RU2301362C2 - Double-acting shock absorber - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: proposed double-acting shock absorber contains energy-absorbing elastic members and reverser. Energy-absorbing elastic members are made in form of outer and inner ring tapered springs. Outer surfaces of inner ring tapered springs and inner surfaces of outer ring tapered springs are made conical. Ring tapered springs are assembled coaxially into pack for interaction in pairs with each other along said conical surfaces made with angle of taper greater than angle of friction of material of ring tapered springs. Reverser consists of housing installed inside said pack of ring tapered springs with guaranteed clearance greater than radial deformation of inner ring tapered springs, and cylinder arranged inside housing. Housing and cylinder are provided with radial stops arranged in different longitudinal planes for relative displacement and engagement with one of end faces of pack whose other end engages with movable stop ring installed at opposite end of housing and thrusting against spherical surface of radial stops of rod arranged in plane of said cylinder for displacement in its longitudinal slots under action of additional extensible stops arranged on end of rod and held by screw plug, and in longitudinal slots of housing. Rod thrust against bead of step bearing s of spherical traction member. Other spherical traction member is installed on cylinder at opposite side of shock absorber.

EFFECT: provision of double action of shock absorber.

2 dwg

Description

Изобретение относится к амортизаторам или демпферам трения, в частности к кольцевым пружинам, деформируемым в радиальном направлении аксиальной нагрузкой.The invention relates to shock absorbers or friction dampers, in particular to annular springs, radially deformable by axial loading.

Известны кольцевые пружины, состоящие из набора чередующихся колец с наружными и внутренними коническими поверхностями [1, 2]. Осевая сила, приложенная к пружинам, вызывает на конических поверхностях большие давления, которые заставляют наружные кольца расширяться, а внутренние - сжиматься. Сравнительно малые радиальные деформации колец благодаря малому углу конусности преобразуются в значительные осевые перемещения колец. Сумма осевых перемещений всех колец составляет осадку пружины.Known annular springs, consisting of a set of alternating rings with outer and inner conical surfaces [1, 2]. The axial force applied to the springs causes large pressures on the conical surfaces, which cause the outer rings to expand and the inner rings to contract. Relatively small radial deformations of the rings, due to the small taper angle, are converted into significant axial displacements of the rings. The sum of the axial movements of all the rings is the spring draft.

Недостаток этой конструкции в одностороннем ее действии.The disadvantage of this design is its one-sided action.

Известен амортизатор, содержащий упругий элемент, выполненный в виде встречно направленных полых усеченных конусов, соединенных большими основаниями и имеющих убывающую толщину от меньшего основания к большему. При этом упругий элемент разрезан плоскостями, проходящими через ось амортизатора, на отдельные части [3].Known shock absorber containing an elastic element made in the form of counter-directed hollow truncated cones connected by large bases and having a decreasing thickness from a smaller base to a larger one. In this case, the elastic element is cut by planes passing through the axis of the shock absorber into separate parts [3].

Недостаток изобретения в одностороннем направлении гашения колебаний.The disadvantage of the invention in the one-way direction of damping.

Известны амортизаторы, выполненные на основе клинчатых пружин, снабженные реверсорами, т.е. устройствами, позволяющими нагружать амортизатор в прямом и в обратном направлении [4].Known shock absorbers made on the basis of blade springs, equipped with reversers, i.e. devices that allow you to load the shock absorber in the forward and reverse direction [4].

По своей технической сущности последние конструкции в наибольшей мере соответствуют предлагаемой и могут быть приняты в качестве прототипа.According to their technical nature, the latest designs are most consistent with the proposed and can be taken as a prototype.

Задачей, решаемой предлагаемой конструкцией, является возможность двухстороннего действия амортизатора.The problem solved by the proposed design is the possibility of two-way action of the shock absorber.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая конструкция амортизатора двухстороннего действия, содержащего энергопоглощающие упругие элементы, снабжена реверсором.The problem is solved in that the proposed design of a double-acting shock absorber containing energy-absorbing elastic elements is equipped with a reverser.

