CS253388B1 - Elastic element from high elastic polymere - Google Patents

Abstract

Pružící prvek sestávající ze dvou zrcadlově umístěných konických kroužků, mezi nimiž je umístěn dvojstranné kuželový prstenec. Celý prvek je zhotoven z alkalického polyamidu na bázi 6-kaprolaktamu.Spring element consisting of two mirrored conical rings between which is a double-sided conical ring. The whole element is made from 6-caprolactam-based alkaline polyamide.

Description

Vynález se týká pružícího prvku z vysokoelastického polymeru.The invention relates to a spring element made of a high-elastic polymer.

Pro odpružovací systémy se používají ocelové pružiny a pérové podložky. Při pracovním namáhání, kdy každý prvek odpružení je namáhán kroucením nebo ohybem při značně vysokých napětích, je kladen důraz na jakost ocelového materiálu. Sběrem a opakovaným použitím se neustále ve světovém měřítku zhoršuje kvalita ocelí jako počáteční suroviny pro výrobu pružných materiálů a zvyšují se nároky na technologii výroby.Steel springs and spring washers are used for suspension systems. In working stress, where each element of the suspension is subjected to torsion or bending at considerably high stresses, the quality of the steel material is emphasized. By collecting and reusing, the quality of steels as a starting material for the production of flexible materials is continually deteriorating worldwide and the demands on production technology are increasing.

Uvedený problém řeší předložený vynález, jehož předmětem je pružící prvek z vysokoelastického polymeru. Podstata vynálezu spočívá v tom, žé prvek sestává ze dvou zrcadlově umístěných konických kroužků, mezi nimiž je umístěn dvojstranné kuželový prstenec, přičemž celý prvek je zhotoven z alkalického polyamidu na bázi 6-kaprolaktamu.This problem is solved by the present invention, the object of which is a spring element made of a high-elastic polymer. SUMMARY OF THE INVENTION The element consists of two mirror-mounted conical rings, between which a double-sided conical ring is placed, the entire element being made of 6-caprolactam-based alkaline polyamide.

Takto navržený pružící prvek má díky různým možným změnám konstrukčních rozměrů širokou variabilitu odpružovacích charakteristik i působícího namáhání. Při zachování velikosti dvojstranné kuželového prstence umožňuje změnou úhlu sklonu konických kroužků a tloušťkou stěn měnit v širokých mezích pérovou konstantu. Zmenšováním úhlu sklonu a zvětšováním tloušťky stěn se pérová konstanta zvětšuje. Další možnosti vytvoření změn odpružovacích charakteristik jsou v zařazování jednotlivých prvků do sérií.The spring element designed in this way has a wide variability of the cushioning characteristics and the applied stress due to various possible changes in design dimensions. While maintaining the size of the double-sided conical ring, it allows to change the spring constant within wide limits by varying the tilt angle of the conical rings and the wall thickness. By decreasing the inclination angle and increasing the wall thickness, the spring constant increases. Other possibilities of creating changes in the suspension characteristics are in grouping individual elements.

Nový pružící prvek je znázorněn na obrázku 1. Prvek sestává ze dvou zrcadlově umístěných konických kroužků 1, mezi něž je vložen dvojstranné kuželový prstenec 2. Rozměry r^, rg, d, t, h^ a hg j^{sou u} navrženého pružícího prvku v poměru ^ri i ^r2 ^: d : t : h^ : hg = 2,2 : 1,7 : 0,5 : 0,4 : 1,0 : 1,2.The new elastic element is shown in Figure 1. The element consists of two mirror-conical rings disposed one between which it is inserted in double-sided conical ring 2. The dimensions of R₅, R₆, d, t, h ^ j and Hg ^{sum with the} proposed spring element ratio ^r ii ^r 2 ^: d: t: h ^: hg = 2.2: 1.7: 0.5: 0.4: 1.0: 1.2.

253 3B8253 3B8

Aby se zabránilo zvýšenému tření, je vhodné, aby jedna z dosedajících ploch byla zaoblená·To avoid increased friction, it is recommended that one of the abutment faces be rounded ·

Alkalický polyamid pro daný účel je možné připravit polymerací 6-kaprolaktamu za iniciace 0,5 až 3,0 % hmot.dikaprolaktamáto-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného. Zvléšl vhodný vysokoelastický materiál se získá polymeraci pod bodem tání polymeru v přítomnosti 0,5 až 4,0 % hmot. pěnového polyurethanu jako modifikační přísady.An alkaline polyamide for this purpose can be prepared by polymerizing 6-caprolactam with an initiation of 0.5 to 3.0% by weight of sodium aluminate di-caprolactamato-bis (2-methoxyethoxo). An especially suitable high-elastic material is obtained by polymerization below the melting point of the polymer in the presence of 0.5 to 4.0% by weight. polyurethane foam as modifying additives.

Pro porovnání odpružovacího účinku prvku podle vynálezu byl z alkalického polyamidu, získaného polymeraci 6-kaprolaktamu pod bodem tání polymeru za iniciace 2,0 % hmot. dikaprolaktamáto-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného a 1,0 % hmot. polyurethanové pěny, zhotoven prvek s rozměry = 2,2 cm, r₂ = 1,7 cm, d = 0,5 cm, t - 0,4 cm, h^ = 1,0 cm, h₂ » 1,2 cm, navržený jako náhrada pružných ocelových podložek k upevňovacímu zařízení kolejnic, a porovnán s pružnými charakteristikami ocelového upevňovadla vytvořeného pružnou smyčkou z pérové oceli přitlačující patu kolejnice. Naměřené pružné charakteristiky jsou znázorněny na obrázku 2. Ze srovnání vyplývá, že polyamidový pružící prvek (křivka 1) má stejný aktivní odpružovací úči nek jako ocelové upevňovadlo (křivka 2) používané u některých železnic.In order to compare the cushioning effect of the element according to the invention, it was made of an alkaline polyamide obtained by polymerizing 6-caprolactam below the melting point of the polymer with an initiation of 2.0 wt. % dicaprolactamato-bis (2-methoxyethoxo) aluminate and 1.0 wt. polyurethane foam, element made with dimensions = 2.2 cm, r ₂ = 1.7 cm, d = 0.5 cm, t - 0.4 cm, h ^ = 1.0 cm, h ₂ »1.2 cm , designed to replace flexible steel washers to the rail fastener, and compared to the elastic characteristics of a steel fastener formed by a spring steel spring loop pressing the rail foot. The measured elastic characteristics are shown in Figure 2. The comparison shows that the polyamide spring element (curve 1) has the same active cushioning effect as the steel fastener (curve 2) used on some railways.

Claims (1)

Pružící prvek z vysokoelastického polymeru, vyznačený tím, že sestává ze dvou zrcadlově umístěných konických kroužků (1), mezi nimiž je umístěn dvojstranné kuželový prstenec (2), přičemž celý prvek je zhotoven z alkalického polyamidu na bázi 6-kaprolaktamu.High-elastic polymer spring element, characterized in that it consists of two mirrored conical rings (1) between which a double-sided cone ring (2) is arranged, the whole element being made of an alkaline 6-caprolactam-based polyamide.