RU194775U1 - POLYMER SPRING - Google Patents

POLYMER SPRING Download PDF

Info

Publication number
RU194775U1
RU194775U1 RU2018137100U RU2018137100U RU194775U1 RU 194775 U1 RU194775 U1 RU 194775U1 RU 2018137100 U RU2018137100 U RU 2018137100U RU 2018137100 U RU2018137100 U RU 2018137100U RU 194775 U1 RU194775 U1 RU 194775U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
elastic elements
width
plates
holes
Prior art date
Application number
RU2018137100U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Николаевич ГОЛОВАЧ
Original Assignee
Олег Николаевич ГОЛОВАЧ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Николаевич ГОЛОВАЧ filed Critical Олег Николаевич ГОЛОВАЧ
Priority to RU2018137100U priority Critical patent/RU194775U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU194775U1 publication Critical patent/RU194775U1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/08—Buffers with rubber springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/04—Draw-gear combined with buffing appliances
    • B61G9/06—Draw-gear combined with buffing appliances with rubber springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G9/00—Draw-gear
    • B61G9/12—Continuous draw-gear combined with buffing appliances, e.g. incorporated in a centre sill
    • B61G9/14—Continuous draw-gear combined with buffing appliances, e.g. incorporated in a centre sill with rubber 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
    • F16F1/40—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
    • F16F1/406—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers characterised by the shape of the elastic elements
    • 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
    • F16F3/087—Units comprising several springs made of plastics or the like material
    • F16F3/0873—Units comprising several springs made of plastics or the like material of the same material or the material not being specified

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и касается амортизаторов транспортных средств.Задача - повышение эффективности, стабильности и надежности работы полимерной пружины для ее применения в высокоэнергоемких амортизирующих устройствах.Полимерная пружина (фиг. 1) содержит выполненные из полимерного материала упруго-эластичные элементы (1, 1') различных габаритных размеров (d, D) по ширине в их фронтальном разрезе, ориентированных последовательно вдоль центральной оси (O1) и перемеженных контактирующими с ними пластинами (2, 2'), также различных габаритных размеров (s, S) по ширине в их фронтальном разрезе. Любая из пластин (2'), контактирующая с упруго-эластичным элементом (1') большего габаритного размера (D), выполнена с большим габаритным размером (S), чем любая пластина (2), контактирующая с упруго-эластичным элементом (1) меньшего габаритного размера (d).Упруго-эластичные элементы (1, 1') и пластины (2, 2') ориентированы вдоль центральной оси (O1) своими сквозными отверстиями (5, 6).На торцевых поверхностях (4) и на боковой поверхности (3) упруго-эластичных элементов (1, 1') выполнена рельефность (K).Описаны также другие особенности конструктивного выполнения полимерной пружины.The utility model relates to the field of transport engineering and relates to shock absorbers of vehicles. The objective is to increase the efficiency, stability and reliability of the polymer spring for its use in high energy-absorbing shock absorbing devices. The polymer spring (Fig. 1) contains elastic-elastic elements made of a polymer material (1 , 1 ') of various overall dimensions (d, D) in width in their frontal section, oriented sequentially along the central axis (O1) and alternated by the contacting plates Steen (2, 2 '), various dimensions (s, S) in width at their frontal section. Any of the plates (2 ') in contact with the elastic-elastic element (1') of a larger overall dimension (D) is made with a larger overall dimension (S) than any plate (2) in contact with the elastic-elastic element (1) smaller dimensions (d). Elastic-elastic elements (1, 1 ') and plates (2, 2') are oriented along the central axis (O1) with their through holes (5, 6). On the end surfaces (4) and on the side the surface (3) of the elastic members (1, 1 ') is embossed (K). Other design features are also described. olimernoy spring.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и касается амортизаторов транспортных средств, преимущественно буферов и поглощающих аппаратов, устанавливаемых между вагонами железнодорожного состава. Также полезная модель может быть применена в автомобильной и тракторной технике.The utility model relates to the field of transport engineering and relates to shock absorbers of vehicles, mainly buffers and absorbers, installed between cars of a railway train. Also, the utility model can be applied in automotive and tractor equipment.

Известен поглощающий аппарат с полимерными упругими элементами для автосцепных устройств пассажирского подвижного состава [1, Патент RU 175747, приоритет 15.03.2017, опубликован 18.12.2017, бюл. №35], содержащий стянутые болтом и гайкой плиту и стакан. Между ними размещена полимерная пружина, образованная шестью одинаковыми полимерными упругими элементами, перемеженными одинаковыми по габаритам пластинами.Known absorbing apparatus with polymer elastic elements for couplers of passenger rolling stock [1, Patent RU 175747, priority 03/15/2017, published 12/18/2017, bull. No. 35], containing a plate and a glass pulled together by a bolt and nut. Between them there is a polymer spring formed by six identical polymer elastic elements, interleaved by the same size plates.

В таком устройстве полость стакана необходима для обеспечения хода его сжатия и служит при этом местом для размещения в нем болта.In such a device, the cavity of the glass is necessary to ensure the course of its compression and at the same time serves as a place to place a bolt in it.

Оно достаточно эффективно работает в качестве поглощающего аппарата для гашения небольших ударных нагрузок, возникающих при соударении пассажирских вагонов, а схема его реализации также может быть применена как буферное устройство.It works quite effectively as an absorbing apparatus for absorbing small shock loads arising from the collision of passenger cars, and its implementation scheme can also be used as a buffer device.

