устройство для контактного заневоливания пружин

Формула изобретения

1. Устройство для контактного заневоливания пружин, содержащее пуансон с шаровой поверхностью, нижнюю неподвижную плиту, верхний вкладыш с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью пуансона, нижний вкладыш, расположенный на упомянутой плите, прямоугольные направляющие опоры, переустанавливаемые по наружному диаметру пружины и прикрепленные к нижней неподвижной плите посредством выполненных на ней радиально Т-образных пазов, при этом упомянутые вкладыши выполнены с винтовыми поверхностями, повторяющими профиль крайних витков пружины, отличающееся тем, что на винтовых поверхностях вкладышей выполнены проточки глубиной не более половины диаметра витка пружины и пазы для размещения прямоугольных направляющих опор для фиксации торцов крайних витков пружины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, упомянутые проточки выполнены скругленными по диаметру витка пружины и с упорами для фиксации крайних витков пружины с нешлифованными торцами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутые проточки выполнены кольцевыми прямоугольными шириной по диаметру витка пружины без упора для фиксации крайних витков пружины со шлифованными торцами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления и испытания пружин, а именно к устройствам для повышения ресурса пружин методом заневоливания, и может быть применено в отраслях промышленности, изготавливающих и применяющих пружины - в сельхозмашинах, транспорте, грузоподъемной, морской, аэрокосмической технике и вооружении, где применяются работающие в условиях длительного циклического нагружения пружины, в том числе с силовым или с ударным контактом витков.

Известны устройства для контактного заневоливания пружин, описанные в а.с. СССР № 198747, 348792, 419660, 486233, 643684, 815346, 825253, пат. RU 2251036, пат. RU 2251037, пат. RU 2286556, пат. RU 2296968.

Наиболее близким является устройство по патенту RU № 2251037 C1 [1], содержащее пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, нижний вкладыш, расположенный на нижней неподвижной плите, выполненные на обоих вкладышах винтовые поверхности с упором, повторяющие профиль крайних витков пружины, причем к нижней неподвижной плите прикреплены прямоугольные направляющие опоры, которые переустанавливаются по наружному диаметру пружины, а прямоугольные направляющие опоры крепятся к нижней неподвижной плите посредством выполненных в ней радиально Т-образных пазов.

Недостатком этого устройства является недостаточная фиксация концов крайних витков пружины, которые при приложении нагрузок контактного заневоливания 10 300F₃ (F₃ - сила пружины при максимальной деформации) [2] выдавливаются в открытое пространство между упорами, увлекая за собой витки. Этим нарушается форма пружины, делая тем самым процесс контактного заневоливания неосуществимым.

Технической задачей изобретения является разработка устройства, позволяющего фиксировать крайние витки пружины при заневоливании.

Технический результат достигается за счет наличия новых элементов устройства и новых связей, а именно: сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для контактного заневоливания пружин, содержащем пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, нижний вкладыш, расположенный на нижней неподвижной плите, выполненные на обоих вкладышах винтовые поверхности с упором, повторяющие профиль крайних витков пружины, причем к нижней неподвижной плите прикреплены имеющие возможность переустанавливаться по наружному диаметру пружины прямоугольные направляющие опоры, которые крепятся к нижней неподвижной плите посредством выполненных в ней радиально T-образных пазов, дополнительно на винтовых поверхностях обоих вкладышей выполнены проточки глубиной не более половины диаметра витка пружины в сечении скругленными по диаметру витка пружины с упором для размещения нешлифованных торцов пружины или кольцевыми прямоугольными шириной по диаметру витка пружины для размещения шлифованных торцов. Во вкладышах могут быть выполнены пазы для размещения направляющих опор, а в кольцевых прямоугольных проточках могут располагаться полиуретановые кольцевые прокладки.

На фиг.1 и 2 изображены вид в плане на заявленное устройство и на его вариант, на фиг.3 и 4 изображены сечения А-А и Б-Б устройства и его варианта соответственно.

Устройство состоит из пуансона 1, имеющего шаровую поверхность в зоне контакта с верхним шаровым вкладышем 2, направляющих опор 3, прикрепленных к нижней неподвижной плите 4 болтами с гайками 5. Между направляющими опорами на нижней плите расположен нижний вкладыш 6, на котором расположена испытуемая пружина 7. Запрессованный в пуансон 1 штифт 8 входит с зазором в ответное отверстие верхнего вкладыша 2.

На торцах вкладышей выполнена винтовая поверхность, повторяющая профиль крайнего витка пружины. На винтовых поверхностях вкладышей выполнены проточки глубиной не более половины диаметра витка пружины в сечении скругленными по диаметру витка пружины с упором для размещения нешлифованных торцов пружины, или кольцевые прямоугольные шириной по диаметру витка пружины без упора для размещения шлифованных торцов. Во вкладышах могут быть выполнены пазы для размещения направляющих опор, а в кольцевых прямоугольных проточках могут располагаться полиуретановые кольцевые прокладки. Направляющие опоры расположены относительно вкладышей таким образом, что пружина при сжатии до соприкосновения витков опирается на них. Запрессованный в верхний вкладыш штифт 8 обеспечивает взаимное расположение его пазов относительно направляющих опор.

Работает устройство следующим образом.

Устройство устанавливается на пресс. Нижняя плита 4 закрепляется к столу пресса, а пуансон 1 - к верхней плите пресса, от которой усилие пресса передается на пуансон 1. Пружину 7 устанавливают в устройство таким образом, чтобы она вошла крайними витками в скругленные проточки и уперлась торцом крайних витков в упоры вкладышей или вошла в кольцевые прямоугольные. При опускании пуансона 1 пружина 7 сжимается до соприкосновения витков, опираясь на направляющие опоры 3. При этом благодаря наличию шаровой поверхности на пуансоне 1 и верхнем вкладыше 2, а также скругленных проточек с упорами или кольцевых прямоугольных проточек на винтовых поверхностях обоих вкладышей, усилие пресса равномерно распределяется по диаметру пружины. При этом крайние витки пружины зафиксированы в скругленных проточках или в кольцевых прямоугольных, наружный диаметр пружины опирается на направляющие опоры. Это гарантирует правильную форму пружины при приложении нагрузок контактного заневоливания.

После требуемой выдержки под нагрузкой пружину вынимают из устройства и производят замеры геометрических и силовых параметров.

Источники информации

1. Пат. RU 2251037 C1, MПK F16F 1/04, B21F 35/00. Устройство для контактного заневоливания пружин / Землянушнова Н.Ю. - № 2003130491/11; заявлено 15.10.03; опубл. 27.04.05, Бюл. № 12. - 3 с.

2. Тебенко Ю.М. Проблемы производства высокоскоростных пружин и пути их решения. Монография. - Ставрополь: ООО «Мир данных», 2007. - 152 с.