Гидроцилиндр

 

Изобретение относится к объемным гидродвигателям ., предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно , и может быть применено в конструкциях гидрофицированных машин в качестве привода их рабочего оборудования . Целью изобретения является повышение надежности и увеличение ресурса работоспособности гидроцилиндра за счет уменьшения плеча приложения к нему продольного сжимающего усилия. Сущность изобретения заключается в том/что у гидроцилиндра , содержащего корпус и размещекный в нем поршень-шток, снабженные крепежными проушинами с отверстиями, оси которых смещены в вертикальной плоскости от продольной оси гидроцилиндра по направлению к поверхности тяготения на величину ein, а оси установленных в отверстиях опорных пальцев - на величину eiM от осей отверстий так, что суммарное смещение осей опорных пальцев ei составляет erein+eiM -Ј sin(arctg p +arctg -), где DI -диаметр опорных подшипников по поверхности скольжения; /щ - коэффициент трения в подшипниках; RJ - реакция в подшипнике от веса гидроцилиндра; Р - продольное сжимающее усилие. При этом корпус и поршень-шток снабжены дополнительными силовыми элементами, установленными с возможностью создания предварительного напряженного состояния , одновременно растяжения и сжатия соответственно выше и ниже горизонтальной продольной плоскости гидроцилиндра по отношению к поверхносУи тяготения при его рабочем пространственном положении. 2 ил. (Л 00 о XI ю ел ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Е 15 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4751982/29 (22) 23.10.89 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт и Братский индустриальный институт (72) Д.Ю.Кобзов, А.П.Сергеев, В.Б;Бойткевич, В,Г.Губанов, А.Ю.Кобзов, О.К,Осминкин, А.M.Òèãóíöåâ и В.А.Тарасов (56) Авторское .свидетельство СССР

М 1059077, кл. Е 02 F 3/64, 1981. (54) ГИДРОЦИЛИНДР (57) Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена; движущегося возвратно-пос>пательно, и может быть применено в конструкциях гидрофицированных машин в качестве привода их рабочего оборудования. Целью изобретения является повышение надежности и увеличение ресурса . работоспособности гидроцилиндра за счет уменьшения плача приложения к нему продольного сжимающего усилия, Сущность изобретения заключается в том, что у гидроцилиндра, содержащего корпус и размес

Изобретение относится к обьемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно, и может быть применено в конструкциях гидрофицированных машин в качестве привода их рабочего оборудования.

Целью изобретения является повышение надежности и увеличение ресурса рабо„„5LJ„„1807255 А1 щенный в нем поршень-шток, снабженные крепежными проушинами с отверстиями, оси которых смещены в вертикальной плоскости от продольной оси гидроцилиндра по направлению к поверхности тяготения на величину 8ln, а оси установленных в отверстиях опорных пальцев — на величину е м от осей отверстий так, что суммарное смещение осей опорных пальцев ei составляет

0 Ri е -е +еь = — sin(arctg p> +arcing — ), где Df

2 P

-диаметр опорных подшипников по поверхности скольжения,и — коэффициент трения в подшипниках; Ri — реакция" в подшипнике от веса гидроцилиндра; P— продольное сжимающее усилие. При этом ф корпус и п0ршень-шток снабжены дополнительными силовыми элементами, установленными с возможностью создания предварительного напряженного состояния, одновременно растяжения и сжатия со-. ответственно выше и ниже горизонтальной продольной плоскости гидроцилиндра по отношению к поверхносги тяготения при его рабочем пространственном положении. ОО

2 ил. С> 4

Ql тоспособности гидроцилиндра за счет уменьшения плеча приложения к нему продольного сжимающего усилия.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого гидроцилиндра; на фиг. 2 — принцип работы устройства.

Заявляемый гидроцилиндр содержит корпус 1 с элементами 2, 3, 4, 5 крепления, состоящий из передней 6 со сменной на=: правляющей втулки 7 и задней 8 крышек, 1807255 снабженных уплотнителями 9 и элементами крепления на корпусе 1, и шток 10 с закрепленными на нем поршнем 11 с уплотнителями 12 и элементами 13, 14, 15, 16 крепления гидроцилиндра. При этом элементы 2, 3, 4, 5 и 13, l4, 15, 16 крепления гидроцилиндра представляют собой проушины 2, 13 со вставленными в них опорными подшипниками 3-4 и 14 — 15, как правило, сферическими, наружные кольца 3, 14 которых установлены в проушинах 2, 13, а внутренние 4, 15 запрессованы на валы 5, 16 с опорными пальцами. Поверхностью скольжения является поверхность Г.

Элементы 5, 16 представляют собой вал с двумя опорными пальцами, выполненными на его боковых торцовых поверхностях таким образом, что осФ опорных пальцев смещены в вертикальной плоскости относительно оси вала на величину эксцентриситета elM равного е = — (sin(arctg èi+arctg — )-sin{arctg

D(, Ri

Р. и ))

Сами валы 5, 16 устанбвлены в подшипниках 3, 4 и 14, 15, расположенных в отверстиях проушин 2, 13, смещенных в свою очередь от продольной оси гидроцилиндра в вертикальной плоскости на величину эксцентриситета е!и, равного .D)

ein= 2 sin(arctg /4), по направлению к поверхности тяготения при его рабочем пространственном расположении. При этом опорные пальцы валов 5, 16 жестко закрепляются на приводимых гидроцилиндром в движение элементах рабочего оборудования гидрофицированных машин.

Таким образом суммарный эксцентриситет ei смещения осей опорных пальцев валов 5, 16 относительно продольной оси, гидроцилиндра составляет

ei- —,„sin(arctg èi+àrctg — )=eii +ein

Di Ri

P по направлению к поверхности тяготения.

Корпус и шток заявляемого гидроцилиндра на всю их длину равномерно по периметру и симметрично его вертикальной продольной плоскости дополнительно снабжены силовыми элементами 17,18 и 19, 20, установленными с возможностью обязательного создания у корпуса и штока предварительного напряженного состояния одновременно растяжения и сжатия соответственно выше (элементы 17, 19) и ниже (элементы 18, 20) горизонтальной продольной плоскости гидроцилиндра по отношению к поверхности тяготения при рабочем его расположении.

Работает заявляемый гидроцилиндр следующим образом, Предварительно напряженные силовые элементы17-20, деформируя его длинномерные элементы, как бы, вне поля тяготения, вызывают противоположно

10 направленный прогиб гидроцилиндра, компенсирующий имеющийся у него полный прогиб в поле тяготения, приводя изначально искривленную продольную ось гидроцилиндра к прямой полностью либо частично

15 при больших габаритно-весовых характеристиках гидроцилиндра.

Далее, благодаря тому, что оси элементов 2-5 и 13 — 16 крепления заявляемого гидроцилиндра смещены в вертикальной плоскости от его продольной оси по направлению к поверхности тяготения на величину эксцентриситета, линия действия продольного сжимающего усилия совпадает с продольной ocbio гидроцилиндра, тем самым

25 снижая на эту величину бывшее плечо приложения сжимающего усилия.

Этим самым образом в заявляемом гидроцилиндре достигается значительное уменьшение плеча приложения к нему про30 дольного сжимающего усилия, Взаимосогласование величины эксцентриситета и пространственного расположения гидроцилиндра достигается в процессе его работы автоматически.

Так при горизонтальном расположении гидроцилиндра эксцентриситет имеет максимальное значение, равное

el=eon+el„, 40 а при вертикальном — минимальное, равное величине е . Текущее значение эксцентриситета определяется изменением зксцентриситета eiM при повороте гидроци45 линдра от максимума до нуля. Аналогично изменяется и реакция в опорном подшипнике от веса гидроцилиндра при его повороте на угол р из горизонтального в вертикальное по закону косинуса.

Таким образом у заявляемого гидроцилиндра достигается снижение плеча приложения продольного сжимающего усилия, причем автоматически, независимо от его пространственного расположения в про55 цессе работы.

°,. Все это позволяет сделать заключение о повышении надежности и увеличении ре- сурса работоспособности заявляемого гид. роцилиндра, 1807255

Во-первых, это достигается уменьшением реакций в его трущихся уплотняемых сопряжениях, снижением работ сил трения, уменьшением величины и интенсивности износа, а также улучшением температурно-. го режима уплотняемых манжет.

Во-вторых, это возможно благодаря уменьшению действующих в силовых элементах гидроцилиндра изначальных напряжений и интенсивности их накопления до величин, вызывающих их поломку и отказ.

Формула изобретения

Гидроцилиндр, содержащий корпус и размещенный в нем поршень-шток, снабженные крепежными проушинами, в отверстиях которых установлены опорные подшипники и валы с опорными пальцами, причем оси опорных пальцев смещены относительно йродольной оси гидроцилиндра, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности и увеличения ресурса работоспособности гидроцилиндра за счет уменьшения плеча приложения к нему продольного сжимающего усилия, оси упомянутых отверстий смещены в вертикальной плоскости от продольной оси гидоцилиндра по направлению к поверхности тяготения на величину е п, а оси опорн

ых пальцев — на величину е от осей отверстий так, что суммарное смещение опорных паль5 цев е составляет

el=ein+e(= — sin(arctg èt +arcing p, D) где Di — диаметр опорных подшипников по

10 поверхности скольжения; ,и — коэффициент трения в подшипниках;

R — реакция в подшипнике от веса гидроцилиндра;

15 Р— продольное сжимающее усилие,причем корпус и поршень-шток снабжены дополнительными силовыми элементами, установленными с возможностью создания предварительного напряженного

20 состояния одновременно растяжейия и сжатия соответственно выше и ниже горизонтальной продольной плоскости гидроцилиндра по отношению к поверхности тяготения при его рабочем пространст25 венном положении.

1807255

Редактор

Заказ..1369 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениями и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Д. Кобзов

Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла

С9 Г