Упругодемпфирующий пружинный элемент - SU1670227A1

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты объектов от воздействия ударных и вибрационных нагрузок .

Целью изобретения является повышение демпфирующей способности пружинного элемента за счет потери энергии колебаний при трении, возникающем между витками набора пружины, а также между витками пружин набора и цилиндрической пружиной.

На фиг.1 изображен элемент с шестью пружинами набора, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - схема бокового вида контакта двух соприкасающихся витков, поясняющая механизм рассеивания энергии при демпфировании пружинного элемента; на фиг.4 - качественный вид уп- pyro-гистерезисной петли при деформировании пружинного элемента.

Упругодемпфирующий пружинный элемент состоит из набора контактирующих

друг с другом по боковым плоским поверхностям витков профильных пружин 1-6. Витки этих пружин имеют вид круглых секторов , две плоские боковые поверхности которых составляют между собой угол 360°/п, где п - число пружин в наборе. Выполнение пружинного элемента из проволоки прямоугольного сечения обеспечивает контакт пружин набора как между собой, так и с цилиндрической пружиной, что уменьшает износ и повышает стабильность упруго-гис- терезисных характеристик. В этом случае все п пружин навиты из проволоки сечением hxb. Последние витки пружин набора сошлифовывают перпендикулярно их оси для создания опорных плоскостей 7 и 8. Кроме того, весь набор из п пружин в сборе шлифуется по общей цилиндрической поверхности 9. На эту поверхность устанавливается с натягом сжимающая весь набор цилиндрическая пружина 10, навитая с противоположным по отношению к профильо

3

NJ N5 VI

ным пружинам набора направлением навивки . Внутренний диаметр пружины 10 шлифуется до размера, который обеспечивает заданный гарантийный натяг. Все профильные пружины 1-6 выполнены с оди- наковым направлением навивки. Такое выполнение пружин в наборе обеспечивает при демпфировании упругодемпфирующе- го пружинного элемента взаимное проскальзывание витков друг относительно друга с трением, в результате чего рассеивается энергия воздействия на элемент. Так, два любых контактирующих друг с другом витка пружин, например пружин 1 и 2, имеют площадь соприкосновения, показан- ную штриховкой на фиг.З. При демпфировании пружин витки поворачиваются друг относительно друга, увеличивая (при нагру- жении) или уменьшая (при разгружении) площадь соприкосновения. При этом силы трения на контактных поверхностях витков совершают работу трения, превращаемую в тепло. Кроме работы сил трения на боковых плоских гранях пружин 1-6 набора, аналогичное рассеивание энергии происходит на

поверхности 9 контакта пружины 10 с криволинейными боковыми поверхностями витков пружин 1-6. Величину рассеиваемой элементом энергии и его жесткость можно регулировать геометрическими параметрами пружин 1-6, 10, а также величиной натяга, создаваемого пружиной 10, Упруго- демпфирующий элемент можно использовать не только как пружину сжатия, т.е. на осевые нагрузки, но и как устройство, работающее на изгиб с одновременным сжатием и кручением.

Формула изобретения Упругодемпфирующий пружинный элемент , содержащий цилиндрическую пружину и расположенный внутри нее набор пружин, отличающийся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности , витки пружин набора выполнены в форме круговых секторов, контактирующих плоскими боковыми гранями между собой, а криволинейными - с цилиндрической пружиной , последняя выполнена с навивкой, обратной навивке пружин набора, и установлена с натягом относительно них,

Л-Л

фиг.2

фиг.З

фигЛ

У .см