RU2671677C2 - Кольцевая конусная пружина - Google Patents
Кольцевая конусная пружина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671677C2 RU2671677C2 RU2015131911A RU2015131911A RU2671677C2 RU 2671677 C2 RU2671677 C2 RU 2671677C2 RU 2015131911 A RU2015131911 A RU 2015131911A RU 2015131911 A RU2015131911 A RU 2015131911A RU 2671677 C2 RU2671677 C2 RU 2671677C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- conical
- elastic
- disks
- vibration
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 claims 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002783 friction material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению. Пружина состоит из последовательно чередующихся кольцевых упругих конусных дисков большего и меньшего диаметров, размещенных между основанием и крышкой. Края дисков отогнуты в противоположные стороны по радиусу, обеспечивающему сопряжение. Каждый диск содержит три радиальных паза, направленных от большего основания к меньшему. Каждый из радиальных пазов заканчивается отверстием для снятия напряжений. На крышке закреплено основание сетчатого демпфера. На основании, выполненном в виде пластины, закреплена нижняя шайба. Сетчатый элемент размещен на нижней шайбе и фиксируется верхней нажимной шайбой. Кольцо, соединенное с верхней шайбой, охватывается кольцом, соединенным с основанием сетчатого демпфера. Боковые конусные поверхности внутренних дисков и сферических сегментов покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном. Поверхность, расположенная по периметру основания, покрыта слоем фрикционного материала. Основание набора кольцевых упругих конусных дисков выполнено комбинированным из трех слоев. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов и других объектов.
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.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.
Это достигается тем, что кольцевая конусная пружина, 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, 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.
На фиг. 1 показан фронтальный разрез кольцевой конусной пружины с сетчатым демпфером, на фиг. 2 - общий вид одного из дисков пружины в свободном состоянии.
Кольцевая конусная пружина (фиг. 1) 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 23 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 13 и 15 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 кольцо 3 имеет высоту H1, например, несколько большую высоты Н2 кольца 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 23 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.
Возможен вариант, когда основание 12 набора кольцевых упругих конусных дисков включающего, по крайней мере, один внешний 1 и два внутренних 2 и 4 кольцевых упругих конусных дисков, размещенных между основанием 12 и крышкой 23 пружины, выполнено комбинированным, и состоящим из трех вибродемпфирующих слоев: 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, 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.
Для использования кольцевой конусной пружины без направляющей гильзы или центрирующей оправки внутренний диаметр Д1 кольца 1 и наружный диаметр Д2 кольца 2, а также внутренний диаметр d2 кольца 7 и наружный диаметр d1 кольца 2 выполнены, например, по подвижной посадке.
Сетчатый демпфер (фиг. 1) закреплен на крышке 23 основанием 22, выполненным в виде пластины с закрепленной на ней нижней шайбой 17, которая фиксирует на основании 22 сетчатый упругий элемент 18, верхняя часть которого фиксируется верхней нажимной шайбой 19, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 20, охватываемым соосно расположенным кольцом 21, жестко соединенным с основанием 22.
Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 18 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.
Сетчатый демпфер работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 19, упругий сетчатый элемент 18 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.
Кольцевая конусная пружина работает следующим образом.
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.
Claims (1)
- Кольцевая конусная пружина, 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, 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…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09…0,15 мм, при этом боковые конусные поверхности внутренних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, отличающаяся тем, что основание набора кольцевых упругих конусных дисков, включающего по крайней мере один внешний и два внутренних кольцевых упругих конусных дисков, размещенных между основанием и крышкой пружины, выполнено комбинированным и состоящим из трех 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131911A RU2671677C2 (ru) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Кольцевая конусная пружина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131911A RU2671677C2 (ru) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Кольцевая конусная пружина |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015131911A RU2015131911A (ru) | 2017-02-06 |
RU2015131911A3 RU2015131911A3 (ru) | 2018-05-31 |
RU2671677C2 true RU2671677C2 (ru) | 2018-11-06 |
Family
ID=58453575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015131911A RU2671677C2 (ru) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | Кольцевая конусная пружина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2671677C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0886078A2 (de) * | 1997-06-19 | 1998-12-23 | Basf Aktiengesellschaft | Reibungsdämpfer mit einem Elastomerfederlement |
JPH11218186A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-08-10 | Fmc Corp | 振動装置用改良しゃ断装置 |
RU2005113768A (ru) * | 2005-05-05 | 2006-11-10 | Олег Савельевич Кочетов (RU) | Виброизолятор втулочный сетчатый |
RU2606904C2 (ru) * | 2015-01-15 | 2017-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Кольцевая конусная пружина |
-
2015
- 2015-07-31 RU RU2015131911A patent/RU2671677C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0886078A2 (de) * | 1997-06-19 | 1998-12-23 | Basf Aktiengesellschaft | Reibungsdämpfer mit einem Elastomerfederlement |
JPH11218186A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-08-10 | Fmc Corp | 振動装置用改良しゃ断装置 |
RU2005113768A (ru) * | 2005-05-05 | 2006-11-10 | Олег Савельевич Кочетов (RU) | Виброизолятор втулочный сетчатый |
RU2606904C2 (ru) * | 2015-01-15 | 2017-01-10 | Олег Савельевич Кочетов | Кольцевая конусная пружина |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015131911A (ru) | 2017-02-06 |
RU2015131911A3 (ru) | 2018-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2583410C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина кочетова | |
RU2551607C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин кочетова | |
RU2554016C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин кочетова | |
RU2668759C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин | |
RU2582634C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин | |
RU2671677C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
RU2606904C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
RU2636438C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин с демпфером | |
RU2584290C1 (ru) | Пакет кольцевых конусных пружин | |
RU2649563C1 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
RU2576776C1 (ru) | Виброизолятор симметричный шайбовый сетчатый кочетова | |
RU2649977C1 (ru) | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием | |
RU2672213C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин с демпфером | |
RU2636436C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
RU2648643C1 (ru) | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием | |
RU2636439C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин | |
RU2635717C1 (ru) | Упругий тарельчатый элемент для станков | |
RU2581960C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
RU2649566C1 (ru) | Виброзащитная система с механизмом регулирования ее упругодиссипативных свойств | |
RU2618353C1 (ru) | Тарельчатый виброизолятор кочетова | |
RU2648499C1 (ru) | Тарельчатый упругий элемент с буферным элементом | |
RU2646694C1 (ru) | Система виброизоляции | |
RU2662113C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
RU2649564C1 (ru) | Виброизолятор с конусными пружинами | |
RU2658723C1 (ru) | Система виброизоляции тележки транспортного средства |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |