рессора "русь"

Формула изобретения

Рессора, содержащая соосно расположенные и встречно направленные втулки с фланцами и размещенные между внутренними поверхностями фланцев пакеты кольцевых пружин, отличающаяся тем, что по крайней мере в крайних пакетах каждая пружина выполнена волнистой с опорными выступами и углублениями на поверхностях, внутренний диаметр одной из втулок выполнен больше наружного диаметра другой втулки, на внутренней поверхности фланца втулки большего диаметра выполнены опорные углубления, а рессора снабжена надетой на втулку большего диаметра центрирующей трубой, высота которой меньше высоты пакетов, и кольцевыми шайбами, имеющими опорные углубления и выступы на торцевых поверхностях и расположенными так, что одна их них установлена на фланце втулки меньшего диаметра, а другие размещены между пакетами волнистых пружин, а опорные выступы волнистых пружин сопряжены с опорными углублениями фланца втулки большего диаметра и с опорными углублениями кольцевых шайб, выполненными по меньшей мере одним кольцевым рядом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к виброзащитной технике и может найти применение для защиты различных объектов от внешних механических колебаний и внешней среды от колебаний, генерируемых самими объектами.

Известно виброзащитное устройство [1] предусматривающее размещение объекта в корзине, опирающейся на резиновые прокладки, смонтированные на стойках.

Недостатки устройства неустойчивость стоек при поперечных механических колебаниях с большой амплитудой перемещения и громоздкость его конструкции.

Известно также виброзащитное устройство [2] содержащее подвижное и неподвижное основания и размещенные между ними упругий элемент и корректор жесткости. Последние стянуты между собой и с подвижным основанием посредством пружин, роликов и шатунов. Такое устройство сложно, громоздко и неудобно при регулировании его жесткости.

Известна рессора [3] принятая за прототип, предназначенная для защиты объектов при одиночных поперечных и продольных нагрузках. Она состоит из блока расположенных один над другим пакетов тарельчатых пружин (пружин Бельвилля), заключенных между плоскими поддонами и направляющей, проходящей через отверстия пружин. Направляющая изготовлена из полого цилиндра высотой h путем его разрезки по образующей на четное число частей-секций. Четные секции жестко соединены с одним поддоном, нечетные (в промежутках между ними) с другим. Расстояние между поддонами Н, равное высоте всего блока пакетов, больше высоты секций h на величину сжатия пружин.

Рессору также можно рассматривать как конструкцию, состоящую из двух соосно расположенных и встречно направленных втулок высотой h с фланцами и размещенных между внутренними поверхностями фланцев пакетов кольцевых пружин. Высота блока пакетов Н в свободном состоянии пружин больше высоты втулок h.

Поперечная сила, воздействующая на фланец одной из втулок, перемещает его в направлении своего действия. При этом втулка, следуя вместе с фланцем, изгибается. Одновременно сдвигаются примыкающие к ней пакеты пружин. Величина изгиба втулки и радиального сдвига пакетов уменьшаются с увеличением расстояния от мест присоединения втулки к фланцу. Восстановление стартового положения рессоры происходит за счет упругих сил втулки.

Недостатками рессоры являются ненадежность мест присоединения направляющей к поддонам и нетехнологичность секций. При воздействии на поддон поперечной циклической нагрузки (механических колебаний) в микроскопических объемах материала, расположенных в местах присоединения, резко увеличиваются напряжения. Прирост напряжений может вызвать появление трещин и нарушение сплошности материала в этих местах, вследствие чего рессора теряет работоспособность. Она может стать неработоспособной также вследствие пластического изгиба направляющей. Нетехнологичность секций заключается в трудности обеспечения концентричности половинок направляющей при ее присоединении к поддонам.

Цель изобретения повышение технологичности и надежности рессоры при поперечных механических колебаниях.

Цель достигается тем, что в известной рессоре, содержащей соосно расположенные и встречно направленные втулки с фланцами и размещенные между внутренними поверхностями фланцев пакеты кольцевых пружин, по меньшей мере, в крайних пакетах каждая пружина выполнена волнистой с опорными выступами и углублениями на волнистых поверхностях, внутренний диаметр одной из втулок выполнен больше наружного диаметра другой втулки, на внутренней поверхности фланца втулки большего диаметра выполнены опорные углубления, а рессора снабжена надетой на втулку большего диаметра центрирующей трубой, высота которой меньше высоты пакетов, и кольцевыми шайбами, имеющими опорные углубления и выступы на торцевых поверхностях и расположенными так, что одна из них установлена на фланце втулки меньшего диаметра, другие размещены между пакетами волнистых пружин, при этом опорные выступы волнистых пружин сопряжены с опорными углублениями фланца втулки большего диаметра и с опорными углублениями кольцевых шайб, выполненными, по меньшей мере, одним кольцевым рядом.

