Гидропневматическая пружина

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброизолирующим устройствам, и может быть использовано для защиты машин и механизмов от вибраций и динамических нагрузок. Целью изобретения является повышение виброизолирующих свойств за счет получения участка нелинейной нагрузочной характеристики с квазинулевой суммарной жесткостью. С помощью регулируемых упоров 6 и винтов 17 создается направленная предварительная деформация трубчатого разделителя 4, и его поперечное сечение принимает форму, близкую к овальной. Под действием силы массы объекта, приложенной через поршень 13 к рабочей жидкости в полости 12 гидроцилиндра и полости пружины, трубчатый разделитель 4 дополнительно деформируется, причем на участке перехода от первой формы равновесия к второй форме его жесткость уменьшается до отрицательной и компенсируется положительной жесткостью внутренней полости трубчатого разделителя 4. При колебаниях на статическую деформацию последнего накладывается динамическая деформация. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„с(.1„„1525364 д 1 г !6 Г 9/06 д- ° r (-: гц(т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

77,(5 г(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4180033/25-28 (22) 12.01.87 (46) 30.11.89. Бюл. № 44 (71) Томский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) П. Я. Крауиньш, С. А. Смайлов, А. П. Абрамов, В. В. Гордиенко и C В. Болта нов (53) 621.567.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 879057, кл. F 15 В 1/047, 1979. (54) ГИДРОП)П.:ВМАТИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброизолирующим уст. ройствам, и может быть использовано для защиты машин и механизмов от вибраций и динамических нагрузок. Цель изобретения — — повышение виброизолирующих свойств за счет получения участка нели нейной нагрузочной характеристики с квазинулевой суммарной жесткостью. С помощью регулируемых упоров 6 и винтов 17 создается направленная предварительная деформация трубчатого разделителя 4, и его поперечное сечение принимает форму, близкую к овальной. Под действием силы массы объекта, приложенной через поршень 3 к рабочей жидкости в полоти 12 гидроцилиндра и полости пружины, трубчатый разделитель 4 дополнительно деформируется, причем на участке перехода от первой формы равновесия к второй форме его жесткость уменьшается до отрицательной и ho÷èåíñèðóåòñÿ положительной жесткостью внутренней полости трубчатого разделителя 4. При колебаниях на статиче Kl ю деформа ци ю пос 1еднег() H3 h. (ßдывается динамическая деформация. 5 ил.!

525364

) !зоб р«тени«относится к ма ши ностроению, 3 именно к виброизолирующим устройствам, и может быть использовано для защиты Машин и механизмов От вибраций и диначи l«скнх Hdlрузок.

Пель изобретения — повышение виброи «>«»<» р) t<) IIIHx свойств за счет получения

>, ÷;». TH»»или нейной нагрузочной харакT(ри«тики с квазинулевой суммарной жестк<)с гьк). г1с» фиг. 1 изображена гидропневматичс «кая пружина, продольный разрез; на фи» 2 поперечное сечение пружи ны

«гибким грубчатым разделителем, сжатым

p(» у.)>»рус чым»< у<»орами; на фиг. 3 — то же. гиок н ч трубчатым разделителем, прижаы м к ",113 pH poB3 It HoH трубке; на фи г. 4, 5 и;»«РУЗОЧНЫ«ХЗРЗКтЕРИСтИКИ ПРУЖИНЫ.

Ги zp<)ttH(вчатическая пружина содержит к< р;»у« I сО <цтуцерами 2, 3 для подвода жидко«тн и газа, внутри которого закреп.и и на Одном из штуцеров (например на

III Ii Il«p()) гибкий трубчатый раздели-(.»ь 4 « .»Нглушкой 5 на свободном

> <»ц(«(фн< I ) Гибкий труб . атый разде1 »»>, н <>, I II< I! II(р;» «т н )»< »< л) ь» л<. 1 H, I po

I« к;ill >»!>л tktt tltt «и;»бжс till p(гX, »It ðë ñ мычи ) II<>p >чн ti, ()x(3<»Th»33K)IIIHMH гибкий

» ру<> .;.) ый ptlз»«литс IH 4. и размс щенной нну <рн H I <) ««царированной трубкой 7, IIpI>Hpñ н I< нн<>й с>»нил» концом 8 к заглуLII;),;»;Ipл I.ил» концом 9 к !!<Тъ—

I, (р,! Ь< рпус 1 выполнен, например, »<н,»,»ндрич««кнч «крышками 10. 11. Шту<и р 2 Hl if»() lll(и, например, заодно с крышк()й 1<).;» <»»ту ц«р 3 закреплен на крышк< I I, lip>I эточ штуцер 2 соединен каи;l, H>" 1 « l1<>. I<>(Tt,ê) 12 гидро цили ндра, цорlIl(kll, 1 1 ко" <)ро< О»»р<»со«динен»сp(з шток ! -) h. Ви 6 0;>из() It» p>, «л»О л»с Объ«ктл 15, 3

lIl уll(р ) (О«дин«н каналоч с источниI ti н О с, < > H II » и) г» дс» t». I «H H H . Р< «» . I H р> ел»(»«у <»<)ры 6 (»(тан,»«ны торцами в направдиK)löH(палы н крышкаx )0, 11 и

l1(рс л»«ltt;IH)T(" (цочощью винтов 17.

