RU2065121C1 - Pressure damper of piston machine suction system - Google Patents
Pressure damper of piston machine suction system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065121C1 RU2065121C1 RU93045206/06A RU93045206A RU2065121C1 RU 2065121 C1 RU2065121 C1 RU 2065121C1 RU 93045206/06 A RU93045206/06 A RU 93045206/06A RU 93045206 A RU93045206 A RU 93045206A RU 2065121 C1 RU2065121 C1 RU 2065121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- pipeline
- equilibrium position
- piston machine
- walls
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройству систем воздухоподачи в поршневую машину, например компрессор, двигатель внутреннего сгорания и др. The invention relates to mechanical engineering, in particular, to a device for supplying air to a reciprocating machine, for example, a compressor, an internal combustion engine, etc.
Известен гаситель колебаний впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания, заявка на полезную модель Франции N 2579677, МКИ4 F02M 35/02, публ. 03.10.1986, содержащий емкость, имеющую форму параллелепипеда с жесткими боковыми стенками из металла, к которой закреплены соосные подводящий и отводящий патрубки. Первый сообщает емкость с воздухоочистителем, а второй с цилиндрами двигателя. Дно и крышка емкости выполнены из упругодеформируемого материала, в частности из резины. Из резины может быть выполнено только дно или только крышка. Для двигателя рабочим объемом 2000 см3, четырехтактного, толщина резиновых стенок составляет 1-2 мм.Known vibration damper of the intake manifold of an internal combustion engine, application for a utility model of France N 2579677, MKI 4 F02M 35/02, publ. 10/03/1986, containing a parallelepiped-shaped container with rigid metal side walls, to which coaxial inlet and outlet pipes are fixed. The first communicates the tank with an air cleaner, and the second with the engine cylinders. The bottom and the lid of the tank are made of elastically deformable material, in particular rubber. Only the bottom or only the cover can be made of rubber. For an engine with a displacement of 2000 cm 3 , four-stroke, the thickness of the rubber walls is 1-2 mm.
При работе двигателя в результате колебательных процессов, возникающих в тракте впуска, резиновые стенки емкости упруго деформируются. При этом энергия колебаний волн повышенного давления частично рассеивается в емкости. When the engine is operating as a result of oscillatory processes that occur in the intake path, the rubber walls of the tank are elastically deformed. In this case, the energy of the oscillations of the waves of high pressure is partially dissipated in the tank.
Известный гаситель пульсаций обладает следующим недостатком. Поскольку подвижные стенки емкости выполнены упругими, из резины, они подвергаются воздействию как статического давления, так и динамического. Для эффективного гашения колебаний подвижные стенки емкости должны иметь очень маленькую упругость, но в этом случае при большом статическом давлении стенки будут схлопывать. С другой стороны, имея значительный вес и толщину, резиновые стенки обладают значительной инерцией, что снижает эффективность гашения колебаний при динамических нагрузках. Known pulsation dampener has the following disadvantage. Since the moving walls of the tank are made of elastic, made of rubber, they are exposed to both static pressure and dynamic. For effective damping of the oscillations, the moving walls of the tank must have very low elasticity, but in this case the walls will collapse at high static pressure. On the other hand, having considerable weight and thickness, the rubber walls have significant inertia, which reduces the efficiency of damping vibrations under dynamic loads.
Этого недостатка лишен выбранный в качестве прототипа гаситель колебаний системы всасывания поршневой машины, а.с. СССР N 1789748 А1, МКИ5 F 04 B 39/12, F 02 M 25/12, 1992, содержащий емкость переменного объема, сообщающуюся с магистралью трубопровода поршневой машины, образованную пространственным каркасом, закрепленным на жестких стенках, обтянутым оболочкой из мягкого неупругого материала, в частности, из ткани, с возможностью провисания материала между элементами каркаса, при этом величина изменения объема емкости превышает величину рабочего объема цилиндра поршневой машины. Оболочка связана с каркасом резиновым жгутом. Оси патрубков смещены относительно друг друга. Емкость снабжена ограничителями хода оболочки, закрепленными на каркасе и имеющими форму оболочки при ее максимальном прогибе. Ограничители хода выполнены в виде жесткой стенки. Массу единицы площади ткани выбирают из заданного соотношения.This disadvantage is deprived of the vibration damper of the suction system of the piston machine selected as a prototype, and.with. USSR N 1789748 A1, MKI 5 F 04 B 39/12, F 02
Область применения вышеописанного гасителя ограничена невысокими избыточными давлениями газа в трубопроводе, на котором он установлен. The scope of the above damper is limited by low excess gas pressures in the pipeline on which it is installed.
Поставленной задачей является расширение области применения гасителя колебаний давления системы всасывания поршневой машины путем обеспечения его работы при более широких диапазонах давления. The task is to expand the scope of the damper pressure fluctuations in the suction system of the piston machine by ensuring its operation with wider pressure ranges.
Сущность изобретения заключается в том, что для снижения колебаний давления газа во всасывающем трубопроводе поршневой машины используется гаситель, содержащий емкость переменного объема, образованную стенками трубопровода и легкой подвижной мембраной, при этом емкость сообщается с магистралью трубопровода через отверстия в стенках трубопровода, а мембрана герметично подвешена к стенкам трубопровода и соединена с упругим высокоподатливым элементом, например, мягкой пружиной сжатия, ограничиваемым сверху мембраной, а снизу ограничителем нижнего положения пружины, причем поддержание мембраны вблизи рабочего равновесного положения осуществляется за счет регулирования внешнего поджатия упругого элемента, а для ограничения колебаний мембраны выполнены упоры, установленные сверху от мембраны на внешней стенке трубопровода внутри емкости переменного объема между отверстиями в трубопроводе, и снизу от мембраны, причем нижний ограничительный упор колебаний мембраны жестко связан со стенкой трубопровода. При этом мембрана связана с упругим элементом с помощью подвижных соединителей, например, штоков, проходящих через отверстия нижнего ограничителя мембраны. При таком конструктивном исполнении за счет колебаний мембраны и пружины происходит эффективная компенсация импульсов давления в прилегающем трубопроводе. При этом упругие свойства пружины позволяют обеспечить эффективную работу гасителя колебаний при более высоких давлениях в трубопроводе. The essence of the invention lies in the fact that to reduce fluctuations in gas pressure in the suction pipe of the piston machine, a damper is used that contains a variable-capacity tank formed by the walls of the pipeline and a light movable membrane, while the tank communicates with the pipeline through holes in the walls of the pipeline, and the membrane is hermetically suspended to the walls of the pipeline and connected to a highly flexible elastic element, for example, a soft compression spring, bounded above by a membrane, and from below limited by the body of the lower position of the spring, and the membrane is maintained near the working equilibrium position by regulating the external preload of the elastic element, and to limit the oscillations of the membrane, stops are installed mounted on top of the membrane on the outer wall of the pipeline inside the tank of variable volume between the holes in the pipeline and below the membrane moreover, the lower limit stop of the oscillations of the membrane is rigidly connected with the wall of the pipeline. In this case, the membrane is connected to the elastic element by means of movable connectors, for example, rods passing through the holes of the lower limiter of the membrane. With this design, due to vibrations of the membrane and the spring, effective compensation of pressure pulses in the adjacent pipeline occurs. In this case, the elastic properties of the spring allow for the effective operation of the vibration damper at higher pressures in the pipeline.
Для обеспечения работоспособности гасителя необходимо, чтобы для рабочего равновесного положения мембраны выполнялись следующие соотношения:
h>Vh/S; H≈h;
где h расстояние между нижним ограничителем колебаний мембраны и ее рабочим равновесным положением, м;
Vh рабочий объем цилиндра поршневой машины, м3;
S площадь поверхности мембраны, м2;
H расстояние между верхним ограничителем колебаний мембраны и ее рабочим равновесным положением, м.To ensure the operation of the absorber, it is necessary that for the working equilibrium position of the membrane the following relations are satisfied:
h> V h / S; H≈h;
where h is the distance between the lower limiter of the oscillations of the membrane and its working equilibrium position, m;
V h the working volume of the cylinder of the piston machine, m 3 ;
S surface area of the membrane, m 2 ;
H is the distance between the upper limiter of the oscillations of the membrane and its working equilibrium position, m
Поддержание постоянного рабочего равновесного положения мембраны при изменении давления в магистрали достигается путем использования инерционного датчика положения мембраны со временем запаздывания, значительно превышающим продолжительность рабочего цикла поршневого компрессора, и исполнительного механизма, при этом инерционный датчик положения мембраны расположен таким образом, чтобы реагировать на смещения мембраны за пределы ее рабочего равновесного положения при статических изменениях давления в магистрали трубопровода, приводя при этом в действие исполнительный механизм, с помощью которого мембрана возвращается в свое рабочее равновесное положение. Maintaining a constant working equilibrium position of the membrane when the pressure in the line is changed is achieved by using an inertial diaphragm position sensor with a delay time significantly exceeding the working cycle of the reciprocating compressor and an actuator, while the inertia diaphragm position sensor is positioned in such a way that it responds to displacement of the membrane beyond the limits of its working equilibrium position with static changes in pressure in the pipeline, p ivodya while the actuator by means of which the membrane returns to its working equilibrium position.
