Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10131
.pdf
существенно меньшим весом. Тем не менее, не было признано, что долговечность может быть значительно
выше, чем у ранее использовавшихся пружин, подвергающихся изгибу, при том же весе. В соответствии с
модификацией изобретения, при которой напряжение только растягивающее, и с аналогичной модификацией,
при которой напряжение только сжимающее, в отличие от статических значений, которые значительно
отличаются друг от друга, будучи намного меньше при обработке натянутых или сжатых волокон или обоих
типов волокон таким образом, что часть, нагруженная исключительно растягивающим напряжением, обладает
большей вязкостью, чем при чисто растягивающем напряжении. Следует учитывать, что пружина,
подверженная усталостному разрушению под сжатием, имеет такое прямоугольное сечение, что расстояние
от самых внешних натянутых волокон до нейтральной оси всегда одинаково или приблизительно совпадает с
осью натянутой поверхности.
То же самое, что и «расстояние от внешнего 40», подъемное поведение материалов под воздействием
наиболее сжатых волокон до указанной нейтральной оси часто повторяющихся напряжений обусловлено
главным образом влиянием качества поверхности. Изобретение может быть выполнено с 95. В то время как
при растягивающем напряжении, так и при изгибе, придавая пружине такую форму поперечного сечения,
которая увеличивается и развивается, при наиболее часто повторяющихся напряжениях, в усталостный
излом. При сильном напряжении растяжения, возникающем в наиболее сжатых волокнах или слоях,
поврежденные части при сжатии сжимаются друг с другом настолько, что усталостный излом не возникает.
На основании экспериментов, проведенных в Берлине, для того чтобы указанное изобретение было четко
понято и легко внедрено, соотношение прочности и долговечности будет описано более подробно со ссылкой
на прилагаемые чертежи, на которых, если на рисунке 1 показано сечение стальной пружины для
пластинчатых пружин, как они были изготовлены ранее.
На рисунке 2 показано сечение пружины согласно изобретению, на рисунке 3 показано сечение многолистовой
пружины, отдельные элементы которой имеют другую форму сечения в соответствии с изобретением, на
рисунке 4 — боковой вид полной листовой пружины, используемой в железнодорожных транспортных
средствах, на рисунке 5 — поперечное сечение рисунка 4, на рисунках 6 и 7 — соответственно план и
поперечное сечение разъемного внутреннего фрикционного пружинного кольца согласно изобретению, и на
рисунке 8 — диаграмма напряжений в кольце, показанном на рисунках 6 и 7.
В широко распространенном до настоящего времени прямоугольном сечении рессор, показанном на рисунке
1, в наружных волокнах или слоях действуют одинаковые напряжения сжатия и растяжения. Нейтральная или
нулевая линия или ось 26 12-12, показанная пунктирными линиями на каждом из изображенных сечений и
проходящая через центр тяжести 11 сечения, в сечении согласно рисунку 1, лежит на равных расстояниях от
наиболее сильно напряженных волокон или слоя растяжения и наиболее сильно напряженных волокон или
слоя сжатия; эти расстояния обозначены цифрами 13 и 14.
На рисунке 2 показано трапециевидное сечение 15 в соответствии с настоящим изобретением. Нейтральное
волокно или слой, проходящий через центр тяжести 11, обозначено линией 12-12, и расстояние 16 от этой
линии наиболее напряженного растягивающего волокна или слоя меньше, чем расстояние 17 от указанной
линии наиболее напряженного сжимающего волокна или слоя, так что растягивающие и сжимающие
напряжения внешних волокон или слоев соответствуют этим расстояниям 16. 17.
На рисунке 3, где в разрезе показана пружина, состоящая из нескольких элементов 18 в виде листовых
пружин, тот же эффект достигается путем создания одного или нескольких углублений -020 ниже нейтральной
линии 12-12 в части 19, подверженной сжатию, которые простираются в виде канавок по всей длине каждого
листа пружины 18. - Углубления -20 вызывают в прямоугольном сечении смещение нейтральной линии 12-12
в направлении Q части 21, подверженной растяжению. Расстояние 22 от самой внешней линии волокон
натяжения или слоя нейтральных волокон 12-12, таким образом, меньше, чем расстояние 23 от линии стяжки;
указанной линии самых внешних линий волокон сжатия или слоя, и, следовательно, наибольшее напряжение
растяжения меньше, чем наибольшее напряжение сжатия.
На рисунках 4 и 5 показана опорная пружина железнодорожного транспортного средства, изготовленная в
соответствии с изобретением, причем рисунок 4 представляет собой вид сбоку, а рисунок 5 — сечение
элемента 24, который скрепляет вместе листы или лопасти 18, изготовленные в соответствии с рисунком 3.
Пружинные ремни 25 известным способом предотвращают боковое смещение листьев или лезвий 18. Форма
пружинного сечения, показанная на рисунках 3 и 5, особенно подходит для ламинированных пружин 7,
поскольку канавки 20 могут использоваться для смазки элементов пружины. В дополнение к приведенным
выше конструктивным примерам могут использоваться любые другие сечения по желанию, в которых,
располагая 8G-расстояния внешних волокон или слоев от нейтральной линии, достигается большая
долговечность.
На рисунках 6 и 7 смещение нейтральной линии 12-12 в разрезном внутреннем кольце 26 фрикционной
пружины 85 достигается за счет особого строения сечения; это кольцо замыкается внешними силами с
возникновением внутренних напряжений. В результате удаления материала из той части сечения, которая
находится под напряжением сжатия, нейтральная линия 12-12 приближается к внешнему волокну или слою,
находящемуся под напряжением растяжения. Следовательно, расстояние 27 этого волокна или слоя от
нейтральной линии 95 12-12 меньше, чем расстояние 28 наиболее сильно нагруженного сжатого волокна или
слоя от этой линии.
На рисунке 8 показан фрагмент кольца 26 в проекции для наглядного представления величины напряжения
относительно сечения 29-29, перпендикулярного нейтральной линии 12-12. Распределение напряжений
можно увидеть относительно линии 30-30 j05, указывающей величину и характер напряжений в различных
слоях. Поскольку напряжения во всех материалах, используемых для пружин, возрастают пропорционально
расстоянию от нейтральной линии 12-12, в показанном сечении наибольшее растягивающее напряжение
должно быть меньше наибольшего сжимающего напряжения, и они связаны друг с другом в соответствии с
расстояниями 27-28 самых внешних волокон или слоев Ace от нейтральной линии 12-12. Значения
напряжений показаны стрелками 31.
В соответствии с данным изобретением, пружинная секция 10 обычной формы, показанная на рисунке 1,
может обладать различной прочностью за счет соответствующей термической обработки ее половин,
разделенных нейтральной линией 12-12, так что половина, подверженная растягивающим напряжениям,
будет прочнее, чем половина, подверженная сжимающим напряжениям. Также возможно соединение двух
различных материалов параллельно нейтральной линии 12-12. Такое соединение может быть выполнено
путем прокатки, сварки или аналогичными методами.
Соединение не обязательно должно распространяться на всю поверхность; оно должно быть достаточным
лишь для того, чтобы две части не разделились.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем в пункте 1, соответствует действительности. Пружина, в которой расстояния (22, o 23)
самых внешних натянутых и сжатых волокон соответственно от нейтральной оси (12-12) находятся в
соотношении 1:1,3-1,7 для указанной цели.
2.
А. Пружина, в которой натянутые или сжатые волокна, или и те, и другие, обработаны таким образом, что
часть, находящаяся под натяжением, имеет большую прочность, чем часть, находящаяся под сжатием, и
расстояние от самых внешних натянутых волокон до нейтральной оси такое же или приблизительно такое же,
как расстояние от самых внешних сжатых волокон до указанной нейтральной оси.
3.
Пружина, сконструированная в основном так, как описано здесь, со ссылкой на любой из примеров 2a,
проиллюстрированных на рисунках 2–8 прилагаемых чертежей, для указанной цели.
Датировано 11 июля 1930 года.
1IASELTINE, LAKE & Co., 28, Southampton Buildings, Лондон, Англия, и 19-25, West 44th Street, Нью-Йорк,
TT.S.A., агенты заявителей.
Редхилл: Напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd. – 1931 год.
я-
Соседние файлы в папке патенты