СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ УПРУГОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD OF FLEXIBILITY CONTROL AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных видах транспорта.
Известен способ дискретного регулирования упругости различных пружинящих элементов, состоящий в том, что для их изготовления используют материалы с заданными упругими свойствами, из которых изготовляют пружинящие элементы с заданным сечением, обеспечивающим заданную упругость, "Большая советская энциклопедия", "Советская энциклопедия", М., 1970, том 1, стр.534.
Недостатком указанного способа является потеря в процессе эксплуатации упругих свойств из-за структурного изменения материала, из которого изготовлены пружинящие материалы.
Техническим результатом является повышение надежности работы пружинящих элементов при изменении условий их эксплуатации и потере упругости.
В предлагаемом способе указанный технический результат достигается тем, что через капсуло-ниппели камер пружинящих элементов вталкивают или выталкивают рабочее тело из шарообразных упругих промасленных капсул, чем регулируют упругость пружинящих элементов.
Указанный способ реализуется цилиндрической шаропружиной, работающей на сжатие; цилиндрической шаропружиной, работающей на растяжение; шаропружиной, работающей на кручение: шаропружиной, работающей на изгиб; шарорессорой; а также капсуло-насосом для вталкивания капсул в камеры шаропружин.
В шаропружинах, реализующих предлагаемый способ, указанный технический результат достигается тем, что они имеют рабочую и амортизирующую камеры, разделенные силовым поршнем и заполненные рабочим телом из шарообразных упругих промасленных капсул с эластичной оболочкой, заполненной незамерзающей жидкостью; каждая камера снабжена капсуло-ниппелем, выполненным с возможностью при присоединении к ним переносного капсуло-насоса вталкивать в камеры дополнительные капсулы для компенсации потери упругости шаропружинами.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на:
- фиг.1 дан общий вид цилиндрической шаропружины, работающей на сжатие;
- фиг.2 - цилиндрической шаропружины, работающей на растяжение;
- фиг.3 - шаропружины, работающей на кручение;
- фиг.4 - шаропружины, работающей на изгиб;
- фиг.5 - шарорессоры;
- фиг.6 - капсуло-насоса для вталкивания капсул в камеры шаропружин.
Способ регулирования упругости состоит в следующем.
Изготовляют оснастку шаропружин, изготовляют рабочее тело из шарообразных упругих промасленных капсул. Заполняют рабочую и аммортизационную камеры шаропружин рабочим телом, для чего к их капсуло-ниппелям подсоединяют капсуло-насос и вталкивают в камеры шаропружин капсулы рабочего тела. При потере шаропружиной упругости дополнительно вталкивают капсулы рабочего тела. Используя капсуло-ниппели, выталкивают из камер капсулы рабочего тела при недопустимом увеличении упругости шаропружин, например при увеличении температуры окружающей среды.
Устройства для реализации способа регулирования упругости имеют следующие конструкции:
- цилиндрическая шаропружина (фиг.1), работающая на сжатие, имеет цилиндрический кольцевой корпус 1 с рабочей 2 и аммортизирующей камерами, разделенными кольцевым поршнем 4, жестко закрепленном на плунжере 5. Камеры 2 и 3 заполнены шарообразными упругими промасленными капсулами 6, в оболочках 7 которых содержится незамерзающая жидкость 8, например антифриз. Для вталкивания в камеры 2 и 3 капсул 6 и выталкивания их служат капсуло-ниппели 9 и 10. Корпус 1 и плунжер 5 имеют фланцы 11 и 12 для крепления цилиндрической шаропружины;
- цилиндрическая шаропружина (фиг.2), работающая на растяжение, имеет конструкцию, аналогичную описанному выше, за исключением приспособлений для крепления, где вместо фланцев имеются серьги 11 и 12;
- шаропружина, (фиг.3), работающая на кручение, имеет цилиндрический кольцевой корпус 1 с перегородкой 2, разделяющей его на рабочую 3 и амортизирующую камеры, образованные кольцевой крышкой 5 поводка с поршнем 6. Камеры 3 и 4 заполнены шарообразными упругими промасленными капсулами 7, в оболочках 8 которых содержится незамерзающая жидкость 9. Для вталкивания в камеры 3 и 4 капсул 7 и выталкивания их служат капсуло-ниппели 10 и 11;
