202962. lajstromszámú szabadalom • Rugóköteg kialakítás rezgőrendszerekhez
1 HU 202962 B 2 A találmány tárgya rugókőteg kialakítás rezgőrendszerekhez, főleg gerjesztő típusú rezgőrendszerekhez. A rugókőteg párhuzamosan fektetett, sík laprugók és távtartók sorozatából épül fel, és a laprugók végei és közepük össze van fogva. A lemez vagy laprugó igen gyakran alkalmazott gépelem. Két fő mérete mellett a vastagsági mérete nagyságrendekkel kisebb. A laprugó anyagára nézve a legfinomabb acélból, különleges eljárással készül. A laprugókkal szemben támasztott legfontosabb követelmények a következők: maximális szakítószilárdság, magas, vagy legtöbbször végtelen kifáradási határ, homogenitás, kis kubatura, alacsony belső csillapítás, igen nagy deformációs képesség, illetve mechanikai energiatárolóképesség (rugókapacitás). Ezen utóbbi követelmény kielégítésére a laprugókat sokszorozzák, azaz kötegben egyesítve alkalmazzák, mert nagyobb rezgő tömeg nagyobb rugókapacitást kivan. Ismeretes, hogy a rugókötegeket pl. különböző rezgörendszereknél alkalmazzék előnyösen. A rugókötegek a rezgő, gerjesztő és csillapító rendszerek egyaránt legfőbb alkotóelemei. Ilyen konkrét gépelemek pl. az elektromágneses vibrátorok (rezgésgerjesztök) vagy a gépjárművek csillapító rugórendszerei egyaránt. Itt további igen fontos követelmény az üzembiztonság. A laprugókötegeket szerkezetileg beépítve két végükkel különböző tömeghez kapcsolva, úgynevezett soros kapcsolásban, vagy a két véget egy tömeghez, a rugó közepet pedig másik tömeghez, úgynevezett párhuzamos kapcsolásban alkalmazzák. Mindkét szerkezeti elrendezésben a rugóközép mozgáspályája szerint a rugó mozdulatlan, fix része között a geometriai méretektől függő mértékben mozgási differencia adódik. Nevezetesen a két végén befogott kéttámaszú tartóként kialakított rugólap középen megterhelve bizonyos hatványfüggvény szerinti iv mentén görbül meg. Ez egyben a rugószál meghosszabbodását, vagy a fesztáv rövidülését igényli. Ellenkező esetben megengedhetetlen deformációs erő keletkezik, ami a rugót elszakítja, vagy a befogásból kilazítja, és maradó alakváltozást eredményez. Ezen kényes hatás, - amelyet röviden .ív-hur" viszonyként szokás nevezni -, mértéke a rugóközép elmozdulásától, azaz a behajlástól függ. E hatás kompenzálására már számos szerkezeti megoldás vált ismertté. Az egyik ismert megoldás szerint kis deformáció illetve behajlás esetén a rövidülést viszonylag hosszú és megkívánt nyúlásra méretezett rugók alkalmazásával érik el, amelyeket úgy méreteznek, hogy a feszültségnövekedés a megengedett határon belül maradjon. Másik megoldás, hogy a rugólap illetve rugókőteg két .rövidülő’ befogását (alátámasztását) egy ugyancsak rugózó, ,U" alakú kengyel két szárához csatlakoztatják. Ilyen megoldást ismertetnek pl. a 151.881 és 171.430 lajstromszámú magyar szabadalmi leírások. E megoldások hátránya, hogy az .U’ alakú kengyel elkészítése igen nagy gyártási pontosságot kíván, amelynek gyakorlati kivitelezése a berendezések árát irreálisan megnöveli. Egy másik megoldás a rugókőteg két végének elmozdulását, a .rövidülést’ azáltal teszi lehetővé, hogy a rugókat összeszorító kengyelek egy, a rugótengellyel párhuzamos, de a rugólapok síkjára merőleges, a rugóvéget közrefogó acéllemez párhoz illesztik. Ezen egybevágó, négyszögletes lemezek .U" alakú bemetszéssel vannak ellátva. Ezáltal, célszerűen megválasztva a mechanikus csatlakozási pontokat, a rugóvégek deformációja biztosítható az úgynevezett álló tömeghez (befogáshoz) képest. Ilyen megoldást ismerhetünk meg a 150.607 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásból. E megoldás hátránya, hogy a paralelogram alakú rugókőteg megfogás igen bonyolult kialakítású, amely túlzott anyagfelhasználást, több alkatrész költségesebb megmunkálását igényli. Ezen túlmenően az .U’ alakú bemetszéssel ellátott, a rugólapok síkjára merőleges síkú szorító lemezek a rugókőteg hosszirányú elmozdulásán túl - amely itt a .rugórövidülés’ ellensúlyozására jó megoldás -, a rugókőteg végeinek szögelfordulását is lehetővé teszi. Az ilyen típusú rendszereknél a szögelfordulás nem kívánatos, mert csökkenti a rugó merevségét. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölésére olyan rugókőteg kialakítása, amely lehetővé teszi a rugókőteg végeinek .rugórövidüléssel* szembeni dilatációját, de nem engedi meg azok szögelfordulását. Ezáltal a nagyobb rugómerevség megvalósítása. A találmány feladata ezen belül a rugókőteg és megfogásának olyan kialakítása, amely egyszerű szerkezeti elemek alkalmazását teszi lehetővé az anyag- és költségtakarékos rugóköteg szélességi méretét a laprugók szélességi méretéhez minél jobban közelítse. Nevezetesen a korábbihoz képest lényeges anyag és helymegtakaritást tegyen lehetővé. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a rugókőteg síkú és a két befogással meghatározott irányú dilatációt úgy érhetjük el a legegyszerűbben, hogy ha a laprugóköteget azok síkjával párhuzamos síkú olyan kialakítású dilatáló elemek közé szorítjuk, amelyek anyagukban, síkjukra merőleges keresztmetszetben .S' alakú bevágással vannak ellátva. Ha az .S' alakú bevágással kialakított lamellák egyikét a rugóköteg összeszoritására, a másikat az úgynevezett .álló" tömeghez csatlakoztatjuk, akkor a rugókőteg rövidüléssel szembeni dilatációja e síkban megy végbe. Felismerésünk továbbá, hogy a lamellák közötti rést valamely rugalmas anyaggal kitöltve, elérhetjük a vég5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
