Упругий элемент

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к механизмам с пружинами , сопротивление которых при деформаций должно оставаться постоянным или изменяться незначительно. Целью изобретения является стабилизация силы сопротнвления сжатия за счет выполнения ширины пазов соответственно или увеличиваюш.ейся, или уменьшающейся от оси упругого элемента . При воздействии номинальной рабочей нагрузки на упругий элемент, близкой и меньшей на 5-10% критической нагрузки, он работает в условиях мягкой характеристики коэффициента жесткости и максимально стабилизирует силу сопротивления и нагрузку боковых поверхностей оболочки на сопрягаемые детали при быстрых изменениях ее деформации. 5 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„1 72026

А1 (50 4 F 16 F 1/34

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (21) 3802517/25-28 (22) 19.10.84 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 . (71) Северо-Западный заочный политехнический институт и Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (72) Б. И. Никулин, В. М. Рогачев и А. И, Федотов .(53) 62-272.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 992860, кл. F 16 F. 3/00, 1978. ," Авторское свидетельство СССР № 769141, кл. F 16 F 1/34, 1976. (54) УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам с пружинами, сопротивление которых при деформаций должно оставаться постоянным или изменяться незначительно. Целью изобрегения является стабилизация силы сопротивления сжатия за счет выполнения ширины пазов соответственно илн увеличиваюшейся, или уменьшаюшейся от оси упругого элемента. При воздействии номинальной рабочей нагрузки на упругий элемент, близкой и меньшей на 5 в 100/0 критической нагрузки, он работает в условиях мягкой характеристики коэффициента жесткости и максимально стабилизирует силу сопротивления и нагрузку боковых поверхностей оболочки на сопрягаемые детали при быстрых изменениях ее деформации. 5 ил.

1272026

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам с пружинами, сопротивление которых при деформации движения должно оставаться постоянным или изменяться незначительно.

Целью изобретения является стабилизация силы сопротивления сжатию за счет выполнения ширины пазов соответственно или увеличивающейся, или уменьшающейся от оси упругого элемента. !

О

На фиг. 1 изображен упругий элемент, общий вид, поперечный разрез; на фиг. 2— вариант упругого элемента с установкой ограничителя внутри, поперечный разрез; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. l (с раз-. ным количеством перемычек); на фиг. 4 !

5 сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — график характеристик упругого элемента (кривая 1— предлагаемая конструкция; кривая 11 то же, с предварительно изогнутыми перемычками). 2О

Упругий элемент содержит оболочку с продольными прорезями 2 и перемычками 3 и коаксиально установленный ограничитель

4, взаимодействующий или с наружной, или с внутренней поверхностями последних, причем ширина прорезей 2 выполнена соответственно или увеличивающейся, или уменьшающейся в радиальном направлении от оси упругого элемента. Ширина перемычек 3 меньше, например, в 5 — 7 раз ширины прорезей 2, а их толщина меньше, например, в 5 — 7 раз толщины стенки оболочки 1.

Упругие перемычки 3 расположены по диаметру оболочки 1 с равным шагом, их количество может быть любое, больше трех.

Оболочка I может устанавливаться с зазором r в средней части перемычек 3 от- з5 носительно стенок ограничителя. Величина зазора r выбирается в зависимости от величины прогиба перемычек 3 при максимально допускаемом условии продольной устойчивости их статически сжатого упругого элемента. Размеры сечения Ь lr {ши- 4О рина к высоте) перемычек 3, их длина и величина зазора r в средней части между ними и ограничителем 4 выбраны с возможностью упругой деформации оболочки 1 и уменьшения ее жесткости с увеличением усилия ее осевого сжатия.

Жесткость перемычки 3 может регулироваться за счет введения регулируемых упоров 5, установленных в ограничителе 4.

Изменяя зазор между упором 5 и перемыч- 50 ками 3, можно менять жесткость оболочки 1.

Упругий элемент работает следующим образом.

При воздействии осевой нагрузки происходит сжатие, сближение торцов оболочки и поперечный изгиб упругих перемычек 3 в радиальном направлении в сторону монотонно убывающей ширины их сечения, в результате чего они принимают. выпуклую форму. Каждая перемычка 3 до вступления.в контакт середины ее выпуклой! части с ограничителем 4 воспринимает определенную часть осевой нагрузки..Зависимость осевой нагрузки от перемещений торцов оболочки 1 имеет мягкий характер, т.е. коэффициент жесткости упругих перемычек 3 уменьшается (фиг. 5, кривая I). При достижении критической нагрузки Р„, в момент осевого сжатия оболочки 1 перемычки 3 теряют продольную устойчивость, и этому моменту соответствует их жесткость, теоретически равная нулю (кажущаяся жесткость). Однако если величина прогиба перемычек 3 сжатой оболочки 1 в момент потери продольной устойчивости становится равной зазору r между серединой упругих перемычек 3 и ограничителем 4, то коэффициент жесткости перемычек 3 возрастает, так как они входят в контакт с ограничителем 4. При этом упругий элемент выполняет роль упругого or ðàíè÷èòåën, а ограничитель 4 предохраняет упругие перемычки 3 от разрушения. Г1ри воздействии номинальной рабочей осевой нагрузки P на упругий элемент, близкой и меньшей на

5 †!00/О критической нагрузки л Ю

= (p8) где Š— модуль упругости;

3 — момент инерции сечения перемычек 3; — длина упругих элементов;

Я-os — коэффициент, определяющий консольную связь перемычек 3 с торцами оболочки 1; л — количество упругих перемычек 3, упругий элемент работает в условиях мягкой характеристики коэффициента жесткости и максимально стгбилизирует силу сопротивления и нагрузку оболочки 1 на сопрягаемые детали при быстрых изменениях ее деформации (вибрациях). При этом быстрые перемещения торцов оболочки 1 и периодическое сближение концов упругих перемычек 3 на величину йх (фиг. 5) вызы- вают весьма малые переменные упругие восстанавливающие силы ЬР» .

При сжатии оболочки 1 с предварительно изогнутыми перемычками 3 увеличивается их деформация в начальный момент сближения ее торцов.

Предварительный изгиб упругих перемычек 3 уменьшает коэффициент жесткости упругого элемента при одних и тех,же размерах поперечного сечения упругих перемычек 3. Введение в контакт с упругими перемычками 3 упоров 5 повышает жест-, кЬсть и обеспечивает возможность регулирования величины коэффициента жесткости упругого элемента и возможность исполь1

Вования одной и той же пружины в разньix

Механизмах.

Формула изобретения

Упругий элемент, содержащий оболочку с продольными прорезями и перемычками и коаксиально установленный ограничи272026 тель, взаимодействукииий илн с наружнои, или с внутренней поверхностями последних, отличающийся тем, что, с целью стабили. запии силы сопротивления сжатию, ширина прорезей вы пол нен а соответственно или увеличивающейся, или уменьшающейся в радиальном направлении от оси упругого эземента

Фиг.1!

272026!

272026

Составитель В. Золо-овская

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор А. Знмокосов

Заказ бйН 32 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4