- шаропружина (фиг.4), работающая на изгиб, имеет секторный корпус 1 с радиальной крышкой 2, жестко закрепленной на поршне 3, разделяющем корпус 1 на рабочую 4 и амортизирующую 5 камеры, заполненные шарообразными упругими промасленными капсулами 6, в оболочках 7 которых содержится незамерзающая жидкость 8. Для вталкивания в камеры 4 и 5 капсул 6 и выталкивания их служат капсуло-ниппели 7 и 8. Поршень 3 выполнен с возможностью поворота относительно оси 9;
- шарорессора (фиг.5) имеет корпус 1 с радиальными крышками 2 и 3 поршней 4 и 5, разделяющих его на две рабочие 6 и 7 и две амортизирующие 8 и 9 камеры, заполненные шарообразными упругими промасленными капсулами 10, в оболочках 11 которых содержится незамерзающая жидкость 12. Для вталкивания в камеры 6, 7, 8, 9 капсул 10 и выталкивая их служат капсуло-ниппели 13, 14, 15, 16. Поршни 4 и 5 выполнены с возможностью поворота относительно осей 17 и 18;
- капсуло-насос имеет корпус 1, заполненный тем же рабочим телом, что и шаропружины, и разделенный кольцевым ротором 2 на аккумулирующую 3 и силовую 4 камеры. Последняя имеет капсулопровод 5, выполнений с возможностью присоединения к любому капсуло-ниппелю. Кольцевой ротор 2 имеет радиальные каналы 6, в которых помещены подпружиненные пружинами 7 толкатели 8, напротив радиальных каналов 6 на поверхности кольцевого ротора 2 имеются лунки 9, в которых может поместится только по одной капсуле рабочего тела. В кольцевом роторе 2 имеется копир 10, выполненный с возможностью выталкивания посредством толкателя 8 капсул рабочего тела, попавших в лунки 9 в аккумулирующей камере 3 в силовую камеру 4, увеличивая в ней объем рабочего тела и перемещая его по капсулопроводу 5 в камеры шаропружин. Кольцевой ротор 2 связан с приводом 11.
Устройства работают следующим образом.
- При сжатии цилиндрической шаропружины (фиг.1) кольцевой поршень 4 перемещается плунжером 5 относительно корпуса 1, уменьшая объем рабочей камеры 2. Шарообразные упругие промасленные капсулы 6 упруго деформируются, занимая объемы межкапсульного пространства. При этом создается упругое усилие сжатия. После снятия нагрузки капсулы приобретают шарообразную форму. Поршень 4 выталкивается за счет упругих сил расправившихся капсул 6.
- При растяжении цилиндрической шаропружины (фиг.2), работающей на растяжение, работа осуществляется аналогично описанному выше.
- При скручивании шаропружины (фиг.3) крышка 5 поводка с поршнем 6 поворачивается относительно корпуса 1, уменьшая объем рабочей камеры 3. Шарообразные упругие промасленные капсулы 7 упруго деформируются, занимая объемы межкапсульного пространства. При этом создается упругое усилие скручивания. После снятия нагрузки капсулы 7 приобретают шарообразную форму. Поршень 6 поворачивается в исходное состояние за счет упругих сил расправившихся капсул 7.
- При создании изгибающих усилий на шаропружину (фиг.4) поршень 3 с крышкой 2 поворачивается на некоторый угол относительно корпуса 1 на оси 9, уменьшая объем рабочей камеры 4. Шарообразные упругие промасленные капсулы 6 упруго деформируются, занимая объемы межкапсульного пространства. При этом создается упругое усилие изгиба. После снятия изгибающей нагрузки капсулы 6 приобретают шарообразную форму. Поршень 3 поворачивается в исходное состояние за счет упругих сил расправившихся капсул 6.
- При создании усилия на шарорессору (фиг.5) поршни 4 и 5 с крышками 2 и 3 поворачиваются на некоторые углы относительно корпуса 1 на осях 17 и 18, уменьшая объемы рабочих камер 6 и 7. Шарообразные упругие промасленные капсулы 10 упруго деформируются, занимая объемы межкапсульного пространства. При этом создается упругое усилие изгиба шарорессоры. После снятия изгибающей нагрузки капсулы 10 приобретают шарообразную форму. Поршни 4 и 5 поворачиваются в исходное состояние за счет упругих сил расправившихся капсул 10.
- При необходимости добавления рабочего тела в камеры шаропружин к соответствующему капсуло-ниппелю присоединяется капсулопровод 5 капсулонасоса. При включении привода 11 начинает вращаться кольцевой ротор 2, его толкатель 8 наезжает на копир 10. Капсула рабочего тела, попавшая в лунку 9 в аккумулирующей камере 3 и перемещаемая кольцевым ротором 2 в силовую камеру 4, выталкивается в нее, увеличивая в ней объем рабочего тела, в результате чего последнее, перемещаясь по капсулопроводу, через соответствующий капсуло-ниппель вталкивается в камеру шаропружины.