Пружина переменной жесткости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 13.12. 79 (21) 2853881/25-28 ($1) М. КП. с присоединением заявки ¹â€”

F F 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет.Опубликовано 230882. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23. 08.82 ($3) УДК 621-567. . 1 (088. 8) Ю.И.Дунаевский, Б.Е.Житомирский, A.ß.Óñâÿò, A.A.×åðíÿê-и Г.Ю.Андреев 1 Л, л, L

Колпинское отделение Всесоюзного научно1" исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения Научнопроизводственного объединения BHHHMETMMJ Министерства. тяжелого и транспортного машиностроения СССР . (72) Авторы изобретения (71) За яв ител ь (54) ПРУЖИНА ПЕРЕМЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в предохранительных устройствах для защиты машин, нагруженных позиционными силами, от перегрузок.

Известна пружина, используемая в штампе для глубокой вытяжки, выполненная в виде нескольких наборных по толщине конических оболочек, обеспечивающая достаточно высокую жесткость на начальном участке упругой характеристики.(1).

Недостатком пружины является то, что при изготовлении таких оболочек даже из самых высокопрочных сталей и сплавов невозможно обеспечить нулевую жесткость на конечном участке упругой характеристики пружины уже при fyS72-2,5, где f — высота подъема пружины; S — - ее толщина °

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является пружина переменной жесткости, исгользуемая в штампе для глубокой вытяжки, содержащая,по крайней мере, один пакет упругих конических оболочек со сквозными пазами у меньших оснований, расположенных между двумя фланцами и контактирующих боковыми поверхностями друг с другом.

Такая пружина даже при f/S 2,5 может обеспечить на конечном участке упругой характеристики жесткость, близкую к нулевой (2) .

Недостатками пружины являются ее большие габариты, невысокая жесткость на начальном участке упругой характеристики. Крсме того, изготовление пакета тонкостенных конических оболочек различного диаметра из пружинных сталей и сплавов весьма трудоемко.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение жесткости пружины на начальном участке характеристики.

Указанная цель достигается тем, что в пружине переменной жесткости, содержащей, по крайней мере, один пакет упругих оболочеК, расположенных между двумя фланцами и контактирующих боковыми поверхностями друг

25 с другом, упругие оболочки выполнены цилиндрическими с продольным разрезом, изогнуты в лоскости, перпендикулярной к направлению приложенных сил и оперты на фланцы с воэможЗО ностью поворота и депланации.

953287

Кроме того, пружина снабжена устройством для изменения степени изогнутости упругих оболочек.

На фиг.1 изображена пружина переменной жесткости, продольный разрез; ча фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1. 5

Пружина переменной жесткости содержит, по крайней мере, один пакет упругих цилиндрических оболочек 1, расположенных между двумя фланцами

2 и 3 и контактирующих боковыми поверхностями друг с другом. Упругие цилиндрические оболочки 1 выполнены с продольным разрезом. 4, изогнуты в плоскости, перпендикулярной к направлению приложенных сил, и опер- 15 ты на фланцы 2 и 3 с возможностью поворота и депланации. Во фланцах 2 и 3 вмонтировано по упору 5, на каждый из которых двумя углами опираются упругие оболочки 1, обращен- 2() ные в исходном положении вогнутой стороной к этим упорам 5, а выпуклой — опирающееся на устройство для изменения степени изогнутости упругих оболочек 1, представляющие собой регулировочные винты 6, которые крепятся к одному из фланцев 2 и 3 с помощью кронштейнов 7.

Пружина переменной жесткости работает следующим образом.

При силах, передаваемых фланцами 2 и 3 на упругие цилиндрические оболочки 1, меньших допускаемых (критических) значений Р о, упругие оболочки 1 работают на сжатие, сохраняя свою первоначальную форму и обеспечивая высокую жесткость пружины. При Р=Р „ упругие цилиндрические оболочки 1 теряют устойчивость и изогнутые в плоскости, перпендикулярной действующей силе, 40 выпрямляются, а прямая образующая каждой упругой оболочки 1, параллельная направлению действующей силы, изгибается. Жесткость резко. уменьшается, а внешняя (позиционная} 45 сила уменьшается до Р . Практически при постоянной силе Р„„„-„ фланец 3 может перемещаться по направлению к фланцу 2. При Р<Р,„„пружина возвращается в исходное положение с . помощью регулировочных винтов 6, прижимающих упругие оболочки 1 к упорам

5, степень изогнутости их в плоскости, перпендикулярной к направлению приложенной силы, может изменяться, что позволяет регулировать упругую характеристику пружины и, в част ности, критическую силу P „ .

Использование в качестве предохранительного элемента пружины переменной жесткости, например в прокатном стане, обеспечивает экономию за счет повышения его точности в более жесткой рабочей клети и уменьшение металлоемкости клети.

Формула изобретения

1. Пружина. переменной жесткости, содержащая, по крайней мере, один пакет упругих оболочек, расположенных между двумя фланцами и контактирующих боковыми поверхностями друг с другом, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения жесткости пружины на начальном участке характеристики, упругие оболочки выполнены цилиндрическими с продольным разрезом, изогнуты в плоскости, перпендикулярной к направлению приложенных сил, и оперты на фланцы с возможностью поворота с депланации.

2. Пружина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью регулирования упругой характеристики, она снабжена устройством для изменения степени изогнутости упругих оболочек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 436689 кл. В 21 0 22/22, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

617119, . 21 D 22 22, 1977 (прототип).

953287

Составитель Л.Каплунова

Редактор Л.Гратилло Техред 3. Палий Корректор Н.Король

Заказ 6241/59 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1}3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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