RU2082040C1 - Pneumatic damper - Google Patents
Pneumatic damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082040C1 RU2082040C1 RU94034003A RU94034003A RU2082040C1 RU 2082040 C1 RU2082040 C1 RU 2082040C1 RU 94034003 A RU94034003 A RU 94034003A RU 94034003 A RU94034003 A RU 94034003A RU 2082040 C1 RU2082040 C1 RU 2082040C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- piston
- cylinder
- cavity
- chamber
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается устройства для гашения механических колебаний, в особенности, обрессоренных частей транспортных средств и в частности рам тележек и кузовов тепловозов, электроподвижного состава и пассажирских вагонов. The invention relates to transport engineering and relates to a device for damping mechanical vibrations, in particular, the compressed parts of vehicles and in particular the frames of bogies and bodies of diesel locomotives, electric rolling stock and passenger cars.
Известен пневмодемпфер, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого расположен полый плунжер, образующий со стенками корпуса камеру переменного объема, соединенную дроссельным отверстием с плоскостью плунжера, внутри которого размещен поршень со штоком, находящимся в контакте с торцевой стенкой корпуса, причем дроссельное отверстие выполнено в штоке поршня, а полость плунжера сообщена с источником текущей среды [1]
Недостатком известной конструкции является невозможность обеспечения сдвига по фазе на 90o между перемещением плунжера и демпфирующей силой.Known pneumatic damper containing a cylindrical housing, inside of which there is a hollow plunger, forming a variable volume chamber connected to the walls of the housing with a throttle bore and a plane of the plunger, inside of which there is a piston with a rod in contact with the end wall of the housing, and the throttle bore is made in the piston rod and the plunger cavity is in communication with the source of the current medium [1]
A disadvantage of the known design is the inability to provide a phase shift of 90 o between the movement of the plunger and the damping force.
Известен гаситель колебаний, выбранный в качестве прототипа, содержащий цилиндр с крышками, жестко связанный с поршнем полый с внутреннего торца шток, выполненный с центральным дроссельным и боковыми транзитными отверстиями, через которые сообщаются между собой штоковая и бесштоковая полости цилиндра, установленный в дроссельном отверстии с возможностью продольного перемещения между упорами на направляющем стержне, соединенном шарнирно с верхней крышкой, цилиндродвухконусный дросселирующий элемент, сальниковое уплотнение штока, циркуляционную систему смазки трущихся деталей и штуцер с обратным клапаном, сообщающий внутреннюю полость цилиндра с источником сжатого газа [2]
Недостатком известной конструкции является возникновение асимметричности характеристики демпфирования при смещении головок пневмодемпфера относительно установочного размера, например, вследствие просадки пружин рессорного подвешивания. Смещение головок приводит к отклонению среднего положения дросселирующего элемента относительно дросселирующей втулки, что и искривляет квазилинейную характеристику пневмодемпфера.Known vibration damper, selected as a prototype, comprising a cylinder with caps, a rod rigidly connected to the piston and hollow from the inner end, made with a central throttle and side transit holes through which the rod and rodless cavities of the cylinder communicate with each other, installed in the throttle hole with the possibility of longitudinal movement between the stops on the guide rod pivotally connected to the top cover, cylinder-biconical throttling element, stuffing box packing, qi A circulating lubrication system for rubbing parts and a fitting with a check valve that communicates the internal cavity of the cylinder with a source of compressed gas [2]
A disadvantage of the known design is the occurrence of asymmetry in the damping characteristics when the pneumatic damper heads are offset relative to the installation size, for example, due to subsidence of the spring suspension springs. The displacement of the heads leads to a deviation of the average position of the throttling element relative to the throttling sleeve, which distorts the quasilinear characteristic of the pneumatic damper.
Техническим результатом изобретения является увеличение энергоемкости пневматического демпфера путем устранения асимметричности характеристики демпфирования при смещении головок пневмодемпфера по отношению к установочному размеру. The technical result of the invention is to increase the energy intensity of the pneumatic damper by eliminating the asymmetry of the damping characteristics when the pneumatic damper heads are displaced with respect to the installation size.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном демпфере, содержащем цилиндр с крышками, одна из которых имеет полость, размещенные в цилиндре полый шток, жестко связанный с ним поршень с центральным отверстием, делящим полость цилиндра на штоковую и бесштоковую полости, коаксиально размещенные в полости штока жестко связанную с ним дросселирующую втулку, направляющий стержень и установленный с возможностью продольного перемещения относительно последнего дроссельный элемент с двумя конусообразными поверхностями, снабжен размещенным в полости крышки дополнительным цилиндром, установленным в последнем, соединенным с одним концом направляющего стержня дополнительным поршнем, имеющим калиброванное отверстие, делящим полость дополнительного цилиндра на под- и надпоршневую полости, последняя из которых посредством калиброванного отверстия сообщена с бесштоковой полостью, размещенными в полом штоке жестко связанным с последним регулировочным винтом и пружиной, соединяющей последний с другим концом направляющего стержня, при этом и дроссельный элемент подпружинен в осевом направлении относительно направляющего стержня. The specified technical result is achieved by the fact that in the known damper containing a cylinder with covers, one of which has a cavity, a hollow rod placed in the cylinder, a piston rigidly connected to it with a central hole that divides the cylinder cavity into rod and rodless cavities, coaxially placed in the cavity rod rigidly connected with it a throttling sleeve, a guide rod and mounted with the possibility of longitudinal movement relative to the last throttle element with two conical surfaces, sn It is equipped with an additional cylinder placed in the lid cavity, installed in the last, connected with one end of the guide rod by an additional piston having a calibrated hole, dividing the cavity of the additional cylinder into the sub- and supra-piston cavities, the last of which is connected to the rodless cavity located in the floor by means of a calibrated hole the rod is rigidly connected to the last adjusting screw and a spring connecting the latter to the other end of the guide rod, while the throttle element nt biased axially relative to the guide rod.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан общий вид пневматического демпфера в разрезе. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a pneumatic damper in section.
Пневматический демпфер содержит цилиндр 1, закрытый с торцов верхней крышкой 2, которая одновременно является головкой крепления пневматического демпфера к раме тележки, и нижней крышкой 3 с помощью резьбового соединения и резиновых прокладок 4. The pneumatic damper contains a cylinder 1, closed at the ends by an upper cover 2, which is also the head for attaching the pneumatic damper to the frame of the truck, and the lower cover 3 by means of a threaded connection and rubber gaskets 4.
В цилиндре 1 установлен основной поршень 5, снабженный компрессионными кольцами 6. Основной поршень 5 жестко соединен со штоком 7 с помощью конической прессовой посадки и гайки 8. Между поршнем 5 и гайкой 8 установлено фетровое кольцо 9. In the cylinder 1, the main piston 5 is installed, equipped with compression rings 6. The main piston 5 is rigidly connected to the rod 7 by means of a tapered press fit and nut 8. Between the piston 5 and nut 8, a felt ring 9 is installed.
Поршень 5 делит полость цилиндра 1 на две полости: штоковую и бесштоковую. В верхний полый конец штока 7 запрессована дросселирующая цилиндрическая втулка 10. Шток 7 снабжен тремя радиальными отверстиями 11 для сообщения штоковой и бесштоковой полостей цилиндра 1. The piston 5 divides the cavity of the cylinder 1 into two cavities: rod and rodless. A throttling cylindrical sleeve 10 is pressed into the upper hollow end of the rod 7. The rod 7 is provided with three radial holes 11 for communicating the rod and rodless cavities of the cylinder 1.
В центре отверстия дроссельной втулки 10 размещен с зазором дроссельный элемент 12, выполненный с двумя конусообразными поверхностями, большие диаметры которых непосредственно примыкают друг к другу в центре, уменьшаясь в направлении к периферии. Дросселирующая цилиндрическая втулка 10, дроссельный элемент 12 и радиальные отверстия 11 образуют регулируемый дроссельный канал, через который сжатый воздух перетекает из бесштоковой полости в штоковую и обратно. In the center of the opening of the throttle sleeve 10, a throttle element 12 is arranged with a gap, made with two conical surfaces, the large diameters of which are directly adjacent to each other in the center, decreasing towards the periphery. The throttling cylindrical sleeve 10, the throttle element 12 and the radial holes 11 form an adjustable throttle channel through which compressed air flows from the rodless cavity into the rod and vice versa.
