RU2649977C1 - Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием - Google Patents
Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649977C1 RU2649977C1 RU2016151416A RU2016151416A RU2649977C1 RU 2649977 C1 RU2649977 C1 RU 2649977C1 RU 2016151416 A RU2016151416 A RU 2016151416A RU 2016151416 A RU2016151416 A RU 2016151416A RU 2649977 C1 RU2649977 C1 RU 2649977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- conical
- disks
- annular elastic
- damping
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- -1 Agate Chemical class 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 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)
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. Поверхности сопряжения внутреннего кольцевого упругого конусного диска с основанием покрыты фрикционным материалом. К нижней части основания пружины присоединен демпфирующий элемент, состоящий из трех промежуточных вибродемпфирующих 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 упругий элемент тарельчатого типа по патенту РФ №2285836, F16F 1/32, от 20.10.2006 г. (прототип), содержащий тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, на которой выполнены в плоскости, параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с образованием двух усеченных конических поверхностей.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции на резонансе.
Это достигается тем, что кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием, 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, отличается тем, что 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.
На фиг. 1 показан фронтальный разрез кольцевой конусной пружины с демпфирующим основанием, на фиг. 2 - общий вид одного из дисков пружины в свободном состоянии.
Кольцевая конусная пружина (фиг. 1) с демпфирующим основанием 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 17 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 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 кольцевого упругого конусного диска 3 имеет высоту H1, например, несколько большую высоты Н2 кольцевого упругого конусного диска 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 17 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. Для использования кольцевой конусной пружины без направляющей гильзы или центрирующей оправки внутренний диаметр Д1 кольцевого упругого конусного диска 1 и наружный диаметр Д2 кольцевого упругого конусного диска 2, а также внутренний диаметр d2 кольца 7 и наружный диаметр d1 кольцевого упругого конусного диска 2 выполнены, например, по подвижной посадке. Возможен вариант выполнения боковых конусных поверхностей внешних и внутренних кольцевых упругих конусных дисков без радиальных пазов 8 (фиг 1). Сопряжение боковых конусных поверхностей внутренних 2, 4, 6, 7 кольцевых упругих конусных дисков с основанием 12 и крышкой 17 выполнено в виде сферических сегментов соответственно 13 и 15, радиусом R.
Возможен вариант выполнения боковых конусных поверхностей внутренних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов с покрытием их с двух сторон вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном (на чертеже не показано).
Возможен вариант выполнения боковых конусных поверхностей внутренних и внешних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов с покрытием их с двух сторон вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном (на чертеже не показано).
Возможен вариант выполнения поверхностей сопряжения боковых конусных поверхностей внутреннего 2, кольцевого упругого конусного диска с основанием 12, выполненных в виде сферических сегментов 13 радиусом R, покрытых фрикционным материалом, выполненным из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34%, волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0), 12÷19%, графит 7÷18%, модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15%, баритовый концентрат 20÷35%, тальк 1,5÷3,0%.
Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием 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. Пружина выполнена так, что изготовление ее кольцевых конусных дисков можно осуществить из разных материалов и различных заготовок, например из листовых стальных и цветных литейных сплавов, а также из соответствующих неметаллических материалов, в том числе и из пластических масс и им подобных материалов.
Возможен вариант (фиг. 1), когда к нижней части основания 12 пружины присоединен демпфирующий элемент 18, состоящий из трех промежуточных 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.
Claims (1)
- Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием, 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, боковые конусные поверхности внутренних кольцевых упругих конусных дисков и сферических сегментов покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, при этом поверхности сопряжения боковых конусных поверхностей внутреннего кольцевого упругого конусного диска с основанием, выполненные в виде сферических сегментов радиусом R, покрыты фрикционным материалом, выполненным из композиции, включающей следующие компоненты при их соотношении, мас.%: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34%, волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0), 12÷19%, графит 7÷18%, модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15%, баритовый концентрат 20÷35%, тальк 1,5÷3,0%, отличающаяся тем, что к нижней части основания пружины присоединен демпфирующий элемент, состоящий из трех промежуточных вибродемпфирующих слоев: первый слой - из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором использована крошка вспененного полимера или крошка твердых вибродемпфирующих материалов, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязанных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов; и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором использован иглопробивной материал типа «Вибросил».
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151416A RU2649977C1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151416A RU2649977C1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2649977C1 true RU2649977C1 (ru) | 2018-04-10 |
Family
ID=61867304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151416A RU2649977C1 (ru) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2649977C1 (ru) |
Citations (3)
| 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 |
| RU2583410C2 (ru) * | 2014-04-01 | 2016-05-10 | Олег Савельевич Кочетов | Кольцевая конусная пружина кочетова |
-
2016
- 2016-12-27 RU RU2016151416A patent/RU2649977C1/ru active
Patent Citations (3)
| 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 |
| RU2583410C2 (ru) * | 2014-04-01 | 2016-05-10 | Олег Савельевич Кочетов | Кольцевая конусная пружина кочетова |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2583410C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина кочетова | |
| RU2644887C1 (ru) | Вибрационная мельница | |
| RU2554016C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин кочетова | |
| RU2649977C1 (ru) | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием | |
| RU2668759C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин | |
| RU2649563C1 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
| RU2606904C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
| RU2648643C1 (ru) | Кольцевая конусная пружина с демпфирующим основанием | |
| RU2584290C1 (ru) | Пакет кольцевых конусных пружин | |
| RU2646694C1 (ru) | Система виброизоляции | |
| RU2582637C1 (ru) | Тарельчатый упругий элемент кочетова с демпфером сухого трения | |
| RU2582638C1 (ru) | Пакет кольцевых конусных пружин кочетова | |
| RU2576835C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
| RU2636436C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
| RU2671677C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина | |
| RU2649566C1 (ru) | Виброзащитная система с механизмом регулирования ее упругодиссипативных свойств | |
| RU2658723C1 (ru) | Система виброизоляции тележки транспортного средства | |
| RU2581960C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
| RU2645454C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
| RU2582635C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин кочетова | |
| RU2672213C1 (ru) | Пакет кольцевых пружин с демпфером | |
| RU2648499C1 (ru) | Тарельчатый упругий элемент с буферным элементом | |
| RU2594263C1 (ru) | Упругий тарельчатый элемент кочетова | |
| RU2646713C1 (ru) | Пакет тарельчатых пружин | |
| RU2606903C2 (ru) | Кольцевая конусная пружина кочетова |