амортизатор двухстороннего действия

Формула изобретения

Амортизатор двухстороннего действия, содержащий энергопоглощающие упругие элементы, снабженный реверсором, отличающийся тем, что энергопоглощающие упругие элементы выполнены в виде наружных и внутренних кольцевых клинчатых пружин, при этом наружные поверхности внутренних кольцевых клинчатых пружин и внутренние поверхности наружных кольцевых клинчатых пружин выполнены коническими, кольцевые клинчатые пружины собраны соосно в пакет с возможностью взаимодействия попарно друг с другом по упомянутым коническим поверхностям, выполненным с углом конусности, большим угла трения материала кольцевых клинчатых пружин, а реверсор состоит из корпуса, установленного внутри упомянутого пакета кольцевых клинчатых пружин с гарантированным зазором, большим радиальной деформации внутренних кольцевых клинчатых пружин, и цилиндра, размещенного внутри корпуса, причем корпус и цилиндр снабжены радиальными упорами, размещенными в разных продольных плоскостях с возможностью взаимного перемещения и взаимодействия с одним из торцов пакета, другой торец которого взаимодействует с подвижным упорным кольцом, установленным на противоположном конце корпуса и упирающимся в сферическую поверхность радиальных упоров штока, размещенного в полости упомянутого цилиндра с возможностью перемещения в его продольных пазах посредством дополнительных выдвижных упоров, размещенных на конце штока, удерживаемых винтовой пробкой, и в продольных пазах корпуса, при этом шток упирается в буртик подпятника сферического тягового элемента, другой сферический тяговый элемент установлен на цилиндре с противоположной стороны амортизатора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к амортизаторам или демпферам трения, в частности к кольцевым пружинам, деформируемым в радиальном направлении аксиальной нагрузкой.

Известны кольцевые пружины, состоящие из набора чередующихся колец с наружными и внутренними коническими поверхностями [1, 2]. Осевая сила, приложенная к пружинам, вызывает на конических поверхностях большие давления, которые заставляют наружные кольца расширяться, а внутренние - сжиматься. Сравнительно малые радиальные деформации колец благодаря малому углу конусности преобразуются в значительные осевые перемещения колец. Сумма осевых перемещений всех колец составляет осадку пружины.

Недостаток этой конструкции в одностороннем ее действии.

Известен амортизатор, содержащий упругий элемент, выполненный в виде встречно направленных полых усеченных конусов, соединенных большими основаниями и имеющих убывающую толщину от меньшего основания к большему. При этом упругий элемент разрезан плоскостями, проходящими через ось амортизатора, на отдельные части [3].

Недостаток изобретения в одностороннем направлении гашения колебаний.

Известны амортизаторы, выполненные на основе клинчатых пружин, снабженные реверсорами, т.е. устройствами, позволяющими нагружать амортизатор в прямом и в обратном направлении [4].

По своей технической сущности последние конструкции в наибольшей мере соответствуют предлагаемой и могут быть приняты в качестве прототипа.

Задачей, решаемой предлагаемой конструкцией, является возможность двухстороннего действия амортизатора.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая конструкция амортизатора двухстороннего действия, содержащего энергопоглощающие упругие элементы, снабжена реверсором.

Отличительной особенностью конструкции является то, что энергопоглощающие упругие элементы выполнены в виде кольцевых клинчатых пружин, наружные поверхности внутренних пружин и внутренние поверхности наружных пружин выполнены коническими, при этом пружины собранны соосно в пакет с возможностью взаимодействия попарно друг с другом по упомянутым коническим поверхностям, выполненным с углом конусности большим угла трения материала, при этом реверсор состоит из корпуса, установленного внутри пакета энергопоглощающих упругих элементов и цилиндра, размещенного внутри корпуса, причем корпус и цилиндр снабжены радиальными упорами, размещенными в разных продольных плоскостях с возможностью взаимного перемещения и взаимодействия с одним из торцов пакета, другой торец которого взаимодействует с подвижным упорным кольцом, установленным на противоположном конце корпуса и упирающимся в сферическую поверхность радиальных упоров штока, размещенного в полости упомянутого цилиндра с возможностью перемещения в его продольных пазах посредством дополнительных выдвижных упоров, размещенных на конце штока и удерживаемых винтовой пробкой, и в продольных пазах корпуса, при этом шток упирается в буртик подпятника одного сферического тягового элемента, а другой тяговый элемент установлен на цилиндре с противоположной стороны амортизатора.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого амортизатора, а на фиг.2 - ее поперечный разрез.

Амортизатор двухстороннего действия состоит из энергопоглощающих упругих элементов, выполненных в виде внутренних 1 и наружных 2 кольцевых пружин. Наружные поверхности внутренних пружин 1 и внутренние поверхности наружных пружин 2 выполнены коническими. Реверсор состоит из корпуса 3, установленного внутри пакета упомянутых энергопоглощающих упругих элементов 1, 2 и цилиндра 4, размещенного внутри корпуса 3, причем корпус 3 и цилиндр 4 снабжены радиальными упорами 5 и 6, соответственно размещенными в пазах, расположенных в разных продольных плоскостях с возможностью взаимного перемещения и взаимодействия с одним из торцов пакета, другой торец которого взаимодействует с подвижным упорным кольцом 7, установленным на противоположном конце амортизатора и упирающимся в сферическую поверхность радиального упора 8 штока 9, размещенного в полости упомянутого цилиндра 4 с возможностью перемещения в его продольных пазах посредством дополнительных выдвижных упоров 10, размещенных на конце штока 9 и удерживаемых винтовой пробкой 11, и в продольных пазах корпуса 3, при этом шток 9 упирается в буртик подпятника 12 сферического тягового элемента 13, а другой сферический тяговый элемент 14 установлен на цилиндре 4 с противоположной стороны амортизатора. Сферические головки тяговых элементов 13 и 14 закреплены на креплениях амортизируемых конструкций 15 и 16.

Устройство работает следующим образом. При приложении к тяговым элементам 13, 14 растягивающих усилий, тяговый элемент 13, соединенный с корпусом 3 через радиальный упор 5, взаимодействует с правым торцом пакета пружин 1, 2, а тяговый элемент 14, соединенный с цилиндром 4, а также через выдвижные упоры 10 с радиальными упорами 8 штока 9 и упорное кольцо 7 взаимодействует с левым торцом пакета. Происходит сжатие пакета. Внутренние и наружные пружины 1, 2, взаимодействующие своими коническими поверхностями, внедряются друг в друга и под действием приложенного осевого усилия, преобразованного коническими поверхностями в радиальные, начинают деформироваться. Причем наружные пружины 2 растягиваются, а внутренние 1 - сжимаются, поглощая энергию. Дополнительное поглощение энергии происходит за счет преобразования ее в тепло в результате трения конических поверхностей.

При приложении к амортизатору сжимающих усилий тяговый элемент 14 через радиальные упоры 6 цилиндра 4 взаимодействует с правой стороной пакета пружин, а тяговый элемент 13 через буртик подпятника 12 и радиальные упоры 8 штока 9 взаимодействует с левым торцом пакета, также сжимая его. Поглощение энергии происходит аналогично вышеупомянутому.

Заявитель изготовил опытные образцы амортизатора, которые полностью подтвердили правильность заявленной конструкции.

Использованная литература

1. П.И.Орлов, Основы конструирования, т.3. М., Машиностроение, 1977, стр.200.

2. Справочник машиностроения, т.4, М., 1968, стр.738,

3. АС №1011930, Амортизатор, 1980.

4. И.А.Биргер и др., Расчет на прочность деталей машин. М., Машиностроение, 1979, стр.173 (прототип).