На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая рессора с одним и четырьмя блоками пакетов кольцевых пружин, спереди в диаметральном разрезе.

Она состоит из втулки 1 (наружный диаметр втулки обозначен d₁) с фланцем 2, втулки 3 с фланцем 4 (внутренний диаметр этой втулки обозначен d₂, причем d₂ больше d₁), на внутренней поверхности которого выполнены опорные углубления 5, надетой на втулку 3 центрирующей трубы 6 высотой h, кольцевых волокнистых пружин 7 с опорными углублениями 8 и выступами 9 на волнистых поверхностях, пружин Бельвилля 10, шайб 11 с опорными углублениями 12 и выступами 13, отделяющих пакеты один от другого, которые образованы либо только волнистыми пружинами, либо только пружинами Бельвилля, шайбы 14 с опорными углублениями 15 и выступами 16 и вспомогательных деталей 17 и 18. Шайба 14 опирается на фланец 2 своими выступами 16, ее углубления 15 совмещены с выступами 9 примыкающих (нижних) волнистых пружин 7. Выступы волнистых пружин пакетов сопряжены с углублениями смежных пружин и с углублениями 12 примыкающих к ним шайб 11. Пакеты пружин Бельвилля 10 размещены между опорными выступами 13 шайб 11. Опорные выступы 9 (верхних) волнистых пружин 7 совмещены с углублениями 5 фланца 4.

Количество кольцевых рядов опорных углублений 12 и выступов 13 шайб 11 зависит от конструкции используемых волнистых пружин и конструкции рессоры. Если все пакеты образованы одинаковыми пружинами, то в рессору с одним блоком пакетов устанавливают шайбы с однорядным расположением углублений и выступов. В рессоре с несколькими блоками их количество равно количеству блоков. В том случае, когда все пакеты волнистых пружин набирают из пружин с опорными углублениями и выступами, размещенными на окружностях разных диаметров, количество рядов на каждой шайбе равно удвоенному количеству блоков.

Количество кольцевых рядов опорных углублений 15 и выступов 16 на шайбе 14 и углублений 5 на фланце 4 равно количеству блоков.

Для сбоpки рессоры с четырьмя блоками пакетов пружин, изображенной на фиг. 2, втулку 3 располагают фланцем 4 книзу. На нее надевают центрирующую трубу 6 и формируют блоки пакетов. Сначала набирают пакеты волнистых пружин 7: выступы 9 первых пружин совмещают с углублениями 5 фланца 4, выступы следующих пружин с углублениями 8 смежных пружин. На набранные пакеты опускают шайбу 11 так, чтобы выступы последних пружин совместились с ее углублениями 12.

Таким же образом набирают следующий слой пакетов волнистых пружин, за ним следующий и т.д. Затем формируют пакеты из пружин Бельвилля, устанавливая их на выступы 13 шайб 11. В зависимости от требуемой жесткости рессоры при сборке средней части блоков возможно чередование пакетов из пружин Бельвилля с пакетами из волнистых пружин, либо пакеты могут состоять из тех и других пружин одновременно.

Сборку завершают установкой шайбы 14 и втулки 1. Операция заключается в совмещении углублений 15 этой шайбы с выступами 9 последних пружин 7, опускании на шайбу втулки 1 внутренней поверхностью ее фланца 2 и стягивания фланцев рессоры с помощью деталей 17 и 18.

Фиксация опорных выступов крайних волнистых пружин в углублениях шайбы 14 и углублениях 5 фланца втулки 3 обеспечивает соосность всех пакетов пружин, включая пакеты из пружин Бельвилля. Последние сохраняют положение, заданное им при сборке, благодаря точечным контактам, образованным выступами шайб и конусами пружин.

Сборка рессоры с одним блоком пакетов аналогична описанной выше сборке.

Рессору с одним блоком пакетов применяют в тех случаях, когда объекты имеют малые и средние веса. Для тяжелых объектов и объектов с развитой поверхностью опорной части целесообразно применять рессоры с несколькими блоками.

Детали 17 и 18 извлекают из рессоры в процессе ее монтажа, на их места устанавливают инвентарные детали.

В рабочем положении рессоры каждая из втулок обеспечена возможностью перемещаться в поперечном направлении на расстояние до (d₂- d₁)/2. Их продольные перемещения (H-h) ограничены расстоянием между их фланцами и соответствующим торцом центрирующей трубы.

Центрирующая труба колеблется в продольном направлении вместе с другими деталями колебательной системы. Труба не позволяет шайбе 14 и примыкающим к последней волнистым пружинам смещаться в поперечном направлении при воздействии сдвигающей силы. Благодаря стопорению волнистых пружин в углублениях фланца втулки большего диаметра устраняется отрицательное влияние неточностей изготовления колеблющихся деталей на работу рессоры.