RU2658723C1 - Vehicle bogie vibration isolation system - Google Patents

Vehicle bogie vibration isolation system Download PDF

Info

Publication number
RU2658723C1
RU2658723C1 RU2017100143A RU2017100143A RU2658723C1 RU 2658723 C1 RU2658723 C1 RU 2658723C1 RU 2017100143 A RU2017100143 A RU 2017100143A RU 2017100143 A RU2017100143 A RU 2017100143A RU 2658723 C1 RU2658723 C1 RU 2658723C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
disks
elastic
conical
mesh
Prior art date
Application number
RU2017100143A
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 RU2017100143A priority Critical patent/RU2658723C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658723C1 publication Critical patent/RU2658723C1/en

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
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal 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
    • F16F3/00Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08Spring 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
    • F16F3/10Spring 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
    • 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
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

FIELD: vibration isolation systems.
SUBSTANCE: invention relates to the vibration isolation systems. Vibration isolation system contains elastic elements and L-shaped levers, on which the protection object is hinged. With one arm the levers rest against the elastic elements, and with the other two arms are interconnected by the spring. Each of the elastic elements, on which the protection object rests, is made in the form of successively alternating annular resilient cone disks of larger and smaller diameters placed between the base and the cover. Discs edges are bent in the opposite directions along the connection providing radius. Each disc contains three radial grooves with the hole. Internal discs and spherical segments side tapered surfaces are coated with polyurethane. To the cover the mesh damper base is fixed, which is made in the form of plate and contains three intermediate vibrating damping layers. Mesh element is arranged on lower washer and fixed by the upper pressure washer. Connected to the upper washer ring, is covered by the ring connected to the mesh damper base.
EFFECT: enabling increase in the vibration isolation efficiency due to increase in the dissipative forces value in the resonance operation modes.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам виброизоляции при действии стохастических динамических нагрузок и может быть использовано в тележках транспортных средств.The invention relates to vibration isolation systems under the action of stochastic dynamic loads and can be used in vehicle trolleys.

К наиболее близкому техническому решению следует отнести систему виброизоляции тележки транспортного средства, содержащую упругие элементы, Г-образные рычаги, объект защиты, имеющий две степени свободы, опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием, а верхними концами закреплен на Г-образные рычаги, которые, в свою очередь, одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием, а два других плеча соединены между собой пружиной (патент РФ на полезную модель №95050 -прототип).The closest technical solution should include the vibration system of the vehicle trolley, containing elastic elements, L-shaped levers, the object of protection having two degrees of freedom, is supported at both ends by elastic elements connected to the base, and the upper ends are fixed on the L-shaped levers , which, in turn, rest on one shoulder on elastic elements connected to the base, and the other two shoulders are connected by a spring (RF patent for utility model No. 95050 is a prototype).

Недостатком известной системы является сравнительно невысокое демпфирование колебаний на резонансных частотах.A disadvantage of the known system is the relatively low damping of oscillations at resonant frequencies.

Технически достижимый результат - повышение эффективности виброизоляции за счет увеличения величины диссипативных сил в резонансных режимах работы.A technically achievable result is an increase in the efficiency of vibration isolation by increasing the magnitude of dissipative forces in resonant operating modes.

Это достигается тем, что в системе виброизоляции тележки транспортного средства, содержащей упругие элементы и Г-образные рычаги, объект защиты, имеющий две степени свободы, опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием, а верхними концами закреплен на Г-образные рычаги, которые, в свою очередь, одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием, а два других плеча соединены между собой пружиной, объект защиты шарнирно закреплен верхними концами на Г-образных рычагах, а упругие элементы, на которые опирается объект защиты и Г-образные рычаги, расположены относительно оси объекта защиты симметрично, каждая из пружин, на которых расположен объект защиты, выполнена в виде кольцевой конусной пружины, состоящей 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, набор состоит, по крайней мере, из одного внешнего и двух внутренних кольцевых упругих конусных диско, 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, 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, т.е. один сферический сегмент каждого диска направлен внутрь конической поверхности, а другой - наружу, а на крышке закреплен сетчатый демпфер своим основанием, выполненным в виде пластины с закрепленной на ней нижней шайбой, которая фиксирует на основании демпфера сетчатый упругий элемент.This is achieved by the fact that in the vibration isolation system of the vehicle trolley containing elastic elements and L-shaped levers, the protection object having two degrees of freedom is supported at both ends by elastic elements connected to the base, and the upper ends are mounted on L-shaped levers, which, in turn, are supported by one shoulder on elastic elements connected to the base, and the other two shoulders are connected by a spring, the object of protection is pivotally mounted with its upper ends on the L-shaped levers, and the elastic elements on which the protection object and the L-shaped levers are supported, located symmetrically with respect to the axis of the protection object, each of the springs on which the protection object is located is made in the form of an annular conical spring consisting of a set of conical disks, the set consisting of successively alternating disks of larger and smaller diameters with edges bent to opposite sides along a radius that ensures pairing of the discs with one another, the set consists of at least one external and two internal annular elastic conical dis to which are located between the base and the spring cover, each of the outer and inner annular elastic conical disks being 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 radial grooves ends with a hole to relieve stresses, and the pairing of the lateral conical surfaces of the outer annular elastic conical discs with the lateral conical surfaces of the inner annular elastic cone x 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 together with the conical surfaces of each of the disks and 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, and the mesh damper is fixed on the lid with its base, made in the form of a plate with a bottom washer fixed to it, which fixes the mesh elastic element on the damper base.

На фиг. 1. изображена схема системы виброизоляции тележки транспортного средства вместе с объектом защиты, на фиг. 2 - вариант выполнения пружин 2, 3 на которых расположен объект защиты 1, на фиг. 3 - общий вид одного из дисков пружины в свободном состоянии.In FIG. 1. shows a diagram of the vibration isolation system of a vehicle trolley together with the object of protection, FIG. 2 - an embodiment of the springs 2, 3 on which the object of protection 1 is located, in FIG. 3 is a general view of one of the spring disks in a free state.

Система виброизоляции тележки транспортного средства содержит пружины 2, 3 на которых расположен объект защиты 1, пружины 4, 5, 6 устройства для гашения колебаний тележки транспортного средства, Г-образные рычаги 7, 8, основание 9, 10. На фиг. 1 введены следующие обозначения: y1, y2 - обобщенные координаты перемещения объекта защиты; ϕ1, ϕ2 - угловые обобщенные координаты перемещения Г-образных рычагов; l10, l20, l30 - длины плеч Г-образных рычагов; k1, k2 - жесткости пружин, соединяющих объект защиты с основанием; k10, k20 - жесткость пружины, соединяющей Г-образные рычаги с основанием; k30 - жесткость пружины, соединяющей Г-образные рычаги; m1, m2 - массы Г-образны рычагов; M, J - массоинерционные параметры объекта защиты; J1, J2 - моменты инерции Г-образных рычагов; у10, y20 - обобщенные координаты перемещения Г-образных рычагов; z1, z2 - смещение основания; m1, m2 - массы Г-образных рычагов.The vibration system of the vehicle bogie contains springs 2, 3 on which the object of protection 1 is located, springs 4, 5, 6 of the device for damping vibrations of the vehicle bogie, L-shaped levers 7, 8, base 9, 10. FIG. 1 the following notation is introduced: y 1 , y 2 - generalized coordinates of the movement of the object of protection; ϕ 1 , ϕ 2 - angular generalized coordinates of movement of the L-shaped levers; l 10 , l 20 , l 30 - the length of the shoulders of the L-shaped levers; k 1 , k 2 - stiffness of the springs connecting the object of protection with the base; k 10, k 20 - the stiffness of the spring connecting the L-shaped levers with the base; k 30 - the stiffness of the spring connecting the L-shaped levers; m 1 , m 2 - mass L-shaped levers; M, J - mass inertia parameters of the object of protection; J 1 , J 2 - moments of inertia of the L-shaped levers; y 10 , y 20 - generalized coordinates of movement of the L-shaped levers; z 1 , z 2 - displacement of the base; m 1 , m 2 - the mass of the L-shaped levers.

В рассматриваемом случае объект защиты 1 может совершать колебания в обобщенных координатах у1, у2. Колебания основания 9, 10 передаются объекту защиты 1 через пружины 2, 3, пружины 4, 6 и Г-образные рычаги 7, 8, что вызывает угловые и вертикальные перемещения объекта защиты и Г-образных рычагов и взаимодействие через пружину 5.In this case, the object of protection 1 can oscillate in the generalized coordinates y 1 , y 2 . Oscillations of the base 9, 10 are transmitted to the protection object 1 through springs 2, 3, springs 4, 6 and L-shaped levers 7, 8, which causes angular and vertical movements of the protected object and L-shaped levers and interaction through the spring 5.

Предлагаемое устройство для гашения колебаний тележки транспортного средства, по сравнению с известными виброзащитными системами, для объекта защиты, имеющего две степени свободы, позволяет, по сравнению с прототипом, улучшить виброзащитные свойства через организацию дополнительных режимов динамического гашения.The proposed device for damping the vibrations of the vehicle trolley, in comparison with the known vibration protection systems, for the protection object having two degrees of freedom, allows, in comparison with the prototype, to improve vibration protection properties through the organization of additional modes of dynamic damping.

Использование такого устройства для гашения колебаний тележки транспортного средства в задачах виброзащиты транспортных средств, позволяет исключить, при определенных скоростях, угловые колебания, которые приводят к «раскачиванию» транспортного средства. Возможен вариант выполнения пружин 2, 3 на которых расположен объект защиты 1 (фиг. 2, 3) в виде кольцевой конусной пружины с сетчатым демпфером. Кольцевая конусная пружина (фиг. 1) состоит из набора, включающего, по крайней мере, один внешний 11 и два внутренних 12 и 14 кольцевых упругих конусных дисков (фиг. 2), размещенных между основанием 22 и крышкой 33 пружины. Каждый из внешних 12, 13, 15 и внутренних 12, 14, 16, 17 кольцевых упругих конусных дисков выполнен в виде усеченных конусных поверхностей и содержит, по крайней мере, три радиальных паза 18, направленных от большего основания 21 усеченного конуса к меньшему основанию 20. Каждый из радиальных пазов 18 заканчивается отверстием 19, для снятия напряжений.The use of such a device for damping the vibrations of a vehicle trolley in the tasks of vibration protection of vehicles allows to exclude, at certain speeds, angular vibrations that lead to the "swinging" of the vehicle. A possible embodiment of the springs 2, 3 on which the object of protection 1 is located (Fig. 2, 3) in the form of an annular conical spring with a mesh damper. An annular conical spring (Fig. 1) consists of a set comprising at least one external 11 and two internal 12 and 14 annular elastic conical disks (Fig. 2) located between the base 22 and the spring cover 33. Each of the outer 12, 13, 15 and inner 12, 14, 16, 17 annular elastic conical disks is made in the form of truncated conical surfaces and contains at least three radial grooves 18 directed from the larger base 21 of the truncated cone to the smaller base 20 Each of the radial grooves 18 ends with a hole 19, to relieve stress.

Сопряжение боковых конусных поверхностей внешних 11, 13, 15 кольцевых упругих конусных дисков с боковыми конусными поверхностями внутренних 12, 14, 16, 17 кольцевых упругих конусных дисков выполнено в виде сферических сегментов радиусом R, имеющихся на каждом из дисков в количестве двух, расположенных соответственно у большего основания 21 усеченного конуса и меньшего основания 20 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.The pairing of the lateral conical surfaces of the outer 11, 13, 15 annular elastic conical disks with the lateral conical surfaces of the inner 12, 14, 16, 17 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 a larger base 21 of the truncated cone and a smaller base 20 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.

Высота внутреннего конуса f1 внешнего кольцевого конусного диска 11 выполнена по расчету, а высота f2 внутреннего конуса внутреннего кольцевого конусного диска 12 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 13 имеет высоту Н1, например, несколько большую высоты H2 кольцевого упругого конусного диска 15. Для фиксации пружины на вибрирующем основании (на чертеже не показано) служит центральное отверстие 26 в основании 22 пружины, а для крепления виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) - центральное резьбовое отверстие 24 в крышке 33 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.The height of the inner cone f 1 of the outer annular conical disk 11 is calculated, and the height f 2 of the inner cone of the inner annular conical disk 12 is, for example, slightly larger than f 1 . To create support for the spring when choosing its stroke to the maximum value and to limit the movement of the annular elastic conical disk 13, it has a height H 1 , for example, slightly greater than the height H 2 of the annular elastic conical disk 15. For fixing the spring on a vibrating base (not shown in the drawing) serves as a central hole 26 in the spring base 22, and for attaching a vibration-insulated object (not shown in the drawing), a central threaded hole 24 in the spring cover 33, assembled, for example, as shown in FIG. 1, - of seven annular conical disks in a free state. The number of external and internal disks may vary depending on the stiffness and size of the spring travel.

Для использования кольцевой конусной пружины без направляющей гильзы или центрирующей оправки внутренний диаметр Д1 кольцевого упругого конусного диска 11 и наружный диаметр Д2 кольцевого упругого конусного диска 12, а также внутренний диаметр d2 кольцевого упругого конусного диска 17 и наружный диаметр d1 кольцевого упругого конусного диска 12 выполнены, например, по подвижной посадке.To use an annular conical spring without a guide sleeve or centering mandrel, the inner diameter D 1 of the annular elastic conical disk 11 and the outer diameter D 2 of the annular elastic conical disk 12, as well as the inner diameter d 2 of the annular elastic conical disk 17 and the outer diameter d 1 of the annular elastic conical the disk 12 is made, for example, on a movable landing.

Сетчатый демпфер (фиг. 1) закреплен на крышке 33 основанием 32, выполненным в виде пластины с закрепленной на ней нижней шайбой 27, которая фиксирует на основании 32 сетчатый упругий элемент 28, верхняя часть которого фиксируется верхней нажимной шайбой 29, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 30, охватываемым соосно расположенным кольцом 31, жестко соединенным с основанием 32.The mesh damper (Fig. 1) is fixed on the cover 33 by a base 32 made in the form of a plate with a lower washer 27 fixed on it, which fixes a mesh elastic element 28 on the base 32, the upper part of which is fixed by the upper pressure washer 29, rigidly connected to the centrally located ring 30, covered by a coaxially located ring 31, rigidly connected to the base 32.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 28 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.The density of the mesh structure of the elastic mesh element 28 is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the material of the wire of the elastic mesh elements is steel EI-708, and its diameter is in the optimal range of values 0.09 mm ... 0.15 mm.

Возможен вариант, когда поверхность 23, расположенная на основании 22, по его периметру, имеющая внутренний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внешнего сферического сегмента внутреннего кольца 12, опирающегося на основание 22, покрыта слоем фрикционного материала, состоящего 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%.It is possible that the surface 23, located on the base 22, along its perimeter, having an internal profile equidistant to the profile of the external spherical segment of the inner ring 12 contacting it, resting on the base 22, is covered with a layer of friction material consisting of a composition comprising the following components, at their ratio, in wt. %: a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in a ratio of 1: (0.2-1.0) 28 ÷ 34%, a fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1, 0) 12 ÷ 19%, - graphite 7 ÷ 18%, - friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7 ÷ 15%, - barite concentrate 20 ÷ 35%, - talc 1,5 ÷ 3, 0%

Возможен вариант, когда боковые конусные поверхности внутренних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.It is possible that the lateral conical surfaces of the inner annular elastic conical disks and spherical segments are coated with a vibration damping material, for example polyurethane.

Сетчатый демпфер работает следующим образом.Mesh damper works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 29, упругий сетчатый элемент 28 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown in the drawing) located on the upper pressure plate 29, the elastic mesh element 28 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Кольцевая конусная пружина работает следующим образом.An annular conical spring 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. 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 on energy dissipation due to friction when moving their spherical segments, for example, by analogy with how damping is carried out during “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 made 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, когда основание 32 сетчатого демпфера (фиг. 1), закрепленного на крышке 33 пружины, содержит три промежуточных вибродемпфирующих слоя: первый слой -из дисперсного упруго-демпфирующего 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, вязанных 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.It is possible that the base 32 of the mesh damper (Fig. 1), mounted on the spring cover 33, contains three intermediate vibration damping layers: the first layer is made of dispersed elastic damping material, in which crumbs can be used, for example, the following materials: rubber, cork, polystyrene foam, kapron, foamed polymer, as well as crumbs of solid vibration damping materials, such as plastic compounds such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, with a size fraction of crumbs of 1.5 ÷ 2.5 mm, the second layer is made of knitted elastic synthetic nits her, and the size of the cells knitted from elastic synthetic yarns, 10-15% less than the size of the fractions of crumbs of vibration damping materials; and the third layer is made of a continuous damping material, in which sponge rubber, needle-punched material of the type “Vibrosil” based on silica or alumino-borosilicate fiber, as well as non-woven vibration-damping material can be used.

Claims (1)

Система виброизоляции тележки транспортного средства, содержащая упругие элементы и Г-образные рычаги, объект защиты, имеющий две степени свободы, опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием, а верхними концами закреплен на Г-образные рычаги, которые, в свою очередь, одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием, а два других плеча соединены между собой пружиной, объект защиты шарнирно закреплен верхними концами на Г-образных рычагах, а упругие элементы, на которые опирается объект защиты и Г-образные рычаги, расположены относительно оси объекта защиты симметрично, отличающаяся тем, что каждый из упругих элементов, на которых расположен объект защиты, выполнен в виде кольцевой конусной пружины, состоящей 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, 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, 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, т.е. один сферический сегмент каждого диска направлен внутрь конической поверхности, а другой - наружу, а на крышке закреплен сетчатый демпфер своим основанием, выполненным в виде пластины с закрепленной на ней нижней шайбой, которая фиксирует на основании демпфера сетчатый упругий элемент, верхняя часть которого фиксируется верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, жестко соединенным с основанием сетчатого демпфера, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 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, боковые конусные поверхности внутренних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, при этом поверхность, расположенная на основании по его периметру, имеющая внутренний профиль, эквидистантный профилю контактирующего с ним внешнего сферического сегмента внутреннего кольца, опирающегося на основание, покрыта слоем фрикционного материала, а основание сетчатого демпфера, закрепленного на крышке пружины, содержит три промежуточных вибродемпфирующих слоя: 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, вязанных 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.The vibration isolation system of the vehicle trolley, containing elastic elements and L-shaped levers, a protection object having two degrees of freedom, is supported at both ends by elastic elements connected to the base, and the upper ends are fixed on L-shaped levers, which, in turn, one shoulder rests on elastic elements connected to the base, and the other two shoulders are interconnected by a spring, the protection object is pivotally mounted with its upper ends on the L-shaped levers, and the elastic elements on which the protection object rests and L-shaped levers are arranged symmetrically relative to the axis of the object of protection, characterized in that each of the elastic elements on which the object of protection is located is made in the form of an annular conical spring consisting of a set of conical disks, the set being made up of successively alternating disks of a larger and of smaller diameters with edges bent to opposite sides along a radius that ensures pairing of the disks with one another, the set consists of at least one external and two internal annular elastic cones x disks located between the base and the spring cover, each of the external and internal annular elastic conical disks being 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 radial the grooves ends with a hole for stress relieving, and the pairing of the lateral conical surfaces of the outer annular elastic conical disks with the lateral conical surfaces of the inner annular elastic cones spacers 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, i.e. one spherical segment of each disk is directed inside the conical surface, and the other outward, and the mesh damper is fixed on the lid with its base, made in the form of a plate with a bottom washer fixed to it, which fixes a mesh elastic element on the base of the damper, the upper part of which is fixed by the upper pressure a washer rigidly connected to a centrally located ring, covered by a coaxially located ring, rigidly connected to the base of the mesh damper, while the density of the mesh structure GoGo screening element 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 grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of values of 0.09 mm ... 0.15 mm, the lateral conical surfaces of the inner annular elastic conical disks and spherical segments are covered with a vibration damping material, for example polyurethane, while the surface located on the base along its perimeter, having an internal profile that is equidistant to the profile of the external sphere contacting with it The segment of the inner ring resting on the base is covered with a layer of friction material, and the base of the mesh damper mounted on the spring cover contains three intermediate vibration damping layers: the first layer is made of dispersed elastic damping material, in which crumbs can be used, for example, of the following materials: rubber, cork, polystyrene foam, kapron, foamed polymer, as well as crumbs of solid vibration-damping materials, such as plastic compound such as Agate, Anti-Vibrate, Shvim, with size fractions crumb 1.5 ÷ 2.5 mm, the second layer - knitted from elastic filament, the mesh size of the elastic knitted synthetic yarn, for 10 ÷ 15% smaller size fractions crumb vibration-damping material; and the third layer is made of a continuous damping material, in which sponge rubber, needle-punched material of the type “Vibrosil” based on silica or alumino-borosilicate fiber, as well as non-woven vibration-damping material can be used.
RU2017100143A 2017-01-10 2017-01-10 Vehicle bogie vibration isolation system RU2658723C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100143A RU2658723C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Vehicle bogie vibration isolation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100143A RU2658723C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Vehicle bogie vibration isolation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658723C1 true RU2658723C1 (en) 2018-06-26

Family

ID=62713548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100143A RU2658723C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Vehicle bogie vibration isolation system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658723C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403681A (en) * 1980-09-30 1983-09-13 The Boeing Company Three directional vibration isolator
JPH11218186A (en) * 1997-08-18 1999-08-10 Fmc Corp Improved cutoff device for vibrating device
RU95050U1 (en) * 2009-12-08 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) DEVICE FOR EXTINGUISHING VIBRATIONS OF A VEHICLE TROLLEY
RU2583410C2 (en) * 2014-04-01 2016-05-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov circular conical spring

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403681A (en) * 1980-09-30 1983-09-13 The Boeing Company Three directional vibration isolator
JPH11218186A (en) * 1997-08-18 1999-08-10 Fmc Corp Improved cutoff device for vibrating device
RU95050U1 (en) * 2009-12-08 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) DEVICE FOR EXTINGUISHING VIBRATIONS OF A VEHICLE TROLLEY
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
GB1574100A (en) Vibration attenuating support for rotating member
RU2554016C1 (en) Package of kochetov's ring springs
RU2658723C1 (en) Vehicle bogie vibration isolation system
RU2644887C1 (en) Vibration mill
RU2668759C1 (en) Package of ring springs
RU2582634C1 (en) Package of ring springs
RU2606904C2 (en) Circular conical spring
RU2649563C1 (en) Circular conical spring
RU2582637C1 (en) Kochetov disc-shaped resilient element with dry friction damper
RU2649566C1 (en) Vibration protection system with the control mechanism for its elastic and dissipative properties
RU2646694C1 (en) Vibration insulation system
RU2584290C1 (en) Stack of circular conical springs
RU2649977C1 (en) Circular conical spring with damping basis
RU2636436C1 (en) Plate spring pack
RU2648643C1 (en) Circular conical spring with damping basis
RU2581960C1 (en) Stack of plate springs
RU2671677C2 (en) Circular conical spring
RU2582635C1 (en) Kochetov package of ring springs
RU2645454C1 (en) Stack of plate springs
RU2648499C1 (en) Disk resilient element with buffer element
RU2672213C1 (en) Package of ring springs with damper
RU2636439C1 (en) Pack of ring springs
RU2019134012A (en) SPATIAL VIBRATION INSULATOR FRAME TYPE
RU2019133935A (en) VIBRATION-INSULATED PLATFORM WITH DAMPER SPRING