RU2649977C1 - Circular conical spring with damping basis - Google Patents
Circular conical spring with damping basis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649977C1 RU2649977C1 RU2016151416A RU2016151416A RU2649977C1 RU 2649977 C1 RU2649977 C1 RU 2649977C1 RU 2016151416 A RU2016151416 A RU 2016151416A RU 2016151416 A RU2016151416 A RU 2016151416A RU 2649977 C1 RU2649977 C1 RU 2649977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- conical
- disks
- annular elastic
- damping
- Prior art date
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
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/362—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers made of steel wool, compressed hair, woven or non-woven textile, or like materials
-
- 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
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
- F16F3/10—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber combined with springs made of steel or other material having low internal friction
Abstract
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 упругий элемент тарельчатого типа по патенту РФ №2285836, F16F 1/32, от 20.10.2006 г. (прототип), содержащий тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, на которой выполнены в плоскости, параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с образованием двух усеченных конических поверхностей.The closest technical solution to the claimed object is a plate-type elastic element according to the patent of the Russian Federation No. 2285836, F16F 1/32, dated 20.10.2006 (prototype), containing a plate-shaped elastic surface in the form of a truncated cone, on which are made in a plane parallel to the bases truncated cone, two through grooves with the formation of two truncated conical surfaces.
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 на резонансе.The technical result is an increase in the efficiency of vibration isolation at resonance.
Это достигается тем, что кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием, состоящая из набора конусных дисков, причем набор составлен из последовательно чередующихся дисков большего и меньшего диаметров с отогнутыми в противоположные стороны краями по радиусу, обеспечивающему сопряжение дисков одного с другим, отличается тем, что набор состоит, по крайней мере, из одного внешнего и двух внутренних кольцевых упругих конусных дисков, размещенных между основанием и крышкой пружины, при этом каждый из внешних и внутренних кольцевых упругих конусных дисков выполнен в виде усеченных конусных поверхностей и содержит, по крайней мере, три радиальных паза, направленных от большего основания усеченного конуса к меньшему основанию, причем каждый из радиальных пазов заканчивается отверстием, для снятия напряжений, а сопряжение боковых конусных поверхностей внешних кольцевых упругих конусных дисков с боковыми конусными поверхностями внутренних кольцевых упругих конусных дисков выполнено в виде сферических сегментов радиусом R.This is achieved by the fact that an annular conical spring with a damping base, consisting of a set of conical disks, the set being made up of successively alternating disks of larger and smaller diameters with edges bent to the opposite sides in a radius that ensures that the disks pair with one another, characterized in that the set consists of at least one external and two internal annular elastic conical disks located between the base and the spring cover, with each of the external and internal annular yarn of other conical disks is made in the form of truncated conical surfaces and contains at least three radial grooves directed from the larger base of the truncated cone to the smaller base, each of the radial grooves ending with an opening to relieve stresses, and the conjugation of the lateral conical surfaces of the external annular elastic conical disks with lateral conical surfaces of the inner annular elastic conical disks made in the form of spherical segments of radius R.
На фиг. 1 показан фронтальный разрез кольцевой конусной пружины с демпфирующим основанием, на фиг. 2 - общий вид одного из дисков пружины в свободном состоянии.In FIG. 1 shows a frontal section of an annular conical spring with a damping base; FIG. 2 is a general view of one of the spring disks in a free state.
Кольцевая конусная пружина (фиг. 1) с демпфирующим основанием состоит из набора, включающего, по крайней мере, один внешний 1 и два внутренних 2 и 4 кольцевых упругих конусных дисков (фиг. 2), размещенных между основанием 12 и крышкой 17 пружины. Каждый из внешних 1, 3, 5 и внутренних 2, 4, 6, 7 кольцевых упругих конусных дисков выполнен в виде усеченных конусных поверхностей и содержит, по крайней мере, три радиальных паза 8, направленных от большего основания 11 усеченного конуса к меньшему основанию 10. Каждый из радиальных пазов 8 заканчивается отверстием 9, для снятия напряжений. Сопряжение боковых конусных поверхностей внешних 1, 3, 5 кольцевых упругих конусных дисков с боковыми конусными поверхностями внутренних 2, 4, 6, 7 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 10 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. Высота внутреннего конуса f1 внешнего кольцевого конусного диска 1 выполнена по расчету, а высота f2 внутреннего конуса внутреннего кольцевого конусного диска 2 выполнена, например, несколько больше, чем f1. Для создания опоры пружины при выборе хода ее на максимальную величину и для ограничения перемещения кольцевого упругого конусного диска 3 имеет высоту H1, например, несколько большую высоты Н2 кольцевого упругого конусного диска 5. Для фиксации пружины на вибрирующем основании (на чертеже не показано) служит центральное отверстие 16 в основании 12 пружины, а для крепления виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) - центральное резьбовое отверстие 14 в крышке 17 пружины, собранной, например, как показано на фиг. 1, из семи кольцевых конусных дисков, находящихся в свободном состоянии. Число внешних и внутренних дисков может быть различным в зависимости от жесткости и величины хода пружины. Для использования кольцевой конусной пружины без направляющей гильзы или центрирующей оправки внутренний диаметр Д1 кольцевого упругого конусного диска 1 и наружный диаметр Д2 кольцевого упругого конусного диска 2, а также внутренний диаметр d2 кольца 7 и наружный диаметр d1 кольцевого упругого конусного диска 2 выполнены, например, по подвижной посадке. Возможен вариант выполнения боковых конусных поверхностей внешних и внутренних кольцевых упругих конусных дисков без радиальных пазов 8 (фиг 1). Сопряжение боковых конусных поверхностей внутренних 2, 4, 6, 7 кольцевых упругих конусных дисков с основанием 12 и крышкой 17 выполнено в виде сферических сегментов соответственно 13 и 15, радиусом R.An annular conical spring (Fig. 1) with a damping base consists of a set comprising at least one external 1 and two internal 2 and 4 annular elastic conical disks (Fig. 2) located between the
Возможен вариант выполнения боковых конусных поверхностей внутренних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов с покрытием их с двух сторон вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном (на чертеже не показано).A possible embodiment of the lateral conical surfaces of the inner annular elastic conical disks and spherical segments coated on both sides with a vibration damping material, for example polyurethane (not shown in the drawing).
Возможен вариант выполнения боковых конусных поверхностей внутренних и внешних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов с покрытием их с двух сторон вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном (на чертеже не показано).A possible embodiment of the lateral conical surfaces of the inner and outer annular elastic conical disks and spherical segments coated on both sides with a vibration damping material, for example polyurethane (not shown in the drawing).
Возможен вариант выполнения поверхностей сопряжения боковых конусных поверхностей внутреннего 2, кольцевого упругого конусного диска с основанием 12, выполненных в виде сферических сегментов 13 радиусом R, покрытых фрикционным материалом, выполненным из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, 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%.A possible embodiment of the mating surfaces of the lateral conical surfaces of the inner 2, the annular elastic conical disk with the
Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием работает следующим образом.An annular conical spring with a damping base operates 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, both by the external and internal working surfaces of their spherical segments. During operation, 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 on energy dissipation due to friction when moving their spherical segments, for example, by analogy with how damping is performed at 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.
Возможен вариант (фиг. 1), когда к нижней части основания 12 пружины присоединен демпфирующий элемент 18, состоящий из трех промежуточных вибродемпфирующих слоев: первый слой - из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором может быть использована крошка, например следующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, а также крошка твердых вибродемпфирующих материалов, например таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов; и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором может быть использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал.A variant is possible (Fig. 1) when a
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016151416A RU2649977C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Circular conical spring with damping basis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016151416A RU2649977C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Circular conical spring with damping basis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2649977C1 true RU2649977C1 (en) | 2018-04-10 |
Family
ID=61867304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016151416A RU2649977C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Circular conical spring with damping basis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2649977C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0886078A2 (en) * | 1997-06-19 | 1998-12-23 | Basf Aktiengesellschaft | Friction damper having a elastomer spring element |
JPH11218186A (en) * | 1997-08-18 | 1999-08-10 | Fmc Corp | Improved cutoff device for vibrating device |
RU2583410C2 (en) * | 2014-04-01 | 2016-05-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov circular conical spring |
-
2016
- 2016-12-27 RU RU2016151416A patent/RU2649977C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0886078A2 (en) * | 1997-06-19 | 1998-12-23 | Basf Aktiengesellschaft | Friction damper having a elastomer spring element |
JPH11218186A (en) * | 1997-08-18 | 1999-08-10 | Fmc Corp | Improved cutoff device for vibrating device |
RU2583410C2 (en) * | 2014-04-01 | 2016-05-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov circular conical spring |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2583410C2 (en) | Kochetov circular conical spring | |
RU2554016C1 (en) | Package of kochetov's ring springs | |
RU2644887C1 (en) | Vibration mill | |
RU2649977C1 (en) | Circular conical spring with damping basis | |
RU2668759C1 (en) | Package of ring springs | |
RU2606904C2 (en) | Circular conical spring | |
RU2649563C1 (en) | Circular conical spring | |
RU2648643C1 (en) | Circular conical spring with damping basis | |
RU2584290C1 (en) | Stack of circular conical springs | |
RU2582637C1 (en) | Kochetov disc-shaped resilient element with dry friction damper | |
RU2582638C1 (en) | Kochetov package of annular conical springs | |
RU2576835C1 (en) | Stack of plate springs | |
RU2671677C2 (en) | Circular conical spring | |
RU2649566C1 (en) | Vibration protection system with the control mechanism for its elastic and dissipative properties | |
RU2658723C1 (en) | Vehicle bogie vibration isolation system | |
RU2581960C1 (en) | Stack of plate springs | |
RU2646694C1 (en) | Vibration insulation system | |
RU2645454C1 (en) | Stack of plate springs | |
RU2582635C1 (en) | Kochetov package of ring springs | |
RU2672213C1 (en) | Package of ring springs with damper | |
RU2648499C1 (en) | Disk resilient element with buffer element | |
RU2636436C1 (en) | Plate spring pack | |
RU2594263C1 (en) | Flexible disk-shaped element by kochetov | |
RU2646713C1 (en) | Stack of plate springs | |
RU2606903C2 (en) | Kochetov circular conical spring |