RU1770635C - Cylindrical helical spring - Google Patents

Abstract

Использование: в качестве конструктивного элемента в машиностроении, приборостроении и технике. Сущность изобретени : пруток выполнен из нитей с модулем упругости Е (2,0-2,2)-10. кг/мм2,навитых в рабочие витки основов заным переплетением цепочка с закрытыми петл ми. В качестве нитей используютс  или одиночные, или фи- ламентные нити. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.Usage: as a structural element in mechanical engineering, instrumentation and technology. SUMMARY OF THE INVENTION: A bar is made of threads with an elastic modulus E (2.0-2.2) -10. kg / mm2, wound into the working coils of the warp by a closed weave chain with closed loops. As yarns, either single or filament yarns are used. 1 C.p. f-ls, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к цилиндрическим пружинам преимущественно малых размеров, и может быть использовано в качестве конструктивного элемента в машиностроении, приборостроении и технике.The invention relates to mechanical engineering, in particular to coil springs of predominantly small sizes, and can be used as a structural element in mechanical engineering, instrumentation and technology.

Известна цилиндрическа  винтова  пружина, образованна  упругими элементами , выполненными из металлических волокон , подкрепленных органическими волокнами, имеющими высокий модуль эластичности .A cylindrical helical spring is known, formed by elastic elements made of metal fibers supported by organic fibers having a high elastic modulus.

Известна цилиндрическа  винтова  пружина, выполненна  из прутка, профиль сечени  которого представл ет собой дугообразные участки разного радиуса, соединенные между собой касательными, при отношении радиусов дугообразных участков п:г2 0,3-0,9.A known cylindrical coil spring is made of a bar, the cross-sectional profile of which is arched sections of different radius, interconnected by tangents, with respect to the radii of the arched sections n: r2 0.3-0.9.

Недостатком такой пружины  вл етс  ограниченный коэффициент эластичности вследствие использование прутка дугообразного профил  сечени  с участками разного радиуса, что снижает упруго-пластические свойства и область применени .The disadvantage of such a spring is the limited coefficient of elasticity due to the use of a rod with an arcuate cross-sectional profile with sections of different radii, which reduces the elastic-plastic properties and the field of application.

Целью изобретени   вл етс  повышение демпфирующей способности цилиндри- ческой винтовой пружины, за счет повышени  раст жимости составл ющих ее рабочих витков при высоких упругих свойствах .The aim of the invention is to increase the damping ability of a cylindrical helical spring, by increasing the extensibility of its working turns with high elastic properties.

Указанна  цель достигаетс  тем. что пруток выполнен из нитей с модулем упругости Е (2,0-2,2)-104 кг/мм ,навитых в рабочие витки основов заным переплетением цепочка с закрытыми петл миThe indicated goal is achieved by that. that the bar is made of threads with an elastic modulus E (2.0-2.2) -104 kg / mm, wound into the working turns of the warp by a closed weave chain with closed loops

В качестве нитей используютс  или одиночные , или филаментные нити.As the filaments, either single or filament yarns are used.

Цилиндрическа  винтова  пружина с повышенной демпфирующей способностью может быть выработана на существующем оборудовании за счет увеличени  раст жимости составл ющих ее рабочих витков при сохранении упругих свойств и использована в качестве конструктивного элемента в машиностроении, приборостроении и технике .A cylindrical helical spring with increased damping ability can be developed on existing equipment by increasing the extensibility of its working turns while maintaining elastic properties and is used as a structural element in mechanical engineering, instrument making, and technology.

На фиг.1 представлена цилиндрическа  винтова  пружина; на фиг.2 - элементы цилиндрической винтовой пружиныFigure 1 presents a cylindrical helical spring; figure 2 - elements of a cylindrical coil spring

(Л(L

СWITH

vj о оvj o oh

00 (Л00 (L

Цилиндрическа  винтова  пружина состоит из рабочих витков, образованных ос- новов заным переплетением из нити 1 с модулем упругости Е (2,0-2,2)10 кг/мм, изогнутой определенным образом в петли 2, состо щие из остовов петель 3, петельной дуги 4 и прот жки 5, соедин ющей соседние петли, кривизной 1 /R. Рабочие витки имеют ширину Ш и высоту В.A cylindrical coil spring consists of working coils formed by predominantly weaving yarn 1 with an elastic modulus E (2.0-2.2) 10 kg / mm, bent in a certain way into loops 2, consisting of the core of loops 3, looped an arc 4 and a wire 5 connecting adjacent loops with a curvature of 1 / R. Working coils have a width W and a height B.

Параметры цилиндрической винтовой пружины характеризуютс  диаметром витков D и шагом t, которые завис т от кривизны прот жки. D f(1/R); t p(1/R). Эти параметры предлагаемой цилиндрической винтовой пружины также измен ютс  в за- висимости от упругих характеристик нити. D f(E);t f (Е) и от размеров рабочих витков, как составных элементарных звеньев D Г(Ш): D - f(B); t р (В); t р (Ш),The parameters of the coil spring are characterized by the diameter of the coils D and the pitch t, which depend on the curvature of the pull. D f (1 / R); t p (1 / R). These parameters of the proposed coil spring are also varied depending on the elastic characteristics of the thread. D f (E); t f (E) and from the dimensions of the working turns, as composite elementary links D G (W): D - f (B); t p (B); t p (W),

Цилиндрическа  винтова  пружина вы- рабатываетс  на основов зальных трикотажных Рашель-машинах с  зычковыми или пазовыми иглами. Размеры рабочих витков завис т от нат жени  нитей основы, силы отт жки, котора   вл етс  сосредоточен- ной, и класса основов зальной машины.A cylindrical helical spring is produced on the foundations of knitted Rachel knitting machines with tongue-and-groove needles. The dimensions of the working turns depend on the tension of the warp threads, the draw force, which is concentrated, and the class of the warp machine.