Дроссельный элемент 12 с помощью пружинки 13 установлен подвижно на направляющем стержне 14 с возможностью продольного перемещения. Верхний конец стержня 14 соединен с дополнительным поршнем 15, который снабжен продольным калиброванным отверстием 16 и размещен в цилиндре 17 верхней крышки 2, надпоршневая полость которого соединена каналами 18 и 19 с бесштоковой полостью пневматического демпфера. Подпоршневая полость уплотнена по направляющему стержню 14 манжетой 20. Нижний конец направляющей втулки 21 соединен посредством пружины 22 и регулировочного стержня 23 со штоком 7. Торец направляющей втулки 21 и больший диаметр направляющего стержня 14 образуют упоры, между которыми имеет возможность перемещения золотник 12. The throttle element 12 by means of a spring 13 is mounted movably on the guide rod 14 with the possibility of longitudinal movement. The upper end of the rod 14 is connected to an additional piston 15, which is provided with a longitudinal calibrated hole 16 and is placed in the cylinder 17 of the upper cover 2, the supra-piston cavity of which is connected by channels 18 and 19 to the rodless cavity of the pneumatic damper. The piston cavity is sealed along the guide rod 14 by the cuff 20. The lower end of the guide sleeve 21 is connected via a spring 22 and an adjustment rod 23 to the rod 7. The end of the guide sleeve 21 and the larger diameter of the guide rod 14 form stops, between which the spool 12 can move.
Отверстие в штоке 7 снизу заглушено резиновой прокладкой 24. The hole in the stem 7 from the bottom is sealed with a rubber gasket 24.
Нижний конец штока проходит на внешнюю сторону штоковой полости цилиндра 1 через сальник 25, смонтированный в нижней крышке 3. The lower end of the rod extends to the outer side of the rod cavity of the cylinder 1 through an oil seal 25 mounted in the lower cover 3.
Пневматический демпфер снабжен также штуцером 26 с обратным клапаном, соединяющим внутреннюю бесштоковую полость цилиндра с источником сжатого воздуха для подпитки утечек. The pneumatic damper is also equipped with a fitting 26 with a check valve connecting the internal rodless cavity of the cylinder with a source of compressed air to feed leaks.
Пневматический демпфер крепится к раме тележки и буксе с помощью крышки (головки) 2, головки 27 и подшипников 28. The pneumatic damper is attached to the trolley frame and the axle box using the cover (head) 2, head 27 and bearings 28.
Пневматический демпфер работает следующим образом: при движении основного поршня 5 в цилиндре 1, например, вверх, давление воздуха в бесштоковой полости становится выше, чем в штоковой, и сжатый воздух перетекает через регулируемый дроссельный канал, образуемый дросселирующей цилиндрической втулкой 10, дроссельным элементом 12 и радиальными отверстиями 11, из бесштоковой полости в штоковую полость цилиндра 1. Под действием перепада давления и потока сжатого воздуха дроссельный элемент 12 переместится по направляющему стержню 14, преодолевая легкое сопротивление пружинки 13, компенсирующей лишь вес золотника 12, вниз до упора, образованного торцом направляющей втулки 21. The pneumatic damper works as follows: when the main piston 5 moves in the cylinder 1, for example, upward, the air pressure in the rodless cavity becomes higher than in the rod cavity, and compressed air flows through an adjustable throttle channel formed by the throttling cylindrical sleeve 10, the throttle element 12 and radial holes 11, from the rodless cavity into the rod cavity of the cylinder 1. Under the influence of pressure drop and compressed air flow, the throttle element 12 will move along the guide rod 14, overcoming slight resistance of the spring 13, compensating only for the weight of the spool 12, down to the stop formed by the end face of the guide sleeve 21.
При сходе нижнего среза дросселирующей цилиндрической втулки 10 с наибольшего диаметра дроссельного элемента 12 начинается резкое увеличение проходного сечения для перетекания сжатого воздуха, в результате чего при подходе основного поршня 5 к расчетному верхнему положению сжатый воздух из бесштоковой полости по широкому кольцевому каналу между нижним срезом дросселирующей цилиндрической втулки 10 и малым диаметром верхнего конуса дроссельного элемента 12, через радиальные отверстия 11 в штоке 7 устремится в бесштоковую полость, и давления в этих полостях сравняются. When the lower cut of the throttling cylindrical sleeve 10 descends from the largest diameter of the throttle element 12, a sharp increase in the flow area for the flow of compressed air begins, as a result of which, when the main piston 5 approaches the calculated upper position, compressed air from the rodless cavity through a wide annular channel between the lower cut of the throttling cylindrical bushings 10 and a small diameter of the upper cone of the throttle element 12, through the radial holes 11 in the rod 7 will rush into the rodless cavity, and is pressed in these cavities are equal.