Гил)н>цн вм I гнч««кая пружина имеет

»<)

ll<>.«)«TH 1) внутри последнего. Одна из

Il().»<>с гс й, например Б,:»аполненс» «жатыч гак>м и lIpH(>с,tt»H«на h источнику 16 посToHHH()l давления, а другая, например Д р;I()(> и и,+,идко Thfo и соединена «полостью

12 гtt;tp<>I»Hлиндра. Предполагается, что, и lp<>ltttлнндр у пруго связан с Основанием

I l« lt<>H3з,.нО) .

ГHHр<н» нс вч3 ги чсская пружина работает

«. I(.СЛ Ю<ЦИЧ ООР;» И)М. (. Il<) 1()HII>Io р«гу«»ируемых упоров 6 и l»««r<>H I < создается напра влс иная прелнаритс линия цф<)рмация трубчатого раздеi»ой (фиг. 2). Предварите>)ьи;»н .ц ф<>рч;»<снн нри эточ обеснечинается

4 достаточной для того, чтобы дальнейшее сжатие трубчатого разделителя 4 происходило в направлении первоначального под жатия. Затем через штуцер 3 внутренняя полость Б заполняется сжатым газом, а полость А соеди ня ется с полостью 12 гидро цилиндра. Под действием силы Q, приложенной через поршень 13 к рабочей жидкости в полости 12 и полости А, трубчатый разделитель 4 дополнительно деформируется, занимая промежуточное положение (фиг. 2 и 3). Сепарированная трубка 7 позволяет обеспечить равномерное распределение давления в полости трубчатого разделителя 4 даже при его соприкосновении с трубкой 7.

Управление равновесия гидропневматической пружины записывается в следующем виде:

Р<)Ь»h+С,О,. = Phh, 20 где w "r радиальная жесткость и деформация трубчатого разделителя 4;

Р, Р; давление в полости А и в полости Б;

h, h — наружный и внутренний размеры поперечного сечения труб чатого разделителя 4 в направлении, перпендикулярном его деформации, — рабочего участка трубчатого

3ц разделителя 4.

Жесткость гидропневматической пружины складывается из жесткости С„гибкого трубчатого разделителя 4 и жесткости Ct) пневматической полости Б:C=Cr+Cq

Трубчатый разделитель имеет две формы равновесия: близкую к овальной и напоминающую цифру 8, при которых его жесткость сравнительно высока. На участке перехода от первой формы ко второй (в окрестности относительной деформации

0,285) жесткость разделителя уменьшается до отрицательной, которая компенсируется положительной жесткостью пневматической полости Б, так что суммарная жесткость гидропневматической пружины близка к нулевой (фиг. 4, 5, где ЛЪ вЂ” - перемеще45 ние пс>ршня). Практически, она несколько больше нулевой (фиг. 4) или меньше нулевой (фиг. 5) в зависимости от точности установленного давления Ро. При колебаниях объекта 15 на статическое знач«ние деформации трубчатого разделителя 4

5р на кладывается динамическая деформация.

Размеры и материал трубчатого разделителя 4 выбраны так, что при действии нагрузки с,) обеспечивается работа на участке перехода от первой к второй форме равновесия. Для этого используются резиновые шланги с металлической отметкой. При колебаниях объекта с увеличением нагрузки Q на виброизолируемый объект 15 или при его смещении впра1525364

Формула изобретения

5 во (фиг. 1) повышается давление в полости 12 гидроцилиндра и связанной с ней полости А, что вызывает деформа цию трубчатого разделителя 4 в направлении первоначального сжатия. При этом, давление в полости Б, связанной с источни ком 16 постоянного давления, практичес ки не возрастает и жесткость пружины близка к нулевой, так что обеспечивается максимальная виброизоляция объекта.

При уменьшении нагрузки пружина рабо- 10 тает в противоположном направлении.

Принцип работы гидропневматической пружины не изменится, если полость А соединить с источником 16 сжатого газа постоянного давления, а полость Б — с полостью 2 гидроцилиндра.

Гидропневматическая пружина, содержащая корпус со штуцерами для подвода жидкости и газа, размещенный внутри него и закрепленный на одном из штуцеров гибкий трубчатый разделитель с заглушкой на свободном конце, отличающаяся тем, что, с целью повышения виброизолирующих свойств, гибкий трубчатый разделитель нерастяжим, а гидропневматическая пружина снабжена регулируемыми упорами, охватывающими гибкий трубчатый разделитель, и размещенной внутри последнего сепарированной трубкой, прикрепленной одним концом к заглушке, а другим — к штуцеру.

1525364

j$! I jI! !!!! ) II)(Il)) !ill) ) ЛИ IИ((I I II() it I))()j)((II И)l И ()) ЛР(((ИН .1 lt!)), ))! ! (.i (!) ! )ll 1 ), М()слн,(,,+; Г:). j,i) ill(л;(н;(;(I> н 4:) ! !! ()и )в():и (нн) tl(),«. 1(i ti и (1 и) . л())1()ии,)1 !,1 ) (и:, t .) °;(и()()д. i I Г,((и(Ри и,i

Pg! I ° I(Р ) (, jl;,I tilt «1

),(Л,« "()1) "" (. )(1 )яи((н(! (! Ht ни и(н(ли и

1(i!)(i Г! Г3нр !)()рр(лt(lð 1 !(н(и!1

Гир, лл "! !() Iи иван()н