Отличительной особенностью конструкции является то, что энергопоглощающие упругие элементы выполнены в виде кольцевых клинчатых пружин, наружные поверхности внутренних пружин и внутренние поверхности наружных пружин выполнены коническими, при этом пружины собранны соосно в пакет с возможностью взаимодействия попарно друг с другом по упомянутым коническим поверхностям, выполненным с углом конусности большим угла трения материала, при этом реверсор состоит из корпуса, установленного внутри пакета энергопоглощающих упругих элементов и цилиндра, размещенного внутри корпуса, причем корпус и цилиндр снабжены радиальными упорами, размещенными в разных продольных плоскостях с возможностью взаимного перемещения и взаимодействия с одним из торцов пакета, другой торец которого взаимодействует с подвижным упорным кольцом, установленным на противоположном конце корпуса и упирающимся в сферическую поверхность радиальных упоров штока, размещенного в полости упомянутого цилиндра с возможностью перемещения в его продольных пазах посредством дополнительных выдвижных упоров, размещенных на конце штока и удерживаемых винтовой пробкой, и в продольных пазах корпуса, при этом шток упирается в буртик подпятника одного сферического тягового элемента, а другой тяговый элемент установлен на цилиндре с противоположной стороны амортизатора.A distinctive design feature is that the energy-absorbing elastic elements are made in the form of ring wedge springs, the outer surfaces of the inner springs and the inner surfaces of the outer springs are conical, while the springs are assembled coaxially in a package with the possibility of interaction in pairs with each other over said conical surfaces made with angle of conicity greater than the angle of friction of the material, while the reverser consists of a housing mounted inside a package of energy-absorbing elastic elements and a cylinder placed inside the housing, the housing and the cylinder provided with radial stops placed in different longitudinal planes with the possibility of mutual movement and interaction with one of the ends of the package, the other end of which interacts with a movable thrust ring mounted on the opposite end of the housing and abuts against a spherical the surface of the radial stops of the rod placed in the cavity of the said cylinder with the possibility of movement in its longitudinal grooves by means of additional retractable stops in, located at the end of the rod and held by a screw plug, and in the longitudinal grooves of the housing, while the rod abuts against the shoulder of the thrust bearing of one spherical traction element, and the other traction element is mounted on the cylinder on the opposite side of the shock absorber.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого амортизатора, а на фиг.2 - ее поперечный разрез.Figure 1 presents the design of the proposed shock absorber, and figure 2 - its cross section.

Амортизатор двухстороннего действия состоит из энергопоглощающих упругих элементов, выполненных в виде внутренних 1 и наружных 2 кольцевых пружин. Наружные поверхности внутренних пружин 1 и внутренние поверхности наружных пружин 2 выполнены коническими. Реверсор состоит из корпуса 3, установленного внутри пакета упомянутых энергопоглощающих упругих элементов 1, 2 и цилиндра 4, размещенного внутри корпуса 3, причем корпус 3 и цилиндр 4 снабжены радиальными упорами 5 и 6, соответственно размещенными в пазах, расположенных в разных продольных плоскостях с возможностью взаимного перемещения и взаимодействия с одним из торцов пакета, другой торец которого взаимодействует с подвижным упорным кольцом 7, установленным на противоположном конце амортизатора и упирающимся в сферическую поверхность радиального упора 8 штока 9, размещенного в полости упомянутого цилиндра 4 с возможностью перемещения в его продольных пазах посредством дополнительных выдвижных упоров 10, размещенных на конце штока 9 и удерживаемых винтовой пробкой 11, и в продольных пазах корпуса 3, при этом шток 9 упирается в буртик подпятника 12 сферического тягового элемента 13, а другой сферический тяговый элемент 14 установлен на цилиндре 4 с противоположной стороны амортизатора. Сферические головки тяговых элементов 13 и 14 закреплены на креплениях амортизируемых конструкций 15 и 16.The double-acting shock absorber consists of energy-absorbing elastic elements made in the form of internal 1 and external 2 ring springs. The outer surfaces of the inner springs 1 and the inner surfaces of the outer springs 2 are conical. The reverser consists of a housing 3 mounted inside a package of said energy-absorbing elastic elements 1, 2 and a cylinder 4 located inside the housing 3, the housing 3 and the cylinder 4 provided with radial stops 5 and 6, respectively placed in grooves located in different longitudinal planes with the possibility mutual displacement and interaction with one of the ends of the package, the other end of which interacts with a movable thrust ring 7 mounted on the opposite end of the shock absorber and abuts against a spherical surface p the adial stop 8 of the rod 9, placed in the cavity of the said cylinder 4 with the possibility of movement in its longitudinal grooves by means of additional retractable stops 10, located on the end of the rod 9 and held by a screw plug 11, and in the longitudinal grooves of the housing 3, while the rod 9 abuts against the shoulder the thrust bearing 12 of the spherical traction element 13, and another spherical traction element 14 is mounted on the cylinder 4 on the opposite side of the shock absorber. The spherical heads of the traction elements 13 and 14 are fixed to the fastenings of the shock-absorbing structures 15 and 16.

Устройство работает следующим образом. При приложении к тяговым элементам 13, 14 растягивающих усилий, тяговый элемент 13, соединенный с корпусом 3 через радиальный упор 5, взаимодействует с правым торцом пакета пружин 1, 2, а тяговый элемент 14, соединенный с цилиндром 4, а также через выдвижные упоры 10 с радиальными упорами 8 штока 9 и упорное кольцо 7 взаимодействует с левым торцом пакета. Происходит сжатие пакета. Внутренние и наружные пружины 1, 2, взаимодействующие своими коническими поверхностями, внедряются друг в друга и под действием приложенного осевого усилия, преобразованного коническими поверхностями в радиальные, начинают деформироваться. Причем наружные пружины 2 растягиваются, а внутренние 1 - сжимаются, поглощая энергию. Дополнительное поглощение энергии происходит за счет преобразования ее в тепло в результате трения конических поверхностей.The device operates as follows. When tensile forces are applied to the traction elements 13, 14, the traction element 13 connected to the housing 3 through a radial stop 5 interacts with the right end of the spring package 1, 2, and the traction element 14 connected to the cylinder 4, as well as through the sliding stops 10 with radial stops 8 of the rod 9 and the thrust ring 7 interacts with the left end of the package. The packet is compressed. The inner and outer springs 1, 2, interacting with their conical surfaces, are embedded in each other and under the action of the applied axial force, transformed by the conical surfaces into radial, begin to deform. Moreover, the outer springs 2 are stretched, and the inner 1 - are compressed, absorbing energy. Additional energy absorption occurs due to its conversion to heat as a result of friction of conical surfaces.