Однако, для необходимых высокоэнергоемких устройств в транспортных средствах для гашения в них значительно более высоких нагрузок, применение такой схемы невозможно. Причиной этого является восприятие всей величины нагрузки полимерными упругими элементами поглощающего аппарата-аналога [1], которые не могут полностью ее поглотить и рассеять.However, for the necessary high-energy devices in vehicles to extinguish much higher loads in them, the use of such a scheme is impossible. The reason for this is the perception of the entire load by the polymer elastic elements of the absorbing analog device [1], which cannot completely absorb and dissipate it.

Поэтому для повышения энергоемкости таких устройств, дополнительно к полимерным пружинам применяют фрикционный узел, который принимает на себя основную часть ударной нагрузки, а полимерные пружины, в этом случае, служат для его подпора и возврата его деталей в исходное положение.Therefore, in order to increase the energy intensity of such devices, in addition to polymer springs, a friction unit is used that takes up the bulk of the shock load, and polymer springs, in this case, serve to support it and return its parts to their original position.

Такая конструкция [2, Патент RU 2338100, конвенционный приоритет 18.04.2006 PL Р-379484, опубликован 10.11.2008, бюл. №31] содержит корпус, на днище которого расположено возвратно-подпорное устройство, выполненное в виде пакета упруго-эластичных элементов, в контакте с которыми расположен фрикционный узел. Фрикционный узел и возвратно-подпорное устройство стянуты стержнем, на одном конце которого накручена гайка, а другой конец расположен в бонке на днище корпуса. Бонка, как и полость стакана в аналоге [1] необходима для обеспечения достаточного хода сжатия такого устройства и служит местом для размещения стержня при таком сжатии.Such a design [2, Patent RU 2338100, Convention priority 18.04.2006 PL R-379484, published November 10, 2008, bull. No. 31] comprises a housing, on the bottom of which there is a reciprocating device made in the form of a package of elastic components, in contact with which a friction unit is located. The friction unit and the reciprocating device are pulled together by a rod, on one end of which a nut is screwed, and the other end is located in a bonk on the bottom of the body. Bonk, as well as the cavity of the glass in the analogue [1] is necessary to ensure a sufficient compression stroke of such a device and serves as a place to place the rod with such compression.

Однако наличие бонки не позволяет применить схему аналога [1] с одинаковыми упруго-эластичными элементами и пластинами, размер отверстий в которых соизмерим с диаметром стержня. Поэтому в конструкции по аналогу [2] требуется выполнение в ближайших к днищу упруго-эластичных элементах, охватывающих бонку, отверстий большого диаметра. При этом, наружные размеры всех упруго-эластичных элементов и пластин выполнены одинаковыми, что обуславливает снижение жесткости ближайших к днищу упруго-эластичных элементов по сравнению с остальными и способствует их большей деформации при сжатии. При такой деформации часто наблюдается выпячивание боковых поверхностей упруго-эластичных элементов меньшей жесткости за пределы пластин и повреждение этих поверхностей о края пластин, а при таких повреждениях вся полимерная пружина утрачивает свои силовые характеристики.However, the presence of bonki does not allow the use of an analogue scheme [1] with the same elastic-elastic elements and plates, the size of the holes in which is comparable with the diameter of the rod. Therefore, in a design analogous to [2], it is required to make holes of large diameter in the elastic-elastic elements surrounding the bonkot closest to the bottom. Moreover, the external dimensions of all elastic-elastic elements and plates are made the same, which leads to a decrease in stiffness of the elastic-elastic elements closest to the bottom compared to the others and contributes to their greater deformation under compression. With such a deformation, protrusion of the lateral surfaces of elastic elements of lesser stiffness beyond the plates and damage to these surfaces against the edges of the plates is often observed, and with such damage the entire polymer spring loses its strength characteristics.

В доказательство этого, в описании аналога [2] приведен вариант изготовления этих ближайших к днищу корпуса упруго-эластичных элементов из материала повышенной жесткости, что в конечном итоге приводит к большей деформации теперь уже остальных упруго-эластичных элементов, а также нерациональному увеличению номенклатуры применяемых материалов, и к непредсказуемой силовой характеристике полимерной пружины при эксплуатации такого поглощающего аппарата [2] в условиях требуемого широкого диапазона отрицательных и положительных температур, при которых жесткость разных материалов упруго-эластичных элементов изменяется неодинаково и неравномерно.As a proof of this, in the description of analogue [2], a variant of manufacturing these elastic-elastic elements closest to the bottom of the body from an increased rigidity material is given, which ultimately leads to greater deformation of the remaining elastic-elastic elements now, as well as an irrational increase in the range of materials used , and to the unpredictable power characteristics of the polymer spring during operation of such an absorbing apparatus [2] under the conditions of the required wide range of negative and positive temperatures in which the stiffness of different materials of elastic-elastic elements varies unevenly and unevenly.

Более простой и эффективной схемой реализации полимерной пружины, является ее схема в конструкции фрикционного поглощающего аппарата [3, Патент RU 2641956, приоритет 30.01.2017, опубликован 23.01.2018, бюл. №3] с бонкой и фрикционным узлом. В принятой за прототип полезной модели полимерной пружине такого апарата, ближайший к днищу корпуса упруго-эластичный элемент выполнен с большим отверстием, охватывающем бонку, при этом увеличен и его наружный габаритный размер, превышающий наружные габаритные размеры остальных упруго-эластичных элементов. В конструкции данного упруго-эластичного элемента устранена проблема неодинаковости жесткостей, характерных для упруго-эластичных элементов аналогов [1, 2]. Это возможно благодаря увеличению наружного габаритного размера ближайшего к днищу корпуса упруго-эластичного элемента, чем уравнен объем его материала по отношению к остальным упруго-эластичным элементам. Однако с применением пластин одинакового наружного размера сохраняется проблема повреждения боковой поверхности ближайшего к днищу корпуса упруго-эластичного элемента о края контактирующей с ним пластины. Это происходит потому, что при деформации такого элемента под воздействием внешней силы наружного размера пластины, на который он опирается, недостаточно. Кроме этого, при сжатии следующего упруго-эластичного элемента, часть объема его материала ближе к стержню, стремится к перемещению вовнутрь большого отверстия, охватывающего бонку. Этим вызывается прогиб пластины, разделяющей этот и ближайший к днищу корпуса упруго-эластичный элемент, что, во-первых, влечет за собой уменьшение высоты установленной полимерной пружины и снижение силовых характеристик фрикционного поглощающего аппарата в целом, и, во-вторых, влечет появление растягивающего в радиальном направлении усилия, которое негативно воздействует на прочность ближайшего к днищу корпуса упруго-эластичного элемента, особенно при низких температурах, и неблагоприятно сказывается на надежности устройства.A simpler and more efficient scheme for the implementation of a polymer spring is its scheme in the design of a friction absorbing apparatus [3, Patent RU 2641956, priority January 30, 2017, published January 23, 2018, bull. No. 3] with a bonkoy and friction unit. In the polymer spring of such an apparatus adopted as a prototype of a utility model, the elastic-elastic element closest to the bottom of the body is made with a large hole covering the bonnet, while its external overall dimension is increased in excess of the external overall dimensions of the remaining elastic-elastic elements. The design of this elastic-elastic element eliminates the problem of unequal stiffness characteristic of elastic-elastic elements of analogues [1, 2]. This is possible due to an increase in the external overall dimension of the elastic-elastic element closest to the bottom of the body, which equalizes the volume of its material with respect to other elastic-elastic elements. However, with the use of plates of the same outer size, the problem of damage to the side surface of the resiliently elastic element closest to the bottom of the body about the edges of the plate in contact with it remains. This is because, upon deformation of such an element under the influence of an external force, the external size of the plate on which it is supported is insufficient. In addition, when compressing the next elastic-elastic element, part of the volume of its material closer to the rod tends to move inward a large hole covering the bonk. This causes a deflection of the plate separating this and the elastic-elastic element closest to the bottom of the body, which, firstly, entails a decrease in the height of the installed polymer spring and a decrease in the power characteristics of the friction absorbing device as a whole, and, secondly, entails the appearance of a tensile in the radial direction of the force, which negatively affects the strength of the elastic-elastic element closest to the bottom of the body, especially at low temperatures, and adversely affects the reliability of the device.

Описанные выше недостатки полимерной пружины, примененной во фрикционном поглощающем аппарате по прототипу [3] снижают эффективность, стабильность и надежность ее применения в устройстве.The above-described disadvantages of the polymer spring used in the friction absorption apparatus of the prototype [3] reduce the efficiency, stability and reliability of its use in the device.

Поэтому задачей полезной модели является повышение эффективности, стабильности и надежности работы полимерной пружины для ее применения в высокоэнергоемких амортизирующих устройствах.Therefore, the objective of the utility model is to increase the efficiency, stability and reliability of the polymer spring for its use in high energy-absorbing shock absorbing devices.

Поставленная задача решается тем, что полимерная пружина (фиг. 1-5), содержащая выполненные из полимерного материала упруго-эластичные элементы (1, 1') различных габаритных размеров (d, D) по ширине в их фронтальном разрезе, ориентированные последовательно вдоль центральной оси (O1) полимерной пружины своими сквозными отверстиями (5) и перемеженные контактирующими с ними пластинами (2, 2'), также различных габаритных размеров (s, S) по ширине в их фронтальном разрезе, ориентированными последовательно вдоль центральной оси (O1) полимерной пружины своими сквозными отверстиями (6), имеет отличительный признак: любая из пластин (2'), контактирующая с упруго-эластичным элементом (1') большего габаритного размера (D) по ширине в его фронтальном разрезе, выполнена с большим габаритным размером (S) по ширине в ее фронтальном разрезе, чем любая пластина (2), контактирующая с упруго-эластичным элементом (1) меньшего габаритного размера (d) по ширине в его фронтальном разрезе.The problem is solved in that the polymer spring (Fig. 1-5) containing elastic-elastic elements (1, 1 ') made of polymer material of various overall dimensions (d, D) in width in their frontal section, oriented sequentially along the central the axis (O1) of the polymer spring with its through holes (5) and alternating with the contacting plates (2, 2 '), also of various overall dimensions (s, S) in width in their frontal section, oriented sequentially along the central axis (O1) of the polymer its springs and through holes (6), has a distinctive feature: any of the plates (2 ') in contact with the elastic-elastic element (1') of a larger overall dimension (D) in width in its frontal section is made with a large overall dimension (S) in width in its frontal section than any plate (2) in contact with the elastic-elastic element (1) of a smaller overall dimension (d) in width in its frontal section.

Такой отличительный признак позволяет обеспечить равномерную и пропорциональную деформацию любого из упруго-эластичных элементов в составе полимерной пружины, предотвратить повреждения их боковых поверхностей о края пластин, исключить прогиб этих пластин и обеспечить наиболее полное и рациональное использование пространства внутри корпуса устройства, в котором такая полимерная пружина применяется. При этом обеспечивается стабильность силовых характеристик полимерной пружины и устройства, в котором она установлена.Such a distinguishing feature makes it possible to ensure uniform and proportional deformation of any of the elastic components in the polymer spring, to prevent damage to their side surfaces against the edges of the plates, to exclude deflection of these plates and to ensure the most complete and rational use of the space inside the device’s body in which such a polymer spring applies. This ensures the stability of the power characteristics of the polymer spring and the device in which it is installed.

Дополнительные отличительные признаки полезной модели, направленные на повышение упомянутых выше его преимуществ:Additional distinguishing features of the utility model aimed at enhancing the above advantages are:

- толщина (h) пластин (2, 2') выбрана из диапазона от 2,5 до 8 миллиметров;- the thickness (h) of the plates (2, 2 ') is selected from the range from 2.5 to 8 millimeters;

- на торцевых поверхностях (4) и на боковой поверхности (3) упруго-эластичных элементов (1, 1') выполнена рельефность (K);- on the end surfaces (4) and on the side surface (3) of the elastic elements (1, 1 '), a relief (K) is made;

- торцевые поверхности (4) упруго-эластичных элементов (1, 1') выполнены с уклоном (а) от боковой поверхности (3) к центральной оси (O1) величиной от 0 до 5°;- end surfaces (4) of the elastic elements (1, 1 ') are made with a slope (a) from the side surface (3) to the central axis (O1) from 0 to 5 °;

- на поверхностях пластин (2, 2'), по которым обеспечен их контакт с упруго-эластичными элементами (1, 1'), выполнены выступы (7);- on the surfaces of the plates (2, 2 '), on which their contact with the elastic-elastic elements (1, 1') is ensured, protrusions (7) are made;

- на поверхностях пластин (2, 2'), по которым обеспечен их контакт с упруго-эластичными элементами (1, 1'), выполнены углубления (8);- on the surfaces of the plates (2, 2 '), on which their contact with the elastic-elastic elements (1, 1') is provided, recesses (8) are made;

- в полимерной пружине некоторые упруго-эластичные элементы (1, 1') снабжены внутренней полостью (9);- in the polymer spring, some elastic-elastic elements (1, 1 ') are provided with an internal cavity (9);

- упомянутая внутренняя полость (9) образована канавкой (12) с радиусом (r), отношение величины которого к радиусу (R) кривизны боковой поверхности (3) более 0,1;- said inner cavity (9) is formed by a groove (12) with a radius (r), the ratio of the magnitude of which to the radius (R) of the curvature of the side surface (3) is more than 0.1;

- ширина (В) сквозных отверстий (5) в одних упруго-эластичных элементах (1') больше, чем ширина (b) таких отверстий в других упруго-эластичных элементах (1);- the width (B) of the through holes (5) in some elastic-elastic elements (1 ') is greater than the width (b) of such holes in other elastic-elastic elements (1);

- сквозные отверстия (5) в упруго-эластичных элементах (1, 1') выполнены переменной ширины (В, b) между их торцевыми поверхностями (4);- through holes (5) in the elastic elements (1, 1 ') are made of variable width (B, b) between their end surfaces (4);

- ширина (М) сквозных отверстий (6) в одних пластинах (2') больше, чем ширина (m) таких отверстий в других пластинах (2);- the width (M) of the through holes (6) in some plates (2 ') is greater than the width (m) of such holes in other plates (2);

- полимерная пружина составлена из пяти упруго-эластичных элементов (1, 1'), у которых боковая поверхность (3) выполнена криволинейной, причем из них два упруго-эластичных элемента (1), расположенные вверху - одинаковы радиальными габаритными размерами (d), и меньше по ним, чем расположенные ниже них три упруго-эластичных элемента (1'), одинаковые радиальными габаритными размерам (D), при этом, высота самого нижнего из них меньше, чем у других.- the polymer spring is composed of five elastic-elastic elements (1, 1 '), in which the side surface (3) is curved, and of which two elastic-elastic elements (1) located at the top are the same radial overall dimensions (d), and smaller on them than the three elastic-elastic elements (1 ') located below them, the same radial overall dimensions (D), while the height of the lowest of them is less than the others.

Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан фронтальный разрез полимерной пружины по полезной модели; на фиг. 2 показан упруго-эластичный элемент полимерной пружины по полезной модели; на фиг. 3-5 показаны варианты выполнения пластин полимерной пружины.The essence of the utility model is illustrated by illustrations, where in FIG. 1 shows a frontal section of a polymer spring according to a utility model; in FIG. 2 shows an elastic elastic element of a polymer spring according to a utility model; in FIG. 3-5, embodiments of polymer spring plates are shown.

Полимерная пружина (фиг. 1) состоит из упруго-эластичных элементов 1, 1' различных габаритных размеров d, D по ширине в их фронтальном разрезе, перемеженных пластинами 2, 2', также различных габаритных размеров S, s по ширине в их фронтальном разрезе. Любая из пластин 2', контактирующая с упруго-эластичным элементом 1' большего габаритного размера D по ширине в его фронтальном разрезе, выполнена с большим габаритным размером S по ширине в ее фронтальном разрезе, чем любая пластина 2, контактирующая с упруго-эластичным элементом 1 меньшего габаритного размера d по ширине в его фронтальном разрезе. При сжатии полимерной пружины исключается вероятность повреждения упруго-эластичных элементов 1, 1' о края этих пластин 2, 2', обеспечивается наиболее выгодное и рациональное использование свободного пространства в корпусе устройства (не показано), где такая полимерная пружина применяется. Дополнительно, края пластин 2, 2' могут быть притуплены округлением с (фиг. 4) или фаской f (фиг. 5). Полимерная пружина ориентирована последовательно вдоль ее центральной оси (O1) сквозными отверстиями 5 и 6 в упруго-эластичных элементах 1, 1' и пластинах 2, 2', соответственно (фиг. 1). Причем сквозные отверстия 5 и 6 могут быть как одинаковыми по ширине (В или b в упруго-эластичных элементах 1, 1' и М или т в пластинах 2, 2') с целью применения такой полимерной пружины в устройствах, схожих с аналогом [1], так и различными (фиг. 1), например, при применении такой полимерной пружины в поглощающих аппаратах по аналогу [2] и прототипу [3] с бонкой на днище корпуса. То есть, в упруго-эластичных элементах 1', расположенных вблизи бонки, отверстия 5 имеют ширину В большую, чем ширина b отверстий 5 в остальных упруго-эластичных элементах 1.The polymer spring (Fig. 1) consists of elastic-elastic elements 1, 1 'of different overall dimensions d, D in width in their frontal section, alternated by plates 2, 2', also of various overall dimensions S, s in width in their frontal section . Any of the plates 2 'in contact with the elastic-elastic element 1' of a larger overall dimension D in width in its frontal section is made with a larger overall dimension S in width in its frontal section than any plate 2 in contact with the elastic-elastic element 1 smaller overall dimension d in width in its frontal section. When the polymer spring is compressed, the probability of damage to the elastic-elastic elements 1, 1 'about the edges of these plates 2, 2' is excluded, the most beneficial and rational use of free space in the device case (not shown), where such a polymer spring is used, is provided. Additionally, the edges of the plates 2, 2 'can be dulled by rounding off with (Fig. 4) or chamfer f (Fig. 5). The polymer spring is oriented sequentially along its central axis (O1) through holes 5 and 6 in the elastic elements 1, 1 'and the plates 2, 2', respectively (Fig. 1). Moreover, the through holes 5 and 6 can be the same in width (B or b in the elastic elements 1, 1 'and M or t in the plates 2, 2') in order to use such a polymer spring in devices similar to the analogue [1 ], and various (Fig. 1), for example, when using such a polymer spring in absorbing devices according to the analogue [2] and prototype [3] with a bonkom on the bottom of the body. That is, in the elastic-elastic elements 1 'located near the bonkoy, the holes 5 have a width B greater than the width b of the holes 5 in the remaining elastic-elastic elements 1.

Описанный выше недостаток прототипа [3], заключающийся в прогибе пластины, разделяющей ближайший к днищу корпуса упруго-эластичный элемент и соседний с ним под действием внедрения части объема его материала при сжатии внутрь большого отверстия, что вызвано значительным перепадом размеров отверстий в этих двух упруго-эластичных элементах, в конструкции по полезной модели может быть устранен с помощью выполнения отверстия 5 в, по крайней мере, одном упруго-эластичном элементе 1' (на фиг. 1 второй снизу) переменной ширины от величины В до величины b на протяжении от его одной до другой торцевой поверхности 4. Это устраняет часть объема материала этого упруго-эластичного элемента 2', который мог бы при сжатии полимерной пружины стремиться внутрь отверстия 5 соседнего упруго-эластичного элемента 2' (на фиг. 1 первый снизу). Толщина h пластин 2, 2' (фиг. 1, 3-5) в полимерной пружине для обеспечения достаточной прочности и функциональности, должна составлять от 2,5 до 8 миллиметров. Причем в составе полимерной пружины все или некоторые пластины 2, 2' могут быть разной толщины h, но каждая из них должна находиться в упомянутом выше заданном диапазоне. Пластины 2, 2' могут быть составными (не показано) из как минимум двух деталей, суммарная толщина которых также составляет от 2,5 до 8 миллиметров.The disadvantage of the prototype described above [3], which consists in the deflection of the plate separating the elastic-elastic element closest to the bottom of the body and adjacent to it under the influence of the introduction of part of the volume of its material when compressed into a large hole, which is caused by a significant difference in the size of the holes in these two elastic elastic elements in the construction according to the utility model can be eliminated by making holes 5 in at least one elastic-elastic element 1 '(in FIG. 1 second from the bottom) of variable width from B to in b over the length from one to the other end surface 4. This eliminates a part of the volume of the material of this elastic-elastic element 2 ', which could compress the polymer spring into the hole 5 of the adjacent elastic-elastic element 2' (in Fig. 1, the first from below). The thickness h of the plates 2, 2 '(Fig. 1, 3-5) in the polymer spring to ensure sufficient strength and functionality, should be from 2.5 to 8 millimeters. Moreover, in the composition of the polymer spring, all or some of the plates 2, 2 'can be of different thicknesses h, but each of them must be in the above-mentioned specified range. Plates 2, 2 'can be composite (not shown) of at least two parts, the total thickness of which is also from 2.5 to 8 millimeters.

Высокую стабильность полимерной пружины по полезной модели и ее неподверженность такому явлению как «проседание», то есть спаду ее силовой характеристики уже после нескольких повторяющихся силовых воздействий, обеспечивает выполнение торцевых поверхностей 4 упруго-эластичных элементов 1, 1' с уклоном а от боковой поверхности 3 к центральной оси O1 величиной от 0 до 5° (фиг. 2). Такое направление и величина уклона а обеспечивает отсутствие или минимальное возникновение зазоров между торцевыми поверхностями 4 упруго-эластичных элементов 1, 1' и пластинами 2, 2', приводящих к «холостому ходу» полимерной пружины, при котором нагрузка на нее уже воздействует, а полимерная пружина не оказывает необходимого этой нагрузке сопротивления, поскольку происходит не деформация упруго-эластичных элементов 1, 1', а выбирание этих зазоров.High stability of polymer spring for utility model and its nonsusceptibility to the phenomenon of "sagging", ie recession its power characteristic after several repetitive force effects, ensures that the end faces of four elastically resilient elements 1, 1 'with a slope and from the lateral surface 3 to the central axis O1 from 0 to 5 ° (Fig. 2). This direction and the slope value a ensures the absence or minimal occurrence of gaps between the end surfaces 4 of the elastic elements 1, 1 'and the plates 2, 2', leading to the "idling" of the polymer spring, in which the load is already acting on it, and the polymer the spring does not provide the resistance necessary for this load, since it is not the deformation of the elastic elements 1, 1 'that occurs, but the selection of these gaps.

Дополнительными вариантами конструктивного влияния на стабильность силовой характеристики полимерной пружины путем изменения характера деформации упруго-эластичных элементов 1, 1', является выполнение пластин 2, 2' с выступами 7 (фиг. 3), ограничивающими перемещение торцевых поверхностей 4 при деформации упруго-эластичных элементов 1, 1', или с углублениями 8 (фиг. 4) в виде отверстий, сквозных или глухих, или с углублениями 8 (фиг. 5) в виде канавок. Форма, место расположения и количество выступов 7 и углублений 8 может быть любым, но достаточным и обоснованным для обеспечения стабильности упруго-эластичных элементов 1, 1' при их деформации.Additional options for constructive influence on the stability of the power characteristics of the polymer spring by changing the nature of the deformation of the elastic elements 1, 1 ', is the implementation of the plates 2, 2' with the protrusions 7 (Fig. 3), restricting the movement of the end surfaces 4 during deformation of the elastic elements 1, 1 ', or with recesses 8 (Fig. 4) in the form of holes, through or blind, or with recesses 8 (Fig. 5) in the form of grooves. The shape, location and number of protrusions 7 and recesses 8 can be any, but sufficient and justified to ensure the stability of the elastic elements 1, 1 'when they are deformed.

На боковых поверхностях 3 упруго-эластичных элементов 1, 1' может выполняться рельефность K (фиг. 1, 2), которая также может быть выполнена и на их торцевых поверхностях 4 (не показано). Она в сочетании с описанными видами выполнения пластин 2, 2' позволяет достигать качественной силовой и энергетической характеристики полимерной пружины.On the lateral surfaces 3 of the elastic members 1, 1 ′, a relief K (Fig. 1, 2) can be performed, which can also be performed on their end surfaces 4 (not shown). It, in combination with the described types of plates 2, 2 ', allows to achieve high-quality power and energy characteristics of the polymer spring.

Жесткость полимерной пружины может регулироваться при проектировании устройств с ее применением выполнением в упруго-эластичных элементах 1, 1' внутренней полости 9 (фиг. 1, 2). Такая внутренняя полость 9 может быть образована канавкой 11 (фиг. 1, 2), оканчивающейся округлением радиусом r, отношение величины которого к радиусу R кривизны боковой поверхности 3 составляет более 0,1. Выполнение такой канавки 11 наиболее эффективно за счет образования объема внутренней полости 9, достаточного для препятствия охватыванию стержня, если такой применяется в устройстве, и истиранию об него отверстий 5 упруго-эластичных элементов 1, 1', а также для обеспечения плавной силовой характеристики полимерной пружины в течение всего рабочего хода сжатия или растяжения, поскольку при меньшей величине отношения радиусов r и R полное смыкание канавки 12 происходит уже на начальном этапе воздействия нагрузки на полимерную пружину и необходимого влияния на ее силовую характеристику не наблюдается.The stiffness of the polymer spring can be adjusted when designing devices with its implementation in elastic-elastic elements 1, 1 'of the internal cavity 9 (Fig. 1, 2). Such an internal cavity 9 can be formed by a groove 11 (Fig. 1, 2), ending with a rounding of radius r, the ratio of the magnitude of which to the radius R of curvature of the side surface 3 is more than 0.1. The implementation of such a groove 11 is most effective due to the formation of the volume of the internal cavity 9 sufficient to prevent the rod from being gripped, if used in the device, and abrasion the holes 5 of the elastic elements 1, 1 'thereon, as well as to ensure a smooth power characteristic of the polymer spring during the entire working stroke of compression or tension, since for a smaller ratio of the radii r and R, the complete closure of the groove 12 occurs already at the initial stage of the load on the polymer spring and no significant effect on its power characteristic is observed.

Для предотвращения охватывания стержня упруго-эластичными элементами 1, 1' дополнительно полезно выполнять в месте сопряжения их отверстий 5 и торцевых поверхностей 4 выборки 10 (фиг. 1, 2).In order to prevent the rod from being covered by elastic elements 1, 1 ', it is additionally useful to make samples 10 at the interface between their holes 5 and end surfaces 4 (Fig. 1, 2).

На основании обобщения полезных преимуществ полимерной пружины по полезной модели и анализа недостатков аналогов [1], [2] и прототипа [3], возможно описать наиболее эффективную конструкцию полимерной пружины, в которой применено пять упруго-эластичных элементов 1, 1', выполненных с криволинейной боковой поверхностью 3, два упруго-эластичных элемента 1 из которых, расположенные вверху (фиг. 1) одинаковы радиальными габаритными размерами d, и меньше по ним, чем расположенные ниже них три упруго-эластичных элемента 1', одинаковые радиальными габаритными размерам D, а высота самого нижнего из них меньше, чем у других.Based on a generalization of the useful advantages of a polymer spring according to a utility model and analysis of the disadvantages of analogues [1], [2] and a prototype [3], it is possible to describe the most effective polymer spring design in which five elastic-elastic elements 1, 1 'are used, made with curved lateral surface 3, two of the elastic-elastic elements 1 of which located at the top (Fig. 1) are the same radial overall dimensions d, and smaller on them than the three elastic-elastic elements 1 'located below them, the same radial dimensions GOVERNMENTAL size D, and the height of the lowest of them smaller than the others.

Применение полимерной пружины по полезной модели позволяет усовершенствовать существующие конструкции амортизирующих устройств, а также дает возможность новые перспективные изделия на ее основе, обладающие стабильностью, надежностью, а также высокими энергетическими и силовыми характеристиками.The use of a polymer spring according to a utility model makes it possible to improve the existing designs of shock-absorbing devices, and also makes it possible to introduce new promising products based on it, which have stability, reliability, and high energy and power characteristics.

Источники информации:Sources of information:

1. Патент RU 175747, приоритет 15.03.2017, опубликован 18.12.2017, бюл. №35.1. Patent RU 175747, priority 03.15.2017, published December 18, 2017, bull. Number 35.

2. Патент RU 2338100, конвенционный приоритет 18.04.2006 PL Р-379484, опубликован 10.11.2008 Бюл. №31.2. Patent RU 2338100, Convention priority 18.04.2006 PL R-379484, published November 10, 2008 Bull. No. 31.

3. Патент RU 2641956, приоритет 30.01.2017, опубликован 23.01.2018, бюл. №3 /прототип/.3. Patent RU 2641956, priority January 30, 2017, published January 23, 2018, bull. No. 3 / prototype /.

Приложение к заявке на патентование полезной модели «Полимерная пружина»Appendix to patent application for utility model “Polymer spring”

ПЕРЕЧЕНЬSCROLL

ссылочных обозначений и наименований элементов, к которым эти обозначения относятсяreference designations and names of elements to which these designations relate

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (7)

1. Полимерная пружина, содержащая выполненные из эластомерного материала упруго-эластичные элементы (1, 1') различных габаритных размеров (d, D) по ширине в их фронтальном разрезе, ориентированных последовательно вдоль центральной оси (O1) и перемеженных контактирующими с ними пластинами (2, 2'), также различных габаритных размеров (s, S) по ширине в их фронтальном разрезе, при этом любая из пластин (2'), контактирующая с упруго-эластичным элементом (1') большего габаритного размера (D) по ширине в его фронтальном разрезе, выполнена с большим габаритным размером (S) по ширине в ее фронтальном разрезе, чем любая пластина (2), контактирующая с упруго-эластичным элементом (1) меньшего габаритного размера (d) по ширине в его фронтальном разрезе, отличающаяся тем, что пластины (2, 2') снабжены отверстиями (6) вдоль центральной оси (01) и их толщина (h) составляет от 2,5 до 8 миллиметров, а упруго-эластичные элементы (1, 1') снабжены внутренней полостью (9) и снабжены отверстиями (5) вдоль центральной оси (O1), кроме того, на торцевых поверхностях (4) и на боковой поверхности (3) упруго-эластичных элементов (1, 1') выполнена рельефность (K), и торцевые поверхности (4) упруго-эластичных элементов (1, 1') выполнены с уклоном (а) от центральной оси (O1) к боковой поверхности (3).1. A polymer spring containing elastic-elastic elements (1, 1 ') made of an elastomeric material of various overall dimensions (d, D) in width in their frontal section, oriented sequentially along the central axis (O1) and alternated by plates in contact with them ( 2, 2 '), also of various overall dimensions (s, S) in width in their frontal section, while any of the plates (2') in contact with the elastic-elastic element (1 ') of larger overall size (D) in width in its frontal section, made with a large overall measure (S) in width in its frontal section than any plate (2) in contact with an elastic-elastic element (1) of a smaller overall dimension (d) in width in its frontal section, characterized in that the plates (2, 2 ' ) are provided with holes (6) along the central axis (01) and their thickness (h) is from 2.5 to 8 millimeters, and the elastic-elastic elements (1, 1 ') are provided with an internal cavity (9) and provided with holes (5) along the central axis (O1), in addition, on the end surfaces (4) and on the lateral surface (3) of the elastic elements (1, 1 ') the relief (K), and the end surfaces (4) of the elastic elements (1, 1 ') are made with a slope (a) from the central axis (O1) to the side surface (3). 2. Пружина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия (5) вдоль центральной оси (O1) в одних упруго-эластичных элементах (1') по ширине (В) больше, чем (b) в других упруго-эластичных элементах (1).2. A spring according to claim 1, characterized in that the holes (5) along the central axis (O1) in some elastic-elastic elements (1 ') are wider in width (B) than (b) in other elastic-elastic elements ( 1). 3. Пружина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия (5) в упруго-эластичных элементах (1, 1') выполнены переменной ширины (В, b) на протяжении от одной торцевой поверхности (4) до другой торцевой поверхности (4).3. A spring according to claim 1, characterized in that the holes (5) in the elastic-elastic elements (1, 1 ') are made of variable width (B, b) from one end surface (4) to another end surface (4 ) 4. Пружина по п. 1, отличающаяся тем, что в месте сопряжения отверстий (5) и торцевых поверхностей (4) упруго-эластичных элементов (1, 1') выполнены выборки (10).4. A spring according to claim 1, characterized in that in the place where the holes (5) and the end surfaces (4) of the elastic-elastic elements (1, 1 ') are mated, samples (10) are made. 5. Пружина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия (6) вдоль центральной оси (O1) в одних пластинах (2') по ширине (М) больше, чем (m) в других пластинах (2).5. A spring according to claim 1, characterized in that the holes (6) along the central axis (O1) in some plates (2 ') are wider in width (M) than (m) in other plates (2). 6. Пружина по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя полость (9) образована канавкой (12), оканчивающейся скруглением радиусом (r), отношение величины которого к радиусу (R) кривизны боковой поверхности (3) более 0,1.6. A spring according to claim 1, characterized in that the inner cavity (9) is formed by a groove (12) ending with a rounding of radius (r), the ratio of the magnitude of which to the radius (R) of the curvature of the side surface (3) is more than 0.1. 7. Пружина по п. 1, отличающаяся тем, что в ней пять упруго-эластичных элементов (1, 1'), выполненных с криволинейной боковой поверхностью (3), причем из них два упруго-эластичных элемента (1), расположенные вверху - одинаковы радиальными габаритными размерами (d), и меньше по ним, чем расположенные ниже них три упруго-эластичных элемента (1'), одинаковые радиальными габаритными размерам (D), при этом высота самого нижнего из них меньше, чем у других.7. A spring according to claim 1, characterized in that it has five elastic-elastic elements (1, 1 ') made with a curved lateral surface (3), and of which two elastic-elastic elements (1) located at the top the same radial overall dimensions (d), and smaller in them than the three elastic-elastic elements located below them (1 '), the same radial overall dimensions (D), while the height of the lowest of them is smaller than the others.
RU2018137100U 2018-10-22 2018-10-22 POLYMER SPRING RU194775U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137100U RU194775U1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 POLYMER SPRING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137100U RU194775U1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 POLYMER SPRING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194775U1 true RU194775U1 (en) 2019-12-23

Family

ID=69022672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137100U RU194775U1 (en) 2018-10-22 2018-10-22 POLYMER SPRING

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194775U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6478173B2 (en) * 2001-02-13 2002-11-12 Miner Enterprises, Inc. Railroad car draft gear having a long travel
US20090308829A1 (en) * 2007-05-01 2009-12-17 Wabtec Holding Corp. Elastomeric draft gear having a housing
RU161005U1 (en) * 2015-06-15 2016-04-10 Олег Николаевич ГОЛОВАЧ ABSORBING APPARATUS
RU164701U1 (en) * 2015-11-11 2016-09-10 Олег Николаевич ГОЛОВАЧ FRICTION SHOCK ABSORBER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6478173B2 (en) * 2001-02-13 2002-11-12 Miner Enterprises, Inc. Railroad car draft gear having a long travel
US20090308829A1 (en) * 2007-05-01 2009-12-17 Wabtec Holding Corp. Elastomeric draft gear having a housing
RU161005U1 (en) * 2015-06-15 2016-04-10 Олег Николаевич ГОЛОВАЧ ABSORBING APPARATUS
RU164701U1 (en) * 2015-11-11 2016-09-10 Олег Николаевич ГОЛОВАЧ FRICTION SHOCK ABSORBER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE887666C (en) Shock absorbing pads for use in a shock absorber device, particularly for railroad car pulling and pushing devices
US8939300B2 (en) Friction/elastomeric draft gear
CA2684384C (en) Elastomeric pad for a compressible elastomeric spring
RU164701U1 (en) FRICTION SHOCK ABSORBER
JPS627410B2 (en)
RU194775U1 (en) POLYMER SPRING
US8276893B2 (en) Cartridge and rod end isolator
CN107830098B (en) Damper for pantograph and method for adjusting maximum damping force of stretching of damper
RU157364U1 (en) LOAD-ABSORBING DEVICE
US2668049A (en) Spring utilizing a compressible solid
RU172488U1 (en) Friction damper
US20230104946A1 (en) Steel plate damper for structures
EA030977B1 (en) Friction shock absorber
RU145079U1 (en) ELASTIC DAMPER RECEIVING SHOCK LOADS AND MACHINE ABSORBING POWER ENERGY WITH ITS APPLICATION
RU198158U1 (en) Friction shock absorber
CN213534705U (en) Combined buffer with pyramid platform
RU197623U1 (en) Elastic element
CN209539885U (en) A kind of reinforced bearing spring structure
RU2662317C2 (en) Elastic element
RU2651789C2 (en) Compressed elastic element
RU2751903C2 (en) Frictional shock absorber
RU175747U1 (en) Absorbing device with polymer elastic elements for couplers of passenger rolling stock
US20210324651A1 (en) Steel plate damper for structures subject to dynamic loading
CN109083970B (en) Multistable eccentric pressing plate type axial vibration isolation device
US10195917B2 (en) Jounce bumper