Характер деформации цилиндрической винтовой пружины определ етс  упругостью и жесткостью нити. Состо ни  рабочих витков определ ютс  вли нием двух глав- ных внутренних сил: упругих сил изогнутой в петлю нити, стрем щихс  выпр мить нить и изменить ее конфигурацию, и сил трени  между нит ми, преп тствующих перемещению нитей в петл х и фиксирующих данное состо ние рабочего витка. Жесткость при раст жении определ етс  по формуле: Е FThe nature of the deformation of the coil spring is determined by the elasticity and stiffness of the thread. The states of the working turns are determined by the influence of two main internal forces: elastic forces of the thread bent into the loop, tending to straighten the thread and change its configuration, and friction forces between the threads, which prevent the movement of the threads in the loops and fix this state ny working coil. The tensile stiffness is determined by the formula: E F

Ј IЈ I

где Е - модуль упругости материала при раст жении;where E is the tensile modulus of the material;

F - сила раст жени ;F is the tensile strength;

I - длина элемента, к которому прикладываетс  нагрузка.I is the length of the element to which the load is applied.

Материал с модулем упругости Е 1,9 л104 кг/мм2 не обладает достаточной степенью упругости, а материал с модулем упругости Е 2,3 Ю4 кг/мм и более не пригоден дл  изготовлени  цилиндрической винтовой пружины предложенным способом , так как под действием чрезмерно упругих сил не будут образовыватьс  рабочие витки. Поэтому дл  образовани  цилиндрическойвинтовойпружины предложенным способом материал должен обладать модулем упругости Е (2,0-2,2)104 кг/мм.A material with an elastic modulus of E 1.9 l104 kg / mm2 does not have a sufficient degree of elasticity, and a material with an elastic modulus of E 2.3 L 10 4 kg / mm and is no longer suitable for the manufacture of a coil spring by the proposed method, since under the action of excessively elastic forces no work turns will be formed. Therefore, for the formation of a cylindrical screw spring by the proposed method, the material must have an elastic modulus of E (2.0-2.2) 104 kg / mm.

Цилиндрическа  винтова  пружина работает следующим образом.A cylindrical screw spring operates as follows.

При нагрузке рабочие витки цилиндрической винтовой пружины воспринимают кручение. При преодолении упругих сил изогнутой в петлю нити и сил трени  между нит ми элементы, составл ющие рабочие витки цилиндрической пружины, начинают перемещатьс  относительно друг друга, выт гива сь при этом в линию, за счет переме- щени  прот жки 5 в петл х 2 и следовательно перемещени  остовов 3 и дуг 4 петель. При незначительной нагрузке раст жение цилиндрической винтовой пружины составл ет 800-1000%. При сн тии нагрузки рабочие витки под действием упругих сил изогнутой в петлю нити возвращаютс  в исходное положение.Under load, the working turns of the coil spring perceive torsion. When overcoming the elastic forces of the filament bent into the loop and the friction forces between the filaments, the elements making up the working turns of the coil spring begin to move relative to each other, being pulled in a line by moving the pull 5 in loops 2 and hence the movement of the cores 3 and the arcs 4 of the loops. Under light load, the tension of the coil spring is 800-1000%. When the load is removed, the working turns under the action of the elastic forces of the thread bent into the loop return to their original position.

Таким образом, предложенна  цилиндрическа  винтова  пружина, состо ща  из рабочих витков, вырабатываема  на существующих основов зальных машинах, обладает повышенной демпфирующей способностью, достигающей 1000%, вследствие повышени  раст жимости составл ющих ее рабочих витков за счет увеличени  подвижности петель в заной цепочки при формировании их из нити с модулемThus, the proposed cylindrical helical spring, consisting of working coils produced on existing basic winding machines, has an increased damping capacity of up to 1000%, due to the increase in the extensibility of its working coils due to the increased mobility of the loops in the engaged chain during their formation from a thread with a module

Е (2,0-2,2 10%г/мм2.E (2.0-2.2 10% g / mm2.

Claims (2)

1.Цилиндрическа  винтова  пружина, навита  из прутка, отличающа с  тем, что, с целью повышени  демпфирующей способности, пруток выполнен из нитей с модулем упругости Е (2,0-2,2}104 кг/мм2, навитых в рабочие витки основ занным переплетением цепочка с закрытыми витками .1. A cylindrical coil spring, wound from a bar, characterized in that, in order to increase the damping ability, the bar is made of threads with an elastic modulus E (2.0-2.2} 104 kg / mm2, wound into the working turns of the main Closed loop chain. 2.Пружина по п.1,отличающа с  тем, что нити использованы или одиночные, или филаментные.2. A spring according to claim 1, characterized in that the strands are either single or filament. ffluafffluaf (риз. 2(fig. 2