При приложении к амортизатору сжимающих усилий тяговый элемент 14 через радиальные упоры 6 цилиндра 4 взаимодействует с правой стороной пакета пружин, а тяговый элемент 13 через буртик подпятника 12 и радиальные упоры 8 штока 9 взаимодействует с левым торцом пакета, также сжимая его. Поглощение энергии происходит аналогично вышеупомянутому.When compressive forces are applied to the shock absorber, the traction element 14 interacts with the right side of the spring package through the radial stops 6 of the cylinder 4, and the traction element 13 interacts with the left end of the package through the shoulder of the thrust bearing 12 and the radial stops 8 of the rod 9, also compressing it. Energy absorption occurs similarly to the above.

Заявитель изготовил опытные образцы амортизатора, которые полностью подтвердили правильность заявленной конструкции.The applicant made prototype shock absorbers, which fully confirmed the correctness of the claimed design.

Использованная литератураReferences

1. П.И.Орлов, Основы конструирования, т.3. М., Машиностроение, 1977, стр.200.1. P.I. Orlov, Fundamentals of Design, vol. 3. M., Mechanical Engineering, 1977, p. 200.

2. Справочник машиностроения, т.4, М., 1968, стр.738,2. Handbook of mechanical engineering, t.4, M., 1968, p. 738,

3. АС №1011930, Амортизатор, 1980.3. AC No. 1011930, Shock absorber, 1980.

4. И.А.Биргер и др., Расчет на прочность деталей машин. М., Машиностроение, 1979, стр.173 (прототип).4. I. A. Birger et al. Strength analysis of machine parts. M., Engineering, 1979, p. 173 (prototype).

Claims (1)

Амортизатор двухстороннего действия, содержащий энергопоглощающие упругие элементы, снабженный реверсором, отличающийся тем, что энергопоглощающие упругие элементы выполнены в виде наружных и внутренних кольцевых клинчатых пружин, при этом наружные поверхности внутренних кольцевых клинчатых пружин и внутренние поверхности наружных кольцевых клинчатых пружин выполнены коническими, кольцевые клинчатые пружины собраны соосно в пакет с возможностью взаимодействия попарно друг с другом по упомянутым коническим поверхностям, выполненным с углом конусности, большим угла трения материала кольцевых клинчатых пружин, а реверсор состоит из корпуса, установленного внутри упомянутого пакета кольцевых клинчатых пружин с гарантированным зазором, большим радиальной деформации внутренних кольцевых клинчатых пружин, и цилиндра, размещенного внутри корпуса, причем корпус и цилиндр снабжены радиальными упорами, размещенными в разных продольных плоскостях с возможностью взаимного перемещения и взаимодействия с одним из торцов пакета, другой торец которого взаимодействует с подвижным упорным кольцом, установленным на противоположном конце корпуса и упирающимся в сферическую поверхность радиальных упоров штока, размещенного в полости упомянутого цилиндра с возможностью перемещения в его продольных пазах посредством дополнительных выдвижных упоров, размещенных на конце штока, удерживаемых винтовой пробкой, и в продольных пазах корпуса, при этом шток упирается в буртик подпятника сферического тягового элемента, другой сферический тяговый элемент установлен на цилиндре с противоположной стороны амортизатора.A double-acting shock absorber containing energy-absorbing elastic elements, equipped with a reverser, characterized in that the energy-absorbing elastic elements are made in the form of outer and inner ring-shaped spring springs, while the outer surfaces of the inner ring-shaped spring springs and the inner surfaces of the outer ring-shaped spring springs are conical, ring-shaped coil springs assembled coaxially in a bag with the ability to interact in pairs with each other on the above-mentioned conical surfaces, made with a taper angle greater than the angle of friction of the material of the ring-shaped spring springs, and the reverser consists of a housing installed inside the mentioned package of ring-shaped spring springs with a guaranteed clearance, large radial deformation of the inner ring-shaped spring springs, and a cylinder located inside the case, and the case and cylinder are provided radial stops placed in different longitudinal planes with the possibility of mutual movement and interaction with one of the ends of the package, the other end of which interacts with a movable thrust ring mounted on the opposite end of the housing and abutting against the spherical surface of the radial stops of the rod, placed in the cavity of the said cylinder with the possibility of movement in its longitudinal grooves by means of additional retractable stops placed on the end of the rod, held by a screw plug, and in the longitudinal grooves of the case, while the rod abuts against the shoulder of the thrust bearing of the spherical traction element, another spherical traction element is mounted on the cylinder on the opposite side of the shock-absorbing pa

Images