С началом обратного движения основного поршня 5, поток воздуха изменит направление и устремится из штоковой полости через регулируемый дроссельный канал в бесштоковую. With the beginning of the reverse movement of the main piston 5, the air flow will change direction and rush from the rod cavity through an adjustable throttle channel to rodless.
При этом легкий дроссельный элемент 12, в начале обратного движения основного поршня 5 будет переброшен вверх до упора по направляющему стержню 14, что приведет к резкому уменьшению проходного сечения дроссельного канала, росту перепада давлений между штоковой и бесштоковой полостями и, следовательно, росту демпфирующей силы гасителя. In this case, a light throttle element 12, at the beginning of the reverse movement of the main piston 5 will be thrown up to the stop along the guide rod 14, which will lead to a sharp decrease in the orifice of the throttle channel, an increase in the pressure drop between the rod and rodless cavities and, therefore, an increase in the damping force of the damper .
Однако с ростом пройденного основным поршнем 5 в цилиндре 1 расстояния верхний срез дросселирующей цилиндрической втулки 10 начнет перемещаться по отношению к нижнему дроссельному элементу 12. Проходное сечение для перетекания воздуха увеличится, в результате чего при подходе основного поршня 5 к нижней точке давления в штоковой и бесштоковой полостях сравняются, а значит, и демпфирующая сила в крайних положениях основного поршня 5 будет равна нулю. However, with the increase in the distance traveled by the main piston 5 in the cylinder 1, the upper section of the throttling cylindrical sleeve 10 will begin to move relative to the lower throttle element 12. The passage section for air flow will increase, as a result of which, when the main piston 5 approaches the lower pressure point in the rod and rodless cavities are equalized, which means that the damping force in the extreme positions of the main piston 5 will be equal to zero.
Далее этот процесс будет повторяться. Further this process will be repeated.
Регулировка проходного сечения дроссельного отверстия рассчитана таким образом, чтобы демпфирующая сила, создаваемая разностью давлений воздуха в полостях, достигала максимума при проходе основным поршнем 5 среднего положения. The adjustment of the orifice of the throttle bore is designed so that the damping force created by the difference in air pressure in the cavities reaches a maximum when the main piston 5 passes in the middle position.
В случае смещения головок 2 и 27 пневматического демпфера относительно чертежного установочного размера вследствие, например, просадки пружин рессорного подвешивания дроссельный элемент 12 устанавливается в среднее положение механической следящей системой следующим образом: допустим, что основной поршень 5 сместился в цилиндре 1 относительно установочного размера на некоторое расстояние вверх. Тогда пружина 22, соединяющая шток 7 с направляющим стержнем 14 дроссельного элемента 12 будет находиться в сжатом состоянии и, действуя длительно на направляющий стержень 14 и жестко связанный с ним дополнительный поршень 15, вытеснит сжатый воздух через калиброванное отверстие 16 из надпоршневой полости в подпоршневую и переместит направляющий стержень 14, дроссельный элемент 12 и дополнительный поршень 15 вверх на величину смещения основного поршня 5 в цилиндре 1. То есть дроссельный элемент 12 снова займет среднее положение по отношению к дросселирующей цилиндрической втулке 10. In the case of displacement of the pneumatic damper heads 2 and 27 relative to the drawing installation size due to, for example, subsidence of the spring suspension springs, the throttle element 12 is set in the middle position by a mechanical tracking system as follows: suppose that the main piston 5 is displaced in the cylinder 1 relative to the installation size by a certain distance up. Then the spring 22 connecting the rod 7 to the guide rod 14 of the throttle element 12 will be in a compressed state and, acting for a long time on the guide rod 14 and the additional piston 15 rigidly connected with it, will displace compressed air through the calibrated hole 16 from the over-piston cavity into the under-piston and move the guide rod 14, the throttle element 12 and the additional piston 15 upward by the amount of displacement of the main piston 5 in the cylinder 1. That is, the throttle element 12 will again occupy the middle position with respect to the throttle eliruyuschey cylindrical sleeve 10.
При быстрых колебаниях основного поршня 5 в цилиндре 1 в процессе работы пневматического демпфера дополнительный поршень 15 под действием пружины 22 не успевает переместиться на значительное расстояние, т.к. диаметр калиброванного отверстия 16 в нем экспериментально выбран, что для синхронного перемещения обоих поршней частота колебаний должна быть на порