилированная (имеющая кривую поверхность распластывания) центральная опора, к которой рессора в центральной части притянута стремянками. Опора жесткая, что не позволяет ей быть упругим элементом типа рессоры. При этом у прототипа участок рессоры, предназначенный для распластывания, имеет постоянное сечение и до приложения нагрузки показан как плоский.As a second prototype of the invention, a suspension with a non-linear characteristic obtained by turning off the central section of the spring was taken (source [4], Figure 12). Given that the work of a semi-elliptic spring can be represented as the work of two cantilever beams, the design scheme of such a suspension in the form of a console ([4], Figure 13) is shown in Fig.2. According to the source [4], a feature of such an agenda is a profiled (having a curved flattening surface) central support, to which the spring in the central part is drawn by ladders. The support is rigid, which does not allow it to be an elastic element such as a spring. Moreover, the prototype section of the spring, intended for spreading, has a constant cross-section and is shown as flat before applying the load.

Недостатком прототипа является профилированная, т.е. имеющей кривизну поверхности распластывания, центральная опора, которая сложна в изготовлении и не эффективна при эксплуатации (для каждого типа рессоры необходимо изготавливать собственную опору уникальной конструкции).The disadvantage of the prototype is profiled, i.e. having a curvature of the spreading surface, a central support, which is difficult to manufacture and not effective in operation (for each type of spring, it is necessary to produce its own support of a unique design).

Задачей создания изобретения является устранение недостатков прототипа, разработка конструкции упругого элемента подвески транспортного средства и оригинальных рессор с использованием эффекта распластывания.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, the design of the elastic element of the suspension of the vehicle and the original springs using the effect of spreading.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как способ образования прогрессивной жесткости рессоры посредством эффекта постепенного по мере нагружения рессоры увеличения площади поверхности ее прилегания к опорной поверхности, именуемого распластыванием, характеризующийся тем, что распластываемый участок рессоры имеет постоянное сечение, в исходном состоянии выполнен с постоянным радиусом кривизны R, и в процессе распластывания исключают из работы, а опорную поверхность жесткой, исключающей идентификацию как упругого элемента, опоры выполняют плоской.The problem is solved using the signs specified in the 1st paragraph of the claims common to the prototype, such as a method of forming progressive spring stiffness through the effect of gradually increasing the surface area of its adherence to the supporting surface, called flattening as the spring loads, characterized in that the span section of the spring has a constant cross-section, in the initial state it is made with a constant radius of curvature R, and in the process of expansion it is excluded from work, and the supporting the surface is rigid, excluding identification as an elastic element, the supports are flat.

Согласно пункту 2 формулы изобретения в качестве опорной поверхности распластывания используют плоскую поверхность жесткой, исключающей идентификацию как упругого элемента, детали шасси: рамы или кузова транспортного средства. В качестве поверхности распластывания (по пункту 3 формулы) используют плоскую поверхность центральной опоры, имеющей профильное (см. фиг.4) поперечное сечение, жесткость которого исключает идентификацию опоры как упругого элемента.According to paragraph 2 of the claims, a flat hard surface is used as a support surface for flattening, excluding identification as an elastic element, a chassis part: a frame or a body of a vehicle. As the spreading surface (according to paragraph 3 of the formula), a flat surface of the central support is used, which has a cross-sectional profile (see Fig. 4), the rigidity of which precludes the identification of the support as an elastic element.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 4-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как упругий элемент подвески транспортного средства, в виде пакета, скрепленного центральным болтом, состоящего из полуэллиптической рессоры, и отличительных, существенных признаков, таких как в состав конструкции пакета входит центральная опора, имеющая плоскую опорную поверхность и профильное поперечное сечение П-образной формы, жесткость которого достаточна для исключения идентификации опоры как упругого элемента, а для распластывания по поверхности центральной опоры участок распластывания рессоры имеет постоянное сечение и в исходном состояний постоянный радиус кривизны RThe problem is solved using the characteristics specified in the 4th paragraph of the claims common to the prototype, such as an elastic suspension element of the vehicle, in the form of a package fastened with a central bolt, consisting of a semi-elliptic spring, and distinctive, essential features, such as the structure of the package includes a central support having a flat bearing surface and a profile cross-section of a U-shaped shape, the rigidity of which is sufficient to exclude the identification of the support as an elastic element , and for spreading over the surface of the central support, the spring spreading section has a constant section and, in the initial state, a constant radius of curvature R

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в пунктах 5-7 формулы изобретения, где отражены варианты подвески транспортных средств.The problem is solved using the signs specified in paragraphs 5-7 of the claims, which reflects the suspension options of vehicles.

