RU2671119C1 - Combined spring - Google Patents

Combined spring Download PDF

Info

Publication number
RU2671119C1
RU2671119C1 RU2017128830A RU2017128830A RU2671119C1 RU 2671119 C1 RU2671119 C1 RU 2671119C1 RU 2017128830 A RU2017128830 A RU 2017128830A RU 2017128830 A RU2017128830 A RU 2017128830A RU 2671119 C1 RU2671119 C1 RU 2671119C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
gaps
filled
tube
coils
Prior art date
Application number
RU2017128830A
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 RU2017128830A priority Critical patent/RU2671119C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2671119C1 publication Critical patent/RU2671119C1/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
    • 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

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to the machine building. Spring is made cylindrical helical, and consists of two parts with opposite directed ends. First spring part has with turns of rectangular section and rounded edges, and second part is made hollow. First part opposite directed end is located in the second part cavity. Spring contacting parts segment profile gaps are filled with antifriction grease. To prevent the grease leakage at the second spring part end sealing collar is installed. Helical spring first part is enclosed by tube from damping material. Gaps in the helical spring first part, which is covered by the tube of damping material, are filled with the sintered friction material crumb. On the spring support coils mounting rings are made. On support rings vibration dampening plates consisting of the elastic and vibration dampening materials alternating layers are fixed.
EFFECT: enabling increase in the vibration isolation efficiency in resonance mode.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пружинным виброизоляторам, применяемым для снижения вибраций.The invention relates to mechanical engineering, namely to spring vibration isolators used to reduce vibration.

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.The closest technical solution to the claimed object is a shock absorber according to the USSR copyright certificate for invention No. 916805, class. F16F 1/06, published 04/05/1982 (prototype), containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has turns of rectangular cross section, and the other part of the spring is hollow, with the opposite direction of the end of the first part placed in the cavity of the second.

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 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, а 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. %:This is achieved by the fact that in a combined spring containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has turns of rectangular cross section, and the other part of the spring is hollow, while the opposite direction of the first part is placed in the cavity of the second , the gaps of the segment profile of the contacting parts of the spring are filled with antifriction grease, while at the end of the second part of the spring a sealing sleeve is installed to prevent leakage of lubricant, and the first the part of the coil spring made with coils of rectangular cross section with rounded edges covers a tube of damping material, such as polyurethane, and the gaps in the first part of the coil spring made with coils of rectangular cross section, which covers the tube of damping material, are filled with crumbs of friction material, the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which covers a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material, Making a from a composition comprising the following components in their ratio in wt. %:

- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных- a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde смол в соотношении 1:(0,2-1,0)pitches in the ratio 1: (0.2-1.0) 28÷34%,28 ÷ 34% - волокнистый минеральный наполнитель, содержащийa fibrous mineral filler containing стеклоровинг или смесь стеклоровинга иglass roving or a mixture of glass roving and базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷19%,12 ÷ 19%, - графит- graphite 7÷18%,7 ÷ 18%, - модификатор трения, содержащий технический углерод- friction modifier containing carbon black в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияin the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷15%,7 ÷ 15% - баритовый концентрат- barite concentrate 20÷35%,20 ÷ 35%, - тальк- talc 1,5÷3,0%.1.5 ÷ 3.0%.

На чертеже изображена комбинированная пружина со встроенным демпфером, продольный разрез.The drawing shows a combined spring with a built-in damper, a longitudinal section.

Комбинированная пружина со встроенным демпфером 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.The combined spring with a built-in damper comprises a cylindrical helical spring, consisting of two parts 3 and 4 with opposite ends 6 and 5 of the corresponding turns of these springs. On the support coils of the spring, support rings 1 and 2 are made for strong and reliable fixation of the ends of the springs during their operation.

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).The first part of the coil spring 3 is made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, and the second part 4 of the spring is hollow, for example of circular cross section, while the counter-directed end 6 of the first part of the spring is placed in the cavity of the counter-directed second part of the spring with end 5 while its second end, mounted on the support ring 2, is sealed, for example with a screw plug (not shown).

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.In the cavity of the second spring part 4, made of a hollow circular section, formed on four sides, relative to the rectangular section of the first part 3 of the spring, the gaps 7 of the segment profile in a section perpendicular to the axis of the contacting parts 3 and 4 of the spring.

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».For better adjustment of the spring stiffness (without scuffing, jamming or jamming), the gaps 7 of the segment profile of the contacting parts 3 and 4 of the spring are filled with antifriction grease, for example, viscous "solid oil" type, and a sealing lip is installed at the end 5 of the second spring part (not shown ) to prevent leakage (loss) of lubricant. This design is a kind of viscous friction damper with an extended throttle element in the form of gaps 7 of the segment profile of the contacting parts 3 and 4 of the spring, which in this case will be analogs of the piston-cylinder system, respectively.

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».The first part 3 of the coil spring, made with coils of rectangular (or square) section with rounded edges, is covered by a tube 8 of damping material, for example polyurethane, which creates friction in the vibration protection system, the value of which increases when the system approaches the resonance mode, which is similar dry friction damper.

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).The gaps in the first part 3 of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which is covered by a tube 8 of damping material, are filled with crumbs of friction material (not shown in the drawing).

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. %:A variant is possible when the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which are covered by a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material made of a composition comprising the following components, in their ratio, in wt. %:

- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных- a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde смол в соотношении 1:(0,2-1,0)pitches in the ratio 1: (0.2-1.0) 28-34%,28-34% - волокнистый минеральный наполнитель, содержащийa fibrous mineral filler containing стеклоровинг или смесь стеклоровинга иglass roving or a mixture of glass roving and базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12-19%,12-19% - графит- graphite 7-18%,7-18% - модификатор трения, содержащий технический углерод- friction modifier containing carbon black в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияin the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7-15%,7-15% - баритовый концентрат- barite concentrate 20-35%,20-35% - тальк- talc 1,5-3,0%.1.5-3.0%.

На верхнем 1 и нижнем 2 опорных кольцах 1 закреплены верхняя 13 и нижняя 14 вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого материала, например листовой пружинной стали, и слоев вибродемпфирующего материала, например твердых сортов вибродемпфирующих материалов, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».On the upper 1 and lower 2 support rings 1, the upper 13 and lower 14 vibration-damping plates are fixed, consisting of alternating layers of elastic material, such as spring steel sheet, and layers of vibration-damping material, such as hard grades of vibration-damping materials, such as agate plastic compound , "Anti-Shave", "Shvim."

Нижняя 2 вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку 15 из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание 12 в виде пластины с крепежными отверстиями (на чертеже не показаны), сетчатый упругий элемент 10, фиксируемый верхней 9 и нижней 11 нажимными шайбами, при этом верхняя 9 нажимная шайба соединена с упругой прокладкой 8 из полиуретана, а нижняя 11 нажимная шайба соединена с основанием 12.The lower 2 vibration damping plate is mounted through an elastic gasket 15 made of polyurethane on a washer mesh damper, which contains a base 12 in the form of a plate with fixing holes (not shown in the drawing), a mesh elastic element 10, which is fixed by the upper 9 and lower 11 pressure washers, while the upper 9, the pressure washer is connected to an elastic gasket 8 made of polyurethane, and the lower 11 pressure washer is connected to the base 12.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 10 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. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.The density of the mesh structure of the elastic mesh element 10 is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of values 0.09 mm ... 0.15 mm. The density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element.

Упругий сетчатый элемент 10 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The elastic mesh element 10 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Упругий сетчатый элемент 10 работает следующим образом.The elastic mesh element 10 operates as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 9, упругий сетчатый элемент 10 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 9, the elastic mesh element 10 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.

Комбинированная пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.Combined spring with integrated damper works as follows.

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.The spring stiffness is adjusted by shortening or lengthening the spring height. When the support rings 1 and 2 rotate, the spring coils move relative to each other in mutually opposite directions relative to the longitudinal axis of the spring, i.e. screwed in or out. In the first case (when screwing in), the stiffness of the spring increases, and in the second case (when unscrewing) it decreases, which makes it easier to adjust the stiffness of the spring.

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.Thus, due to its selective properties, the spring provides effective spatial vibration isolation of equipment in all six directions of vibration (along three axes X, Y, Z and rotary vibrations around these axes) with vibration damping at resonance, and under various operating conditions.

Возможен вариант, когда зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из спеченного фрикционного материала, включающего следующие компоненты, при их соотношении, в 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.A variant is possible when the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross section, which are covered by a tube of damping material, are filled with crumbs of sintered friction material, including the following components, when their ratio, in wt. %: zinc 6.0-8.0; iron 0.1-0.2; lead 2.0-4.0; graphite 3.0-7.0; vermiculite 8.0-12.0; chrome 4.0-6.0; antimony 0.05-0.1; silicon 2.0-3.0; copper is the rest.

Claims (1)

Комбинированная пружина, 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, а на опорных витках пружины выполнены опорные кольца, причем зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из спеченного фрикционного материала, включающего следующие компоненты при их соотношении, 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, отличающаяся тем, что на верхнем и нижнем опорных кольцах закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого материала, например листовой пружинной стали, и слоев вибродемпфирующего материала, например твердых сортов вибродемпфирующих материалов, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».A combined spring containing a cylindrical helical spring, consisting of two parts with opposite ends, one part of which has rectangular turns and the other part of the spring is hollow, while the opposite direction of the first part is placed in the second cavity, the gaps of the segment profile of the contacting parts the springs are filled with antifriction grease, while at the end of the second part of the spring a sealing lip is installed to prevent leakage of grease, and the first part of the coil spring, in made with coils of rectangular cross-section with rounded edges, covers a tube of damping material, for example polyurethane, the gaps in the first part of a coil spring made with coils of rectangular cross-section, which covers a tube of damping material, are filled with crumbs of friction material, and on the support coils of the spring are made supporting rings, and the gaps in the first part of the coil spring, made with coils of rectangular cross section, which covers a tube of damping material, are filled with Coy sintered friction material, comprising the following components in their ratio, by weight. %: zinc 6.0-8.0; iron 0.1-0.2; lead 2.0-4.0; graphite 3.0-7.0; vermiculite 8.0-12.0; chrome 4.0-6.0; antimony 0.05-0.1; silicon 2.0-3.0; copper - the rest, characterized in that the upper and lower support rings are fixed to the upper and lower vibration damping plates, consisting of alternating layers of elastic material, for example spring steel sheet, and layers of vibration damping material, for example, hard grades of vibration damping materials, such as plastic compound “Agate”, “Anti-shave”, “Shvim”.
RU2017128830A 2017-08-14 2017-08-14 Combined spring RU2671119C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128830A RU2671119C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Combined spring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128830A RU2671119C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Combined spring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2671119C1 true RU2671119C1 (en) 2018-10-29

Family

ID=64103171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017128830A RU2671119C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Combined spring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2671119C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1158899A (en) * 1956-09-27 1958-06-20 Vibrachoc Sa Advanced vibration and shock absorber
JPS5620843A (en) * 1979-07-28 1981-02-26 Kayaba Ind Co Ltd Nonlinear coil spring
RU2637566C1 (en) * 2016-09-02 2017-12-05 Олег Савельевич Кочетов Combined spring by kochev
RU2650277C2 (en) * 2016-08-29 2018-04-11 Олег Савельевич Кочетов Combined kochetov spring

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1158899A (en) * 1956-09-27 1958-06-20 Vibrachoc Sa Advanced vibration and shock absorber
JPS5620843A (en) * 1979-07-28 1981-02-26 Kayaba Ind Co Ltd Nonlinear coil spring
RU2650277C2 (en) * 2016-08-29 2018-04-11 Олег Савельевич Кочетов Combined kochetov spring
RU2637566C1 (en) * 2016-09-02 2017-12-05 Олег Савельевич Кочетов Combined spring by kochev

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2651408C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2637566C1 (en) Combined spring by kochev
RU2645463C1 (en) Combined spring with torsional damper
RU2650277C2 (en) Combined kochetov spring
RU2671119C1 (en) Combined spring
RU2662355C1 (en) Combined spring with elastic-damping device
RU2661648C1 (en) Combined spring
RU2648483C1 (en) Combined vibration isolator
RU2637570C1 (en) Combined vibration isolator with washer mesh damper
RU2650333C2 (en) Combined spring
RU2645477C1 (en) Combined kochetov spring with built in damper
RU2645476C1 (en) Vibration isolating system by kochetov with the built in damper
RU2639348C1 (en) Combined vibration isolator by kochetov
RU2645472C1 (en) Kochetov damper for vibration insulation system
RU2661632C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2661658C1 (en) Combined vibration isolator
RU2620275C1 (en) Vibratory isolator with dry friction damper
RU2661650C1 (en) Spatial vibration isolator of frame type
RU2623016C1 (en) Spring net-shaped vibration isolator
RU2672218C1 (en) Vibration insulator combined with washer mesh damper
RU2578824C1 (en) Vibration isolator with pendulum suspension
RU2668762C1 (en) Spatial frame type vibration isolator with parallel resilient-damping elements
RU2577735C1 (en) Mesh vibration isolator pendulum
RU2658207C1 (en) Vibration isolation system with friction damper
RU2578402C1 (en) Vibration isolator with dry friction damper