Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2458268

(19)

RU

(11)

2458268

(13)

C1

(51) МПК F16F1/12 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010154677/11, 31.12.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

31.12.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 31.12.2010

(45) Опубликовано: 10.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2380174 С2, 27.01.2010. SU 1397635 A1, 23.05.1988. JP 62209238 A, 14.09.1987. FR 2877063 A1, 28.04.2006.

Адрес для переписки:

109004, Москва, Большой факельный пер., 2/22, кв.44, А.И. Костюку

(72) Автор(ы):

Костюк Анатолий Иванович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Костюк Анатолий Иванович (RU)

(54) ВИНТОВАЯ ПРУЖИНА РАСТЯЖЕНИЯ-СЖАТИЯ ДЛЯ РЕЗОНАНСНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к вибрационной технике. Пружина выполнена витой и может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму. К торцам пружины прикреплены присоединительные фланцы. На каждом фланце выполнено углубление, исключающее соприкосновение крайних рабочих витков пружины с фланцами. Крайние витки подогнуты и срезаны так, что при сжатии пружины с фланцами под максимальной нагрузкой витки пружины не соприкасаются. В крайних витках пружины на плоских поверхностях их соприкосновения с присоединительными фланцами выполнены резьбовые отверстия. Присоединительные фланцы имеют отверстия напротив резьбовых отверстий и прикреплены к крайним виткам пружины винтами. Достигается повышение технологичности конструкции пружины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях хозяйственной деятельности.

Известно применение винтовых цилиндрических витых пружин сжатия в конструкциях электромагнитных вибровозбудителей (стр.12-13 в книге: И.И.Быховский. Новые однотактные электромагнитные вибровозбудители. Изд. ЦНИИинформации и технико-эконом. иссл. по строит., дорожному и коммунальному машиностроению. М., 1972). Недостатки витых пружин: высокий уровень шума, возникающего от соударения концевых витков, а также значительное рассеяние энергии при резонансных колебаниях, что обусловлено микросдвигами торцовых частей пружин относительно опорных плоскостей и соударением концевых витков.

Известна прорезная винтовая цилиндрическая пружина растяжения-сжатия, которая свободна от указанных недостатков и применена в известной конструкции электромагнитного вибровозбудителя (стр.13 в книге: И.И.Быховский. Новые однотактные электромагнитные вибровозбудители. Изд. ЦНИИинформации и технико-эконом. иссл. по строит., дорожному и коммунальному машиностроению. М., 1972).

Недостатком прорезной винтовой цилиндрической пружины растяжения-сжатия является недостаточная технологичность конструкции пружины, что требует выполнения трудоемкой операции по фрезерованию сквозного винтового паза в толстостенной трубчатой заготовке, а также требует применения при изготовлении пружины сложного приспособления для фрезерования винтового паза. Эти недостатки настолько существенны, что указанные прорезные винтовые пружины растяжения-сжатия не получили практического применения в вибрационной технике.

В качестве прототипа выбрана винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем (см. патент РФ на изобретение 2380174 автора данной заявки). Формула изобретения по указанному патенту: винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем, торцы которой выполнены с возможностью механического присоединения к ним деталей колебательной системы, при этом пружина выполнена витой, к ее торцам приварены присоединительные фланцы, на каждом из которых выполнено углубление, исключающее соприкосновение крайних рабочих витков пружины с фланцами при работе пружины, при этом крайние витки подогнуты и срезаны так, что при сжатии пружины с фланцами под максимальной нагрузкой витки пружины не соприкасаются, причем пружина может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму.

Недостатком прототипа является недостаточная технологичность конструкции пружины с приваренными присоединительными фланцами, заключающаяся в том, что сварка пружинной стали требует предварительного нагрева деталей до высокой температуры. Это существенно усложняет в условиях промышленного производства процесс сварки присоединительных фланцев с пружиной.

Задачей изобретения является повышение технологичности конструкции винтовой пружины растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем до приемлемой для машиностроительного производства.

Решение задачи достигается тем, что винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем, торцы которой выполнены с возможностью механического присоединения к ним деталей колебательной системы, пружина выполнена витой, к ее торцам прикреплены присоединительные фланцы, на каждом из которых выполнено углубление, исключающее соприкосновение крайних рабочих витков пружины с фланцами при работе пружины, при этом крайние витки подогнуты и срезаны так, что при сжатии пружины с фланцами под максимальной нагрузкой витки пружины не соприкасаются, пружина может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму, при этом в крайних витках пружины на плоских поверхностях их соприкосновения с присоединительными фланцами выполнены резьбовые отверстия, с помощью которых присоединительные фланцы, имеющие отверстия напротив резьбовых отверстий, прикреплены к крайним виткам пружины винтами, причем каждый присоединительный фланец прикреплен к крайнему витку пружины не менее чем двумя винтами.

В качестве присоединительных фланцев могут быть использованы детали резонансной механической колебательной системы, например реактивная масса и деталь корпуса вибрационного устройства, в котором установлена пружина.

Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат: предложена конструкция винтовой пружины растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем на основе винтовой витой пружины, изготавливаемой по широко применяемой технологии способом навивки на оправку прутка в горячем состоянии. В дополнение к этой технологии производятся дополнительные простые технологические операции: отпуск стандартной пружины, отрезание части длины крайних ее витков, сверление отверстий на плоской поверхности крайних витков, нарезание резьбы в этих отверстиях, закалка и отпуск пружины на пружинные свойства. Наличие резьбовых отверстий на крайних витках пружины позволяет прикреплять к ним присоединительные фланцы с помощью винтов.

Анализ уровня техники в области машиностроения и вибрационной техники показал, что предложенная совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и таким образом предлагаемое изобретение является новым и имеет изобретательский уровень.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана конструкция винтовой пружины растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем. Винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем включает собственно винтовую витую пружину 1, на плоских поверхностях 2 торцев которой выполнены резьбовые отверстия 3. Присоединительные фланцы 4 прикреплены к крайним виткам пружины винтами 5, которые ввинчены в резьбовые отверстия 3. Под винтами 5 установлены стопорные пластины или шайбы 6. Присоединительные фланцы имеют отверстия 8 для механического соединения с деталями резонансной колебательной системы. На каждом фланце имеется углубление 7, исключающее соприкосновение крайних рабочих витков пружины с фланцами при работе пружины.

В качестве присоединительных фланцев могут быть использованы детали резонансной механической колебательной системы, например реактивная масса и деталь вибрационного устройства, в котором установлена пружина.

Винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем работает следующим образом. К присоединительным фланцам 4 прикрепляются с помощью винтов детали резонансной механической колебательной системы. Эти детали совершают колебания вдоль оси пружины 1. Благодаря тому, что присоединительные фланцы 4 жестко присоединены винтами 5 к крайним виткам пружины 1, она выполняет функции как пружины сжатия, так и пружины растяжения. При этом пружина работает бесшумно и с минимальными потерями энергии, сохраняет стабильность частоты собственных колебаний. Каждый из присоединительных фланцев прикреплен к крайнему витку пружины не менее чем двумя винтами. Это необходимо для предотвращения проворачивания присоединительных фланцев относительно самой пружины и обеспечения жесткого без зазоров соединения присоединительных фланцев с крайними витками пружины.

В данной винтовой пружине растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем решена задача изобретения - достигнута приемлемая для машиностроительного производства технологичность конструкции. Эта задача решена за счет того, что на плоских поверхностях крайних витков пружины выполнены резьбовые отверстия, с помощью которых присоединительные фланцы прикреплены к крайним виткам пружины винтами, которые ввинчены в резьбовые отверстия. Причем доработка винтовой витой пружины, изготавливаемой по общепринятой в машиностроении технологии способом горячей навивки, осуществляется путем выполнения дополнительных простых технологических операций - отпуск пружины, дополнительная механическая обработка (отрезание части длины крайних витков, сверление отверстий на плоских поверхностях крайних витков, нарезание резьбы в этих отверстиях), закалка и отпуск пружины на получение пружинных свойств.

Как видно из изложенного выше, возможность практического осуществления предложенного изобретения не вызывает сомнений. Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.

Формула изобретения

1. Винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем, торцы которой выполнены с возможностью механического присоединения к ним деталей колебательной системы, пружина выполнена витой, к ее торцам прикреплены присоединительные фланцы, на каждом из которых выполнено углубление, исключающее соприкосновение крайних рабочих витков пружины с фланцами при работе пружины, при этом крайние витки подогнуты и срезаны так, что при сжатии пружины с фланцами под максимальной нагрузкой витки пружины не соприкасаются, пружина может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму, отличающаяся тем, что в крайних витках пружины на плоских поверхностях их соприкосновения с присоединительными фланцами выполнены резьбовые отверстия, с помощью которых присоединительные фланцы, имеющие отверстия напротив резьбовых отверстий, прикреплены к крайним виткам пружины винтами, причем каждый присоединительный фланец прикреплен к крайнему витку пружины не менее чем двумя винтами.

2. Винтовая пружина растяжения-сжатия для резонансных механических колебательных систем по п.1, отличающаяся тем, что в качестве присоединительных фланцев использованы детали резонансной механической колебательной системы, например реактивная масса и деталь корпуса вибрационного устройства, в котором установлена пружина.

РИСУНКИ