ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ВИНТОВАЯ ПРУЖИНА РАСТЯЖЕНИЯ-СЖАТИЯ

Полезная модель относится к упругим элементам растяжения-сжатия и предназначена для использования в предохранительных, компенсирующих, уравнительных и других механизмах общего, специального, сельскохозяйственного и энергетического машиностроения.
Известна цилиндрическая винтовая пружина сжатия или растяжения (патент РФ №96802. МПК В21F 35/00. Опубл. 20.08.2010. Бюл. №23), состоящая из проволоки в основном круглого или прямоугольного сечения, витки которой расположены по винтовой линии, выполнена из двух частей, торцы которых ограничены плоскостями, перпендикулярными оси симметрии пружины, к каждой из которых к одному из торцов жестко прикреплен шестигранный элемент под гаечный ключ с возможностью ввертывания одной части пружины в другую, пружина сжатия снабжена направляющим стержнем, проходящим внутри нее, а пружина растяжения снабжена направляющим цилиндром, расположенным снаружи.
Основным недостатком известной пружины является высокая материалоемкость, обусловленная сложностью ее конструкции из-за наличия центрирующих элементов: пружина растяжения имеет направляющий цилиндр, а пружина сжатия - направляющий стержень.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в снижении материалоемкости пружины за счет упрощения ее конструкции благодаря исключению дополнительных центрирующих элементов, т.е. необходимо разработать конструкцию пружины растяжения-сжатия, регулируемой по длине, но без направляющего цилиндра и направляющего стержня.
Технический результат достигается тем, что регулируемая по длине цилиндрическая винтовая пружина растяжения-сжатия, состоящая из проволоки, витки которой расположены по винтовой линии, выполнена из двух частей, торцы которых ограничены плоскостями, перпендикулярными оси симметрии пружины, к каждой из которых к одному из торцов жестко прикреплен шестигранный элемент под гаечный ключ с возможностью ввертывания одной части пружины в другую, одна часть пружины является внешней, а другая часть является внутренней, каждая из частей выполнена из проволоки трапецеидального сечения, причем у внешней части пружины трапецеидальное сечение направлено большим основанием наружу, а у внутренней части пружины трапецеидальное сечение направлено большим основанием внутрь, при этом основания трапеций одинаковы, одинаковы и углы наклона соприкасающихся боковых сторон трапецеидальных сечений.
Такое исполнение пружины позволяет изменять ее длину, использовать ее как при растяжении, так и при сжатии, получать соответствующие упругие характеристики, упростить конструкцию и значительно снизить материалоемкость.
На чертеже представлено изображение предложенной пружины с упрощенным изображением винтовых линий.
Регулируемая по длине цилиндрическая винтовая пружина растяжения-сжатия состоит из проволоки, витки которой расположены по винтовой линии, выполнена из двух частей 1 и 2. Часть 1 является внешней, а часть 2 - внутренней. Торцы обеих частей пружины ограничены плоскостями, перпендикулярными оси симметрии пружины. К одному из торцов каждой части пружины жестко прикреплен шестигранный элемент соответственно 3 и 4 под гаечный ключ с возможностью ввертывания одной части пружины в другую. На чертеже показана внутренняя часть ввернутой в наружную часть пружины. Каждая из частей выполнена из проволоки трапецеидального сечения, причем у внешней части пружины трапецеидальное сечение направлено большим основанием наружу, а у внутренней части пружины трапецеидальное сечение направлено большим основанием внутрь, при этом основания трапеций одинаковы, одинаковы и углы наклона соприкасающихся боковых сторон трапецеидальных сечений. При таком сочетании профилей сечений двух частей проволок пружины происходит их самоцентрирование, поэтому направляющие стержни и цилиндры не нужны.
Регулируемая по длине цилиндрическая винтовая пружина, образованная двумя частями соответственно 1 и 2, ввернутыми друг в друга, может работать как на растяжение, так и на сжатие. При растяжении пружины силы, приложенные к торцам пружины, должны быть направлены по ее оси симметрии в противоположные стороны наружу. При сжатии силы, приложенные к торцам пружины, должны быть направлены по ее оси симметрии в противоположные стороны внутрь. Ввернутые части пружины взаимодействуют между собой так, как витки резьбового соединения, т.е. центрируют друг друга. Поэтому направляющие цилиндры и стержни в этом случае не нужны. Длину пружины регулируют ввертыванием одной части в другую или вывертыванием внутренней части пружины из наружной части.
Таким образом, задача, поставленная перед полезной моделью, полностью выполнена. Получена пружина, регулируемая по длине, работающая как на растяжение, так и на сжатие, и не требующая направляющих стержней и цилиндров, т.е. с упрощенной конструкцией и, благодаря этому, с уменьшенной материалоемкостью.