По первому варианту (п.5) - подвеска транспортного средства, содержащая консольную рессору, отличается тем, что для создания эффекта распластывания в качестве опорной поверхности используют плоскую поверхность жесткой детали шасси: рамы или кузова транспортного средства.According to the first option (p. 5), a vehicle suspension containing a cantilever spring is characterized in that to create a spreading effect, a flat surface of a rigid chassis part: a frame or a vehicle body, is used as a supporting surface.

По второму варианту (п.6) - подвеска транспортного средства отличается тем, что для распластывания по поверхности жесткой опоры полуэллиптическая рессора расположена над осью колесной пары, имеет профиль поперечного сечения центральной опоры П-образной формы, жесткость которого достаточна для исключения идентификации опоры как упругого элемента.According to the second option (item 6), the vehicle suspension is characterized in that for spreading over the surface of the rigid support, the semi-elliptical spring is located above the axis of the wheelset, has a cross-sectional profile of the central U-shaped support, the rigidity of which is sufficient to exclude the identification of the support as elastic item.

По третьему варианту (п.7) - подвеска транспортного средства отличается тем, что для распластывания по поверхности жесткой опоры полуэллиптическая рессора расположена под осью колесной пары, имеет профиль поперечного сечения центральной опоры Т-образной формы, жесткость которого достаточна для исключения идентификации опоры как упругого элемента.According to the third option (p. 7), the vehicle suspension is characterized in that for spreading over the surface of the rigid support, the semi-elliptical spring is located under the axis of the wheelset, has a cross-section profile of the central support of a T-shape, the rigidity of which is sufficient to exclude the identification of the support as elastic item.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - упрощение конструкции и повышение эффективности эксплуатации упругого элемента подвески транспортного средства и оригинальных рессор с использованием эффекта распластывания.The above set of essential features allows you to get the following technical result - simplification of the design and increase the operating efficiency of the elastic element of the vehicle suspension and the original springs using the spreading effect.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

На фиг.1 - чертеж прототипа для упругого элемента; на фиг.2 - чертеж прототипа для подвески транспортного средства для фиг.3; на фиг.3 - подвеска транспортного средства; на фиг.4 - виды центрального опорного элемента; на фиг.5-8 варианты упругих элементов; на фиг.9-10 - варианты подвески транспортного средства; на фиг.11 - сравнение графиков упругости и жесткости РПЖ, использующих двухступенчатость и эффект распластывания; на фиг.12 - эффект автооптимизации эпюры напряжений РПЖ при распластывании по поверхности жесткой опоры.Figure 1 is a drawing of a prototype for an elastic element; figure 2 is a drawing of a prototype for the suspension of the vehicle for figure 3; figure 3 - suspension of the vehicle; figure 4 - views of the Central support element; figure 5-8 options for elastic elements; figure 9-10 - options for suspension of the vehicle; figure 11 is a comparison of the graphs of elasticity and rigidity of the prostate cancer using two-stage and the effect of spreading; on Fig - the effect of auto-optimization of the plot of the stresses of the prostate cancer when spreading on the surface of the rigid supports.

Сущность изобретения заключается в том, что для рессоры переменной жесткости, использующей для достижения нелинейности упругой характеристики способ выключения участка рессоры путем постепенного по мере нагружения увеличения поверхности прилегания рессоры к опоре с большой жесткостью, названным распластыванием:The essence of the invention lies in the fact that for a spring of variable stiffness, using to achieve non-linearity of the elastic characteristic, the method of turning off the spring section by gradually increasing the contact surface of the spring to the support with high rigidity, called flattening, as the load increases:

- участок постоянного сечения рессоры 1 длиной ln, который распластывается в процессе нагружения рессоры, который называется участком распластывания, имеет в исходном состоянии форму не плоскую, а характерную для участка реальной рессоры форму с постоянным радиусом кривизны R;- a section of a constant section of spring 1 of length l n , which is flattened during loading of the spring, which is called a spreading section, in the initial state has a shape that is not flat, but a shape characteristic of a section of real spring with a constant radius of curvature R;

- поверхность опоры 2 длиной ln, используемая для распластывания рессоры и называемая поверхностью распластывания, не профилированная, т.е. имеющая изогнутую форму, а плоская.- the surface of the support 2 of length l n used for spreading the spring and called the spreading surface, not profiled, i.e. having a curved shape, and flat.

Технический результат изобретения заключается в том, что устранен главный недостаток его технической реализации - необходимость использования центральной опоры с профилированной (изогнутой по радиусу) поверхностью распластывания. Кроме того, минимизация требований к опоре (высокая жесткость, не позволяющая использовать опору в качестве упругого элемента типа рессоры, и плоскостность поверхности распластывания) дает возможность разработать ряд новых эффективных конструкций подвесок транспортных средств.The technical result of the invention lies in the fact that the main drawback of its technical implementation is eliminated - the need to use a central support with a profiled (curved in radius) surface of the spreading. In addition, minimizing the requirements for the support (high rigidity, which does not allow the support to be used as an elastic element such as springs, and flatness of the flattening surface) makes it possible to develop a number of new effective suspension structures for vehicles.

На фиг.3 приведена конструкция простейшей подвески транспортного средства, построенной на консольной рессоре с использованием распластывания по поверхности жесткой опоры. В качестве опорной поверхности использована поверхность рамы транспортного средства, т.е. исключена необходимость в специальной детали подвески. Более того, не требуется менять опору, если требования к упругой характеристике рессоры изменились, ибо достаточно при постоянной опоре сменить саму рессору.Figure 3 shows the design of the simplest vehicle suspension built on a cantilever spring using flattening on the surface of a rigid support. The surface of the vehicle frame, i.e. no need for a special suspension part. Moreover, it is not necessary to change the support if the requirements for the elastic characteristic of the spring have changed, because it is sufficient to change the spring itself with a constant support.

Другой формой реализации изобретения является применение специальной центральной опоры (фиг.4) для полуэллиптических рессор (фиг.5…8). Кроме основного признака (плоская, предназначенная для распластывания рессоры, рабочая поверхность) имеется и дополнительный: сечение опоры профилированное (в данном случае П-образное), что позволяет иметь опоре высокую жесткость и исключить при минимальной металлоемкости ее использование в качестве упругого элемента. На фиг.5…8 показана универсальность использования данной центральной опоры (фиг.5 - многолистовая рессора; фиг.6 - малолистовая рессора; фиг.7 - малолистовая балансирная рессора; фиг.8 - двухступенчатая рессора). П-образная форма сечения опоры имеет ряд дополнительных достоинств: в конструкции рессоры с ее использованием наряду с нижними пластинами заделки можно исключить хомуты, обычно используемые для ограничения поворота листов внутри пакета рессоры в процессе ее работы. Кроме того, применение распластывания по поверхности жесткой опоры блокирует появление S-образной деформации рессоры под действием скручивающих сил вокруг оси колесной пары, чем исключает необходимость использования асимметрии в продольных размерах рессоры.Another form of implementation of the invention is the use of a special central support (figure 4) for semi-elliptical springs (figure 5 ... 8). In addition to the main feature (flat, designed to expand the spring, the working surface), there is an additional one: the cross-section of the support is profiled (in this case, U-shaped), which allows the support to be highly rigid and to exclude its use as a resilient element with minimal metal consumption. 5 ... 8 show the versatility of the use of this central support (Fig. 5 is a multi-leaf spring; Fig. 6 is a sheet-metal spring; Fig. 7 is a sheet-metal balancer spring; Fig. 8 is a two-stage spring). The U-shaped cross-sectional shape of the support has a number of additional advantages: in the design of the spring with its use, along with the lower embedment plates, clamps that are usually used to limit the rotation of the sheets inside the spring package during its operation can be eliminated. In addition, the use of spreading over the surface of the rigid support blocks the appearance of an S-shaped deformation of the spring under the action of torsional forces around the axis of the wheelset, which eliminates the need for asymmetry in the longitudinal dimensions of the spring.

Профиль поперечного сечения центральной опоры может быть не ограничен П-образной формой. Так на фиг.9 приведен фрагмент подвески с использованием рессоры с центральной опорой в случае положения рессоры над осью колесной пары. В этом случае профиль поперечного сечения опоры действительно П-образной формы. В то же время на фиг.10 приведен фрагмент подвески с использованием рессоры с центральной опорой в случае положения рессоры под осью колесной пары с Т-образным профилем поперечного сечения центральной опоры.The cross-sectional profile of the central support may not be limited to a U-shape. So in Fig.9 shows a fragment of the suspension using a spring with a central support in the case of a spring position above the axis of the wheelset. In this case, the cross-sectional profile of the support is truly U-shaped. At the same time, Fig. 10 shows a fragment of the suspension using a spring with a central support in the case of a spring position under the axis of the wheelset with a T-shaped cross-sectional profile of the central support.

Закономерен вопрос: если распластывание имеет место и в работе двухступенчатой рессоры (фиг.1), и в работе аналогичной рессоры (фиг.6) с распластыванием по поверхности специальной жесткой центральной опорой, то в чем их принципиальное отличие? Для понимания этого различия на фиг.11 приведено сравнение их функций упругости (фиг.11а; пунктирная линия - функция упругости двухступенчатой рессоры) и функции жесткости (фиг.11б; пунктирная линия - функция жесткости двухступенчатой рессоры). Р1 и Рмах соответствуют нагрузкам начала и конца процесса распластывания по поверхности жесткой опоры.The logical question is: if spreading takes place both in the operation of a two-stage spring (Fig. 1) and in the operation of a similar spring (Fig. 6) with spreading on the surface with a special rigid central support, then what is their fundamental difference? To understand this difference, Fig. 11 shows a comparison of their elasticity functions (Fig. 11a; dashed line is the elasticity function of a two-stage spring) and stiffness functions (Fig. 11b; dashed line is the stiffness function of a two-stage spring). P 1 and P max correspond to the loads of the beginning and end of the spreading process on the surface of the rigid supports.

Очевидно, что прогиб при распластывании по поверхности жесткой опоре короче, а функция упругости имеет не ступенчатый, а ярко выраженный прогрессивный характер. С другой стороны, из графика функций жесткости следует, что если распластывание для двухступенчатой рессоры промежуточный этап работы, позволяющий плавно подключить к работе вторую ступень, то для рессоры с распластыванием по поверхности жесткой опоры это заключительный этап (нагрузка Рмах является максимальной нагрузкой на рессору). Это означает, что для участка распластывания двухступенчатой рессоры его нагружение и изменение напряжений продолжается и после окончания процесса распластывания, в то время как для рессоры с распластыванием по поверхности жесткой опоры по мере нагружения участок распластывания постепенно выключается из работы. Это отражается на его напряженном состоянии (фиг.12). Если при достижении нагрузки P1 напряжения достигают максимума в сечении защемления рессоры, то при нагрузке Рмах напряжение по всей рабочей части рессоры выравнивается и коэффициент использования материала рессоры достигает максимума. Кроме того, такая автооптимизация напряженного состояния путем автоматического ограничения напряжений позволяет контролировать их величину и, соответственно, прочностные характеристики рессоры, что, в свою очередь позволяет без ущерба прочности диапазон изменения жесткости, соответствующий двукратной величине двухступенчатых рессор, увеличивать в 8 и более раз.Obviously, the deflection during spreading over the surface of the rigid support is shorter, and the elastic function has not a stepwise, but a pronounced progressive character. On the other hand, from the graph of stiffness functions it follows that if the flattening for a two-stage spring is an intermediate stage of operation that allows you to smoothly connect the second stage to work, then for a spring with flattening on the surface of the rigid support this is the final stage (load P max is the maximum spring load) . This means that for the spreading area of a two-stage spring, its loading and stress variation continues even after the expansion process is over, while for a spring with spreading over the surface of the rigid support, as the loading proceeds, the spreading section gradually turns off. This is reflected in its stress state (Fig. 12). If upon reaching the load P 1 the stresses reach a maximum in the pinch section of the spring, then at a load P max the voltage across the entire working part of the spring is leveled and the utilization factor of the spring material reaches a maximum. In addition, such auto-optimization of the stress state by automatically limiting the stresses makes it possible to control their magnitude and, accordingly, the strength characteristics of the springs, which, in turn, allows the rigidity variation range corresponding to the double value of two-stage springs to be increased by 8 or more times without sacrificing strength.

Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами (для каждого варианта).From the description and practical application of the present invention, other particular forms of its implementation will be apparent to those skilled in the art. This description and examples are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a combination of essential features and their equivalents (for each option).

Источники информацииInformation sources

1. Раймпель Й. Шасси автомобиля. Элементы подвески. М., Машиностроение, 1987.1. Raimpel J. Car chassis. Suspension Elements M., Engineering, 1987.

2. DIN 2094: 2006-09. Рессоры листовые для транспортных средств. Технические требования, испытания.2. DIN 2094: 2006-09. Leaf springs for vehicles. Technical requirements, tests.

3. Патент РФ №2414635, МПК F16F 1/18, бюл. №8, 2011 г., «Рессорный лист комбинированного профиля (варианты) и рессора (варианты) с его использованием».3. RF patent No. 2414635, IPC F16F 1/18, bull. No. 8, 2011, "Spring leaf combined profile (options) and spring (options) with its use."

4. Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры. М., Машиностроение, 1978.4. Parkhilovsky I.G. Automotive leaf springs. M., Engineering, 1978.

Claims (7)

1. Способ образования прогрессивной жесткости рессоры посредством эффекта постепенного по мере нагружения рессоры увеличения площади поверхности ее прилегания к опорной поверхности, именуемого распластыванием, характеризующийся тем, что распластываемый участок рессоры имеет постоянное сечение, в исходном состоянии выполнен с постоянным радиусом кривизны R и в процессе распластывания ее исключают из работы, а опорную поверхность жесткой, исключающей идентификацию как упругого элемента опоры выполняют плоской.1. The method of formation of progressive spring stiffness through the effect of the gradual increase in the surface area of its spring against the bearing surface, referred to as flattening, as the spring loads, characterized in that the springable section of the spring has a constant section, in the initial state, is made with a constant radius of curvature R and in the process of expansion it is excluded from work, and the supporting surface is rigid, excluding identification as an elastic element of the support, is made flat. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве опорной поверхности распластывания используют плоскую поверхность жесткой, исключающей идентификацию как упругого элемента детали шасси: рамы или кузова транспортного средства.2. The method according to claim 1, characterized in that a flat hard surface is used as a support surface for spreading, excluding identification as an elastic element of a chassis part: a frame or a vehicle body. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве поверхности распластывания используют плоскую поверхность центральной опоры, имеющей профильное поперечное сечение, жесткость которого исключает идентификацию опоры как упругого элемента.3. The method according to claim 1, characterized in that the flat surface of the central support having a cross-sectional profile, the rigidity of which excludes the identification of the support as an elastic element, is used as the spreading surface. 4. Упругий элемент подвески транспортного средства, в виде пакета скрепленного центральным болтом, состоящего из полуэллиптической рессоры, отличающийся тем, что в состав конструкции пакета входит центральная опора, имеющая плоскую опорную поверхность и профильное поперечное сечение П-образной формы, жесткость которого достаточна для исключения идентификации опоры как упругого элемента, а для распластывания по поверхности центральной опоры участок распластывания рессоры имеет постоянное сечение и, в исходном состоянии, постоянный радиус кривизны R.4. The elastic suspension element of the vehicle, in the form of a package fastened with a central bolt, consisting of a semi-elliptic spring, characterized in that the package structure includes a central support having a flat bearing surface and a profile cross-section of a U-shape, the rigidity of which is sufficient to exclude identification of the support as an elastic element, and for spreading over the surface of the central support, the area of expansion of the spring has a constant section and, in the initial state, a constant the radius of curvature R. 5. Подвеска транспортного средства, содержащая консольную рессору, отличающаяся тем, что для создания эффекта распластывания в качестве опорной поверхности используют плоскую поверхность жесткой детали шасси: рамы или кузова транспортного средства.5. A vehicle suspension containing a cantilever spring, characterized in that to create a spreading effect, a flat surface of a rigid chassis part: a frame or a vehicle body, is used as a supporting surface. 6. Подвеска транспортного средства, отличающаяся тем, что для распластывания по поверхности жесткой опоры полуэллиптическая рессора расположена над осью колесной пары, имеет профиль поперечного сечения центральной опоры П-образной формы, жесткость которого достаточна для исключения идентификации опоры как упругого элемента.6. Vehicle suspension, characterized in that for spreading over the surface of the rigid support, the semi-elliptical spring is located above the axis of the wheelset, has a cross-sectional profile of the central U-shaped support, the rigidity of which is sufficient to exclude the identification of the support as an elastic element. 7. Подвеска транспортного средства, отличающаяся тем, что для распластывания по поверхности жесткой опоры полуэллиптическая рессора расположена под осью колесной пары, имеет профиль поперечного сечения центральной опоры Т-образной формы, жесткость которого достаточна для исключения идентификации опоры как упругого элемента. 7. Vehicle suspension, characterized in that for spreading on the surface of the rigid support, the semi-elliptical spring is located under the axis of the wheelset, has a cross-sectional profile of the T-shaped central support, the rigidity of which is sufficient to exclude the identification of the support as an elastic element.
RU2011137754/11A 2011-09-13 2011-09-13 Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle RU2482345C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137754/11A RU2482345C1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011137754/11A RU2482345C1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011137754A RU2011137754A (en) 2013-03-20
RU2482345C1 true RU2482345C1 (en) 2013-05-20

Family

ID=48789921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011137754/11A RU2482345C1 (en) 2011-09-13 2011-09-13 Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2482345C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013616A (en) * 2017-01-03 2017-08-04 山东理工大学 High intensity first-order gradient rigidity leaf spring clamps the emulated computation method of stiffness characteristics

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1655820A1 (en) * 1989-07-11 1991-06-15 Производственное объединение "Волгоградский тракторный завод им.Ф.Э.Дзержинского" Device for fastening of leaf spring
US6260645B1 (en) * 1999-04-22 2001-07-17 Daimlerchrysler Corporation Electric vehicle with a movable battery tray mounted between frame rails
EP2275289A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-19 Iveco Magirus Ag Central spring support for a cantilever spring suspension in a vehicle, especially with two axles
RU2414635C1 (en) * 2010-02-18 2011-03-20 Открытое акционерное общество "Чусовой металлургический завод" Spring plate of combined profile (versions) and spring (versions) using spring plate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1655820A1 (en) * 1989-07-11 1991-06-15 Производственное объединение "Волгоградский тракторный завод им.Ф.Э.Дзержинского" Device for fastening of leaf spring
US6260645B1 (en) * 1999-04-22 2001-07-17 Daimlerchrysler Corporation Electric vehicle with a movable battery tray mounted between frame rails
EP2275289A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-19 Iveco Magirus Ag Central spring support for a cantilever spring suspension in a vehicle, especially with two axles
RU2414635C1 (en) * 2010-02-18 2011-03-20 Открытое акционерное общество "Чусовой металлургический завод" Spring plate of combined profile (versions) and spring (versions) using spring plate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РАЙМПЕЛЬ Й. ШАССИ АВТОМОБИЛЯ. КОНСТРУКЦИЯ ПОДВЕСОК, 1989. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107013616A (en) * 2017-01-03 2017-08-04 山东理工大学 High intensity first-order gradient rigidity leaf spring clamps the emulated computation method of stiffness characteristics
CN107013616B (en) * 2017-01-03 2018-11-30 山东理工大学 High-intensitive first-order gradient rigidity leaf spring clamps the emulated computation method of stiffness characteristics

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011137754A (en) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rhyne et al. Development of a non-pneumatic wheel
Hassanein Numerical modelling of concrete-filled lean duplex slender stainless steel tubular stub columns
CN106326605A (en) Computing method of deflection of non-end-contact type few-leaf parabolic main and auxiliary spring structure
Smith Space truss nonlinear analysis
RU2482345C1 (en) Formation method of progressive spring stiffness, elastic suspension member, and suspension (versions) of transport vehicle
Ye et al. Analysis of cold-formed zed-purlins partially restrained by steel sheeting
US20170305225A1 (en) Variable rate auxiliary leaf engagement
Rousta et al. Cyclic testing of innovative two-level control system: Knee brace & vertical link in series in chevron braced steel frames
US20140202806A1 (en) Brake shoe for a drum brake
Rhyne et al. A study on minimum rolling resistance
Zirakian Elastic distortional buckling of doubly symmetric I-shaped flexural members with slender webs
US11370486B2 (en) Noise reduction apparatus for electric power steering system
CN201187545Y (en) Variable-stiffness spiral spring
CN115935554A (en) Design method and design terminal for multi-level-rigidity rear plate spring of light truck
Mahmoudi et al. The effects of mid-span connection specifications on compressive performance of cross (X) braces
CN103821862B (en) Rubber bumper
RU2414635C1 (en) Spring plate of combined profile (versions) and spring (versions) using spring plate
RU2457373C1 (en) Leaf spring
Biegus et al. Research on the interactive resistance of corrugated sheets under combined bending and contact pressure
CN207790242U (en) Leaf spring mounting structure and car
RU100962U1 (en) CAR SUSPENSION SPRING MOUNTING DEVICE
CN206336081U (en) A kind of few piece gradual change leaf springs of car of long span tailpiece band grasswort
Reddy et al. Optimal design of automobile leaf spring using finite element analysis
CN109815630B (en) Design method of high-rigidity square-section beam of frame
CN205853800U (en) A kind of automotive suspension leaf spring

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130914