RU2640152C1 - Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом - Google Patents

Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом Download PDF

Info

Publication number
RU2640152C1
RU2640152C1 RU2016137508A RU2016137508A RU2640152C1 RU 2640152 C1 RU2640152 C1 RU 2640152C1 RU 2016137508 A RU2016137508 A RU 2016137508A RU 2016137508 A RU2016137508 A RU 2016137508A RU 2640152 C1 RU2640152 C1 RU 2640152C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
friction
gaps
damping
tube
Prior art date
Application number
RU2016137508A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
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 Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2016137508A priority Critical patent/RU2640152C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2640152C1 publication Critical patent/RU2640152C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/04Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/02Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs damping by frictional contact between the spring and braking means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/01Vibration-dampers; Shock-absorbers using friction between loose particles, e.g. sand

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Изобретение относится к машиностроению. Комбинированная пружина содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. На конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета. Первую часть винтовой пружины охватывает трубка из демпфирующего материала. Зазоры между пружиной и трубкой заполнены крошкой из фрикционного материала. Внутри комбинированной пружины осесимметрично и коаксиально установлен демпфирующий элемент в виде вибродемпфирующей пружины. Пружина содержит корпус, выполненный из винтовой пустотелой упругой стальной трубки. Внутри корпуса установлена с зазором дополнительная упругая стальная трубка. В зазорах между трубками расположен фрикционный элемент. Коаксиально корпусу расположен винтовой сплошной упругий стержень. Фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пружинным виброизоляторам, применяемым для снижения вибраций.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является амортизатор по авторскому свидетельству СССР на изобретение №916805, кл. F16F 1/06, опубликовано 05.04.1982 (прототип), содержащий цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в комбинированной пружине, содержащей цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных
смол в соотношении 1-(0,2-1,0) 28÷34%
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19%
графит 7÷18%
модификатор трения, содержащий технический углерод
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15%
баритовый концентрат 20÷35%
тальк 1,5÷3,0%
На фиг. 1 изображена комбинированная пружина с демпфирующим элементом, продольный разрез, на фиг. 2 - схема демпфирующего элемента.
Комбинированная пружина с демпфирующим элементом содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 3 и 4 со встречно направленными концами 6 и 5 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 1 и 2 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.
Первая часть винтовой пружины 3 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 4 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 6 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 5, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 2, загерметизирован, например, при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).
В полости второй части 4 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 3 пружины, зазоры 7 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 3 и 4 пружины.
Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 7 сегментного профиля контактирующих частей 3 и 4 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 5 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (на чертеже не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 7 сегментного профиля контактирующих частей 3 и 4 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы, соответственно, « поршень-цилиндр».
Первую часть 3 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 8 из демпфирующего материала, например полиуретана, которая создает в системе виброзащиты трение, величина которого повышается при подходе системы к резонансному режиму, что и является аналогом демпфера «сухого трения».
Зазоры, в первой части 3 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 8 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (на чертеже не показано).
Возможен вариант, когда зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас.%:
смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных
смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34%
волокнистый минеральный наполнитель, содержащий
стеклоровинг или смесь стеклоровинга и
базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19%
графит 7÷18%
модификатор трения, содержащий технический углерод
в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15%
баритовый концентрат 20÷35%
тальк 1,5÷3,0%
Комбинированная пружина с демпфирующим элементом работает следующим образом.
Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 1 и 2 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.
Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х, Y, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.
На фиг. 2 представлена схема демпфирующего элемента, осесимметрично и коаксиально установленного внутри комбинированной пружины.
Демпфирующий элемент 9 осесимметрично и коаксиально расположен внутри комбинированной пружины и выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, которая содержит корпус 10, выполненный из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором, по крайней мере, одна дополнительная упругая стальная трубка 12, а в зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент 11, например, из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. При этом поверхности корпуса 10, дополнительной упругой стальной трубки 12 соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов 11 и 13, а их оси совпадает с осью витков корпуса. Центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу 10, расположен винтовой упругий стержень 14, который может быть выполнен также как корпус и дополнительные упругие стальные трубки полым, как показано на чертеже, либо сплошным (на чертеже не показано). Фрикционные элементы 11 и 13 могут быть выполнены трубчатыми, как показано на чертеже, при этом иметь либо сплошную структуру, например, из полиэтилена, как элемент 13, либо комбинированную, как элемент 11, например, из полиэтилена с вкраплениями гранул из вибродемпфирующего материала. Возможен вариант, когда фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из вибродемпфирующего материала (на чертеже не показано).
Возможен вариант, когда винтовой упругий стержень 14, выполнен в виде винтовой пружины с шагом, меньшим на 5-10% шага винтовой линии корпуса 10, для создания натяга, обеспечивающего функциональное назначение фрикционных элементов 11 и 13.
Возможен вариант, когда фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.
Вибродемпфирующая пружина работает следующим образом.
При малых амплитудах колебаний, когда большое затухание нежелательно, рассеиваемая энергия за счет сухого трения между стальной трубкой и фрикционным элементом будет невелика. При больших амплитудах колебаний, особенно при резонансах, демпфирование увеличивается из-за относительного перемещения стальных трубок и фрикционного элемента. Во время длительной работы пружинного амортизатора с большими амплитудами затухание возрастает, так как фрикционный элемент при повышении температуры расширяется в замкнутом объеме в несколько раз больше, чем сталь, увеличивая тем самым давление на стенки стальных трубок, в результате чего возрастает сухое трение и колебания быстро прекращаются.
Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х, Y, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.

Claims (3)

  1. Комбинированная пружина с демпфирующим элементом, содержащая цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас.%:
  2. смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34% волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19% графит 7÷18% модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15% баритовый концентрат 20÷35% тальк 1,5÷3,0%,
  3. отличающаяся тем, что в качестве демпфирующего элемента, осесимметрично и коаксиально установленного внутри комбинированной пружины, применяется вибродемпфирующая пружина, содержащая корпус, выполненный из винтовой пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором по крайней мере одна дополнительная упругая стальная трубка, а в зазорах между трубками расположен по крайней мере один фрикционный элемент, обладающий высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, при этом поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса, при этом центрально коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, выполненный сплошным, фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.
RU2016137508A 2016-09-20 2016-09-20 Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом RU2640152C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137508A RU2640152C1 (ru) 2016-09-20 2016-09-20 Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137508A RU2640152C1 (ru) 2016-09-20 2016-09-20 Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640152C1 true RU2640152C1 (ru) 2017-12-26

Family

ID=63857414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137508A RU2640152C1 (ru) 2016-09-20 2016-09-20 Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640152C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1419268A (en) * 1971-02-22 1975-12-24 Brunswick Corp Energy controlling composite
JPS5620843A (en) * 1979-07-28 1981-02-26 Kayaba Ind Co Ltd Nonlinear coil spring
SU916805A1 (ru) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Амортизатор
RU2549600C1 (ru) * 2014-03-18 2015-04-27 Олег Савельевич Кочетов Пружина кочетова

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1419268A (en) * 1971-02-22 1975-12-24 Brunswick Corp Energy controlling composite
JPS5620843A (en) * 1979-07-28 1981-02-26 Kayaba Ind Co Ltd Nonlinear coil spring
SU916805A1 (ru) * 1980-05-22 1982-03-30 Рудненский индустриальный институт Амортизатор
RU2549600C1 (ru) * 2014-03-18 2015-04-27 Олег Савельевич Кочетов Пружина кочетова

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2645463C1 (ru) Комбинированная пружина с торсионным демпфером
RU2637566C1 (ru) Комбинированная пружина кочетова
RU2640152C1 (ru) Комбинированная пружина кочетова с демпфирующим элементом
RU2640150C1 (ru) Вибродемпфирующая пружина кочетова с дополнительным демпфирующим элементом
RU2639348C1 (ru) Комбинированный виброизолятор кочетова
RU2645476C1 (ru) Виброизолирующая система кочетова со встроенным демпфером
RU2577735C1 (ru) Виброизолятор сетчатый маятниковый
RU2650277C2 (ru) Комбинированная пружина кочетова
RU2637570C1 (ru) Виброизолятор комбинированный с шайбовым сетчатым демпфером
RU2640151C1 (ru) Комбинированный виброизолятор кочетова большой грузоподъемности
RU2662353C1 (ru) Пространственный виброизолятор каркасного типа
RU2635712C1 (ru) Виброизолятор кочетова для объектов со смещенным центром масс
RU2639361C1 (ru) Резинометаллическое виброизолирующее устройство
RU2639357C1 (ru) Комбинированный виброизолятор кочетова
RU2650333C2 (ru) Комбинированная пружина
RU2650325C2 (ru) Вибродемпфирующая пружина
RU2662355C1 (ru) Комбинированная пружина с упругодемпфирующим устройством
RU2636450C1 (ru) Инерционный виброизолятор
RU2640156C1 (ru) Виброизолирующее устройство для оператора
RU2671119C1 (ru) Комбинированная пружина
RU2648299C1 (ru) Виброизолятор с вибродемпфирующей пружиной
RU2652948C2 (ru) Виброизолятор кочетова с сухим трением
RU2661648C1 (ru) Комбинированная пружина
RU2672206C1 (ru) Виброзащитная система
RU2645477C1 (ru) Комбинированная пружина кочетова со встроенным демпфером