На фиг. 1 показаны общая схема и принцип работы гасителя колебаний давления в трубопроводе; на фиг.2 и 3 соответственно рабочее равновесное положение мембраны и смещение мембраны при статическом разрежении; на фиг.4 - устройство гасителя колебаний. In FIG. 1 shows the general scheme and principle of operation of a damper for pressure fluctuations in a pipeline; figure 2 and 3, respectively, the working equilibrium position of the membrane and the displacement of the membrane during static rarefaction; figure 4 - device vibration damper.
Гаситель колебаний давления системы всасывания поршневой машины содержит упругий высокоподатливый элемент 1, например, пружину сжатия, и емкость переменного объема 2, образованную легкой подвижной мембраной 3 и поверхностью стенки 4 всасывающего трубопровода, к которой крепится мембрана. Ограничителем нижнего положения пружины 1 является тарелка 5. Магистраль 6 трубопровода связывает полость емкости 2 с цилиндром 7 поршневой машины, включающей также поршень 8 с шатуном 9, корпус 10 и головку цилиндра 11, в которой смонтирован клапан 12. Мембрана герметично подвешена к стенкам 4 трубопровода поршневой машины. При пульсациях давления газа в магистрали трубопровода 4 мембрана 3 может колебаться, образуя, таким образом, емкость переменного объема. Емкость сообщается с магистралью трубопровода при помощи отверстий 13 в стенках трубопровода, диаметры и количество которых могут регулироваться в зависимости от величины давления в магистрали. Мембрана 3 связана с пружиной 1 через подвижные соединители 14, например, штоки. Поддержание постоянного рабочего равновесного положения мембраны при статических изменениях давления в магистрали достигается путем использования исполнительного механизма, включающего вращающийся вал 15 с винтовой резьбой 16, на которую посажена тарелка 5, фиксируемая гайкой 17. На вал 15 также установлена шестерня 18, зацепленная с червячной передачей 19 электродвигателя 20 с выключателем 21. Рабочее равновесное положение мембраны при статических нагрузках контролируется инерционным датчиком 22 положения мембраны. Для ограничения колебаний мембраны используются верхний 23 и нижний 24 ограничительные упоры, которые могут быть соединены между собой при помощи стенок 25. Магнитная метка 26, нанесенная на штоке 14, служит для регистрации смещения мембраны за пределы ее рабочего равновесного положения. The pressure oscillation damper of the suction system of the piston machine contains an elastic highly
Работает устройство следующим образом. При возвратно-поступательном движении поршня 8 в цилиндре 7, в момент открытия и закрытия клапана 12, в магистрали трубопровода поршневой машины, подводящего к клапану 12, возникают колебания давления массы газа (воздуха). При этом амплитуда пульсаций газа может достигать значительной величины, что ведет к повышенной вибрации трубопровода, вызывающей снижение износостойкости и надежности работы поршневой машины. Гаситель колебаний, установленный в непосредственной близости от клапана 12, содержащий емкость переменного объема 2, образованную герметично подвешенной к стенкам трубопроводам 4 мембраной 3, и пружину сжатия 1, позволяет значительно уменьшить амплитуду пульсаций в магистрали 6 за счет преобразования части энергии импульсов давления в емкости переменного объема гасителя в энергию колебаний мембраны и упругого элемента. Колебания мембраны 3, вызванные пульсациями в магистрали 6, передаются через штоки 14 на пружину сжатия 1, в результате колебаний которой происходит рассеивание части энергии импульсов давления. The device operates as follows. When the reciprocating movement of the piston 8 in the cylinder 7, at the time of opening and closing of the valve 12, in the pipeline of the piston machine leading to the valve 12, fluctuations in the pressure of the mass of gas (air) occur. In this case, the amplitude of gas pulsations can reach a significant value, which leads to increased vibration of the pipeline, causing a decrease in wear resistance and reliability of the piston machine. An oscillation damper installed in the immediate vicinity of the valve 12, containing a variable-
Для ограничения колебаний мембраны при колебаниях давления в магистрали устанавливаются верхний 23 и нижний 24 ограничительные упоры, которые могут быть соединены стенкой 25. To limit membrane oscillations during pressure fluctuations, upper 23 and lower 24 limit stops are installed in the line, which can be connected by a
Для поддержания постоянного рабочего равновесного положения мембраны при статических (достаточно продолжительных) изменениях давления в магистрали используется инерционный датчик положения 22 мембраны с исполнительным механизмом, работающим следующим образом. Если мембрана находится в рабочем равновесном положении, то магнитная метка 26 на штоке 14 совпадает с датчиком 22, находясь на расстоянии от верхнего края пружины 1. При определенном значении смещения мембраны ниже ее рабочего равновесного положения, и, следовательно, аналогичном смещении магнитной метки 26 датчик положения 22 посылает сигнал на выключатель 21 электродвигателя 20, передающего крутящий момент через червячную передачу 19 на шестерню 18 вала 15, тарелка 5 которого, являющаяся одновременно нижним ограничителем пружины 1 и фиксируемая гайкой 17, вращаясь под действием крутящего момента, поднимается вверх по винтовой резьбе 16 вала 15, перемещая с собой пружину 1, которая через штоки 14 приводит мембрану 3 в равновесное положение. При достижении мембраной равновесного положения датчик 22 подает сигнал отключения электродвигателя 20, после чего тарелка 5 и пружина 1 возвращаются в нижнее исходное положение. Аналогично система может работать и при статических разрежениях. To maintain a constant working equilibrium position of the membrane with static (sufficiently long) changes in pressure in the line, an
Для устранения боковых смещений пружины при ее колебаниях вал 15 может быть установлен по центру пружины, а тарелка 5 имеет стенки определенной высоты. To eliminate lateral displacements of the spring during its oscillations, the
При выборе материала мембраны следует руководствоваться тем, что он должен быть максимально легким и прочным. When choosing a membrane material, it should be guided by the fact that it should be as light and durable as possible.
Claims (3)
где h расстояние между нижним ограничителем колебаний и рабочим равновесным положением мембраны, м;
Vh рабочий объем цилиндра поршневой машины, м3;
S площадь поверхности мембраны, м2;
H расстояние между верхним ограничителем колебаний и равновесным положением мембраны, м.2. The damper according to claim 1, characterized in that for the working equilibrium position of the membrane the following relationships are true:
where h is the distance between the lower limiter of oscillations and the working equilibrium position of the membrane, m;
V h the working volume of the cylinder of the piston machine, m 3 ;
S surface area of the membrane, m 2 ;
H is the distance between the upper limiter of oscillations and the equilibrium position of the membrane, m
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93045206/06A RU2065121C1 (en) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | Pressure damper of piston machine suction system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93045206/06A RU2065121C1 (en) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | Pressure damper of piston machine suction system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93045206A RU93045206A (en) | 1996-03-20 |
RU2065121C1 true RU2065121C1 (en) | 1996-08-10 |
Family
ID=20147598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93045206/06A RU2065121C1 (en) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | Pressure damper of piston machine suction system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2065121C1 (en) |
-
1993
- 1993-09-23 RU RU93045206/06A patent/RU2065121C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Заявка Франции N 2579677, кл. F 02 M 35/02, 1986. 2. Авторское свидетельство СССР N 1789748, кл. F 01 B 39/12, 1992. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4650170A (en) | Vibration-proofing device | |
JPH0219643Y2 (en) | ||
US6082718A (en) | Liquid-sealing type vibration isolating apparatus | |
JP2564691B2 (en) | Hydraulic buffer type rubber seat | |
JPS5821131B2 (en) | Rubber bearing device with hydraulic damping effect | |
KR20080089588A (en) | Gas volume damping device for damping discharge pulsations in a medium being pumped | |
EP0081085A1 (en) | Vibration responsive mounting arrangement for automotive engine or the like | |
JP3707294B2 (en) | Pneumatic active vibration isolator | |
CN109356959A (en) | A kind of self-adapted remote Active vibration-reducing system | |
RU2065121C1 (en) | Pressure damper of piston machine suction system | |
US5941512A (en) | Vibration damper including mass member displaceable by fluid pressure change in working chamber | |
CA2222991A1 (en) | Vibration damping device including pneumatically oscillated member partially defining fluid-filled pressure-receiving chamber | |
CN109695653B (en) | Integrated damping and rigidity adjusting device | |
JP2001206073A (en) | Method for damping vibration, active hydraulic vibration damping mount, and conveyance including the mount | |
JP3678841B2 (en) | Wave generator | |
JPH019692Y2 (en) | ||
KR100204905B1 (en) | Hydraulic engine mounting of automobile | |
RU93045206A (en) | THE ABSORBER OF VIBRATIONS OF PRESSURE IN THE PIPELINE PIPING MACHINE | |
JPS5920727A (en) | Engine mount | |
SU1019134A1 (en) | Vibration suppresser | |
JP2000045953A (en) | Negative pressure generating system | |
SU1809204A1 (en) | Vibration damper | |
JPS641332B2 (en) | ||
JP2615225B2 (en) | Vibration isolator for buildings | |
JPH04181040A (en) | Dynamic damper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100924 |