RU2648645C1 - Stack of circular conical springs - Google Patents

Stack of circular conical springs Download PDF

Info

Publication number
RU2648645C1
RU2648645C1 RU2017101563A RU2017101563A RU2648645C1 RU 2648645 C1 RU2648645 C1 RU 2648645C1 RU 2017101563 A RU2017101563 A RU 2017101563A RU 2017101563 A RU2017101563 A RU 2017101563A RU 2648645 C1 RU2648645 C1 RU 2648645C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
conical
disks
internal
ring
Prior art date
Application number
RU2017101563A
Other languages
Russian (ru)
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 RU2017101563A priority Critical patent/RU2648645C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648645C1 publication Critical patent/RU2648645C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/32—Belleville-type springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02—Spring 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

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: package of ring springs contains external and internal ring resilient cone discs. Discs are located between base and cover. Base in made as sleeve, one of internal discs rests against it. Cover is made in form of T-shaped disc with through hole to accommodate centering mandrel. Mandrel is fixed on base via resilient gasket by screw. External and internal discs are made as truncated cone surfaces, and contain three radial slots. Slots are directed from larger cone base to lesser one. Each of the radial slot is ended by hole. On each of disks two spherical segments are made. On base on cup bottom perimeter and on cover under shelf there is ring from vibration dampening material. Internal cavities between the outer and inner annular elastic cone discs, as well as between the inner annular elastic cone disk and the base are filled with a vibration damping material.
EFFECT: enabling increased efficiency of vibration isolation in resonance mode.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов и других объектов.The invention relates to mechanical engineering, instrumentation and can be used for vibration isolation of technological equipment, machine tools, devices and other objects.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является кольцевая пружина по а.с. СССР №280111 F16F 1/08, от 26.08.1970 г. (прототип), содержащая набор кольцевых пружин, который составлен из последовательно чередующихся дисков большего и меньшего диаметров с отогнутыми в противоположные стороны краями по радиусу, обеспечивающему сопряжение дисков одного с другим.The closest technical solution to the claimed object is an annular spring on.with. USSR No. 280111 F16F 1/08, dated 08/26/1970 (prototype), containing a set of ring springs, which is made up of successively alternating disks of larger and smaller diameters with edges bent to opposite sides along a radius that ensures that the disks pair with one another.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.A disadvantage of the known device is the relatively low efficiency at resonance due to the absence of vibration damping.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.The technical result is an increase in the efficiency of vibration isolation in a resonant mode.

Это достигается тем, что в пакете кольцевых конусных пружин, состоящим из связанных между собой внешних и внутренних кольцевых упругих конусных дисков, содержится, по крайней мере, один внешний и два внутренних кольцевых упругих конусных дисков, размещенных между основанием, выполненным в виде стакана, в который упирается один из внутренних дисков, и крышкой, выполненной в виде Т-образного диска со сквозным отверстием, в котором установлена центрирующая оправка, закрепленная на основании через упругую прокладку винтом, при этом внешний и внутренние кольцевые упругие конусные диски выполнены в виде усеченных конусных поверхностей и содержат, по крайней мере, три радиальных паза, направленных от большего основания усеченного конуса к меньшему основанию, а каждый из радиальных пазов заканчивается отверстием, сопряжение боковых конусных поверхностей внешнего кольцевого упругого конусного диска с боковыми конусными поверхностями внутренних кольцевых упругих конусных дисков выполнено в виде сферических сегментов радиусом R, имеющихся на каждом из дисков в количестве двух, расположенных соответственно у большего основания усеченного конуса и меньшего основания каждого из дисков, при этом сферические сегменты выполнены заедино с коническими поверхностями каждого из дисков и направлены в разные стороны от образующей конической поверхности, на основании, по периметру днища стакана, расположено кольцо из вибродемпфирующего материала, имеющее внутренний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внешнего сферического сегмента внутреннего кольца, опирающегося на основание, а на крышке под полочкой Т-образного диска расположено кольцо из вибродемпфирующего материала, имеющее внешний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внутреннего сферического сегмента кольца, упирающегося в крышку, внутренние кольца, расположенные по периметру днища стакана, и на крышке, под полочкой Т-образного диска, выполнены из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластикатов типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».This is achieved by the fact that the package of annular conical springs, consisting of interconnected external and internal annular elastic conical disks, contains at least one external and two internal annular elastic conical disks located between the base, made in the form of a glass, in which abuts one of the inner discs, and a cover made in the form of a T-shaped disc with a through hole in which a centering mandrel is mounted, fixed to the base through an elastic gasket with a screw, while the outer and the inner annular elastic conical disks are made in the form of truncated conical surfaces and contain at least three radial grooves directed from the larger base of the truncated cone to the smaller base, and each of the radial grooves ends with an aperture, the conjugation of the lateral conical surfaces of the outer annular elastic conical disk with the lateral conical surfaces of the inner annular elastic conical disks are made in the form of spherical segments of radius R, available on each of the disks in the amount of two located respectively at the larger base of the truncated cone and the smaller base of each of the disks, while the spherical segments are made integrally with the conical surfaces of each of the disks and directed in different directions from the generatrix of the conical surface, on the base, along the perimeter of the bottom of the glass, there is a ring of vibration damping material having an internal profile, equidistant to the profile of the external spherical segment of the inner ring in contact with it, resting on the base, and on the cover under the polo ring of the T-shaped disk is a vibro-damping material ring having an external profile that is equidistant to the profile of the inner spherical segment of the ring contacting it abutting against the lid, the inner rings located along the perimeter of the bottom of the glass and on the lid, under the T-shaped disk shelf, are made from solid vibration-damping materials, such as plastic compounds such as "Agate", "Anti-vibration", "Shvim".

На фиг. 1 показан фронтальный разрез кольцевой конусной пружины, на фиг. 2 - общий вид одного из дисков пружины в свободном состоянии.In FIG. 1 shows a frontal section of an annular conical spring, FIG. 2 is a general view of one of the spring disks in a free state.

Пакет кольцевых конусных пружин (фиг. 1) состоит из набора, включающего, по крайней мере, один внешний 1 и два внутренних 2 и 3 кольцевых упругих конусных диска (фиг. 2), размещенных между основанием 4, выполненным в виде стакана, в который упирается один из внутренних дисков 3, и крышкой 5, выполненной в виде Т-образного диска со сквозным отверстием 6, в котором установлена центрирующая оправка 7, закрепленная на основании через упругую прокладку 8 винтом 14. Внешний 1 и внутренние 2 и 3 кольцевые упругих конусные диски выполнены в виде усеченных конусных поверхностей и содержат, по крайней мере, три радиальных паза 10, направленных от большего основания 11 усеченного конуса к меньшему основанию 12. Каждый из радиальных пазов 10 заканчивается отверстием 13 для снятия напряжений.The package of annular conical springs (Fig. 1) consists of a set comprising at least one external 1 and two internal 2 and 3 annular elastic conical disks (Fig. 2), placed between the base 4, made in the form of a glass, in which one of the inner disks 3 abuts, and the cover 5, made in the form of a T-shaped disk with a through hole 6, in which a centering mandrel 7 is mounted, fixed to the base through the elastic gasket 8 with a screw 14. External 1 and internal 2 and 3 ring elastic conical discs are made in the form of truncated cones surfaces and contain at least three radial grooves 10 directed from the larger base 11 of the truncated cone to the smaller base 12. Each of the radial grooves 10 ends with an opening 13 for stress relieving.

Сопряжение боковых конусных поверхностей внешнего 1 кольцевого упругого конусного диска с боковыми конусными поверхностями внутренних 2 и 3 кольцевых упругих конусных дисков выполнено в виде сферических сегментов радиусом R, имеющихся на каждом из дисков в количестве двух, расположенных соответственно у большего основания 11 усеченного конуса и меньшего основания 12 каждого из дисков. При этом сферические сегменты выполнены заедино с коническими поверхностями каждого из дисков и направлены в разные стороны от образующей конической поверхности, т.е. один сферический сегмент каждого диска направлен внутрь конической поверхности, а другой - наружу. Число внешних и внутренних дисков может быть различным в зависимости от жесткости и величины хода пружины.The pairing of the lateral conical surfaces of the outer 1 annular elastic conical disk with the lateral conical surfaces of the inner 2 and 3 annular elastic conical disks is made in the form of spherical segments of radius R, present on each of the disks in the amount of two located respectively at the larger base 11 of the truncated cone and the smaller base 12 of each of the discs. In this case, the spherical segments are made integrally with the conical surfaces of each of the disks and are directed in different directions from the generatrix of the conical surface, i.e. one spherical segment of each disk is directed inside the conical surface, and the other outward. The number of external and internal disks may vary depending on the stiffness and size of the spring travel.

Для увеличения демпфирования в системе на основании 4, по периметру днища стакана, расположено кольцо 9 из вибродемпфирующего материала, имеющее внутренний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внешнего сферического сегмента внутреннего кольца 3, опирающегося на основание 4. На крышке 5, под полочкой Т-образного диска расположено кольцо 15 из вибродемпфирующего материала, имеющее внешний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внутреннего сферического сегмента кольца 2, упирающегося в крышку 5.To increase the damping in the system on the base 4, along the perimeter of the bottom of the glass, there is a ring 9 made of vibration damping material having an internal profile that is equidistant to the profile of the external spherical segment of the inner ring 3 contacting it, resting on the base 4. On the lid 5, under the T-shelf the shaped disk is a ring 15 of vibration damping material having an external profile that is equidistant to the profile of the inner spherical segment of the ring 2 in contact with it, abutting the cover 5.

Возможен вариант, когда внутренние кольца 9 и 15, расположенные по периметру днища стакана и на крышке 5, под полочкой Т-образного диска, выполнены из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластикатов типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».It is possible that the inner rings 9 and 15, located around the perimeter of the bottom of the glass and on the lid 5, under the shelf of the T-shaped disk, are made of solid vibration-damping materials, such as plastic compounds such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim.

Возможен вариант, когда внутренние полости между внешним 1 и внутренним 2 кольцевыми упругими конусными дисками, а также между внутренним 3 и основанием 4 заполнены вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном или упругими сетчатыми элементами, плотность сетчатой структуры которых находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3 … 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм.It is possible that the inner cavities between the outer 1 and inner 2 annular elastic conical disks, as well as between the inner 3 and the base 4, are filled with vibration damping material, for example polyurethane or elastic mesh elements, the density of the mesh structure of which is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , moreover, the material of the wire of the elastic mesh elements is EI-708 steel, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ... 0.15 mm.

Пакет кольцевых конусных пружин работает следующим образом.A package of ring conical springs works as follows.

Под нагрузкой Р кольцевые конусные диски взаимодействуют один с другим одновременно как внешними, так и внутренними рабочими поверхностями своих сферических сегментов. В процессе работы энергия от воспринимаемых пружиной нагрузок расходуется на упругую деформацию каждого кольцевого конусного диска, например по аналогии, как с каждым витком винтовой пружины, а также на рассеивание энергии за счет трения при перемещении их сферических сегментов, например по аналогии, как осуществляется демпфирование при «сухом трении». Кроме того, в предлагаемой конструкции значительно уменьшается напряжение на кромках колец пружины по сравнению с тарельчатыми пружинами, что позволяет повысить допускаемые напряжения в материале и, следовательно, нагрузку, а также несколько увеличить величину хода. Перемещение кольцевых конусных дисков обеспечивает разность нагрузочных и разгрузочных характеристик пружины за один ход ее под нагрузкой, что, в свою очередь, обеспечивает, например, некоторое повышенное затухание механических колебаний системы в целом. Пружина выполнена так, что изготовление ее кольцевых конусных дисков можно осуществить из разных материалов и различных заготовок, например из листовых стальных и цветных литейных сплавов, а также из соответствующих неметаллических материалов, в том числе и из пластических масс и им подобных материалов.Under load P, the annular conical disks interact with one another simultaneously at the same time as the external and internal working surfaces of their spherical segments. In the process, the energy from the loads perceived by the spring is spent on the elastic deformation of each annular conical disk, for example, by analogy with each coil of a coil spring, as well as energy dissipation due to friction when moving their spherical segments, for example, by analogy with how damping is carried out Dry friction. In addition, in the proposed design, the voltage at the edges of the rings of the spring is significantly reduced compared to Belleville springs, which allows to increase the permissible stresses in the material and, consequently, the load, as well as slightly increase the stroke. The movement of the annular conical disks provides the difference between the loading and unloading characteristics of the spring in one stroke under load, which, in turn, provides, for example, some increased attenuation of the mechanical vibrations of the system as a whole. The spring is designed so that the manufacture of its annular conical disks can be made of different materials and various blanks, for example, from sheet steel and non-ferrous cast alloys, as well as from the corresponding non-metallic materials, including plastics and similar materials.

Claims (1)

Пакет кольцевых конусных пружин, состоящий из связанных между собой внешних и внутренних кольцевых упругих конусных дисков, содержащий, по крайней мере, один внешний и два внутренних кольцевых упругих конусных диска, размещенных между основанием, выполненным в виде стакана, в который упирается один из внутренних дисков, и крышкой, выполненной в виде Т-образного диска со сквозным отверстием, в котором установлена центрирующая оправка, закрепленная на основании через упругую прокладку винтом, при этом внешний и внутренние кольцевые упругие конусные диски выполнены в виде усеченных конусных поверхностей и содержат, по крайней мере, три радиальных паза, направленных от большего основания усеченного конуса к меньшему основанию, а каждый из радиальных пазов заканчивается отверстием, сопряжение боковых конусных поверхностей внешнего кольцевого упругого конусного диска с боковыми конусными поверхностями внутренних кольцевых упругих конусных дисков выполнено в виде сферических сегментов радиусом R, имеющихся на каждом из дисков в количестве двух, расположенных соответственно у большего основания усеченного конуса и меньшего основания каждого из дисков, при этом сферические сегменты выполнены заедино с коническими поверхностями каждого из дисков и направлены в разные стороны от образующей конической поверхности, на основании по периметру днища стакана расположено кольцо из вибродемпфирующего материала, имеющее внутренний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внешнего сферического сегмента внутреннего кольца, опирающегося на основание, а на крышке под полочкой Т-образного диска расположено кольцо из вибродемпфирующего материала, имеющее внешний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внутреннего сферического сегмента кольца, упирающегося в крышку, внутренние кольца, расположенные по периметру днища стакана и на крышке под полочкой Т-образного диска, выполнены из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластикатов типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», отличающийся тем, что внутренние полости между внешним и внутренним кольцевыми упругими конусными дисками, а также между внутренним кольцевым упругим конусным диском и основанием заполнены вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном или упругими сетчатыми элементами, плотность сетчатой структуры которых находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.A package of annular conical springs, consisting of interconnected external and internal annular elastic conical disks, containing at least one external and two internal annular elastic conical disks placed between the base, made in the form of a cup, into which one of the internal disks rests and a cover made in the form of a T-shaped disk with a through hole in which a centering mandrel is mounted, fixed to the base through an elastic gasket with a screw, while the outer and inner annular elastically e conical disks are made in the form of truncated conical surfaces and contain at least three radial grooves directed from the larger base of the truncated cone to the smaller base, and each of the radial grooves ends with a hole, the pairing of the lateral conical surfaces of the outer annular elastic conical disk with the lateral conical the surfaces of the inner annular elastic conical disks are made in the form of spherical segments of radius R, present on each of the disks in an amount of two, located respectively but at the larger base of the truncated cone and the smaller base of each of the disks, while the spherical segments are made integrally with the conical surfaces of each of the disks and are directed in different directions from the generatrix of the conical surface, a ring of vibration damping material having an internal profile is located on the base around the bottom of the glass equidistant to the profile of the external spherical segment of the inner ring in contact with it, resting on the base, and on the cover under the shelf of the T-shaped disk, a ring of vibrodamping material having an external profile that is equidistant to the profile of the inner spherical segment of the ring contacting it abutting against the lid, inner rings located around the perimeter of the bottom of the glass and on the lid under the shelf of the T-shaped disk are made of solid vibration damping materials, for example plastics type "Agate", "Anti-Vibrate", "Shvim", characterized in that the internal cavity between the outer and inner ring elastic conical discs, as well as between the inner ring elastic they conical disk and the base are filled vibration damping material, for example polyurethane or a reticulated elastic elements crosslinking density which is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3, wherein the elastic material of the wire mesh element - Steel EI-708 brand, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ... 0.15 mm.
RU2017101563A 2017-01-18 2017-01-18 Stack of circular conical springs RU2648645C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101563A RU2648645C1 (en) 2017-01-18 2017-01-18 Stack of circular conical springs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101563A RU2648645C1 (en) 2017-01-18 2017-01-18 Stack of circular conical springs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648645C1 true RU2648645C1 (en) 2018-03-27

Family

ID=61707978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101563A RU2648645C1 (en) 2017-01-18 2017-01-18 Stack of circular conical springs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648645C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2708110A (en) * 1953-09-25 1955-05-10 Murray G Clay Belleville variety compression springs
GB1374827A (en) * 1971-01-13 1974-11-20 Teeri N H Washer spring assembly
RU2582638C1 (en) * 2015-01-15 2016-04-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov package of annular conical springs
RU2015131920A (en) * 2015-07-31 2017-02-06 Мария Олеговна Стареева PACKAGE OF RING CONE SPRINGS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2708110A (en) * 1953-09-25 1955-05-10 Murray G Clay Belleville variety compression springs
GB1374827A (en) * 1971-01-13 1974-11-20 Teeri N H Washer spring assembly
RU2582638C1 (en) * 2015-01-15 2016-04-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov package of annular conical springs
RU2015131920A (en) * 2015-07-31 2017-02-06 Мария Олеговна Стареева PACKAGE OF RING CONE SPRINGS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583410C2 (en) Kochetov circular conical spring
RU2551607C1 (en) Package of kochetov's belleville spring
RU2549603C1 (en) Pack of ring springs by kochetov
RU2551562C1 (en) Package of kochetov's belleville spring
RU2554016C1 (en) Package of kochetov's ring springs
RU2636438C1 (en) Pack of ring springs with damper
RU2648645C1 (en) Stack of circular conical springs
RU2582634C1 (en) Package of ring springs
RU2547969C1 (en) Package of kochetov's ring cone springs
RU2533380C1 (en) Disk-shaped resilient element by kochetov
RU2649564C1 (en) Vibrator insulator with cone springs
RU2584290C1 (en) Stack of circular conical springs
RU2582638C1 (en) Kochetov package of annular conical springs
RU2668759C1 (en) Package of ring springs
RU2662113C2 (en) Circular conical spring
RU2547968C1 (en) Package of kochetov's ring springs
RU2646713C1 (en) Stack of plate springs
RU2636439C1 (en) Pack of ring springs
RU2546397C1 (en) Disk bumper with pendilum suspension
RU2582635C1 (en) Kochetov package of ring springs
RU2606904C2 (en) Circular conical spring
RU2583407C2 (en) Kochetov package of annular conical springs
RU2583409C2 (en) Kochetov stack of conical springs
RU2671674C2 (en) Package of ring springs of dish-type
RU2591538C1 (en) Kochetov vibration isolator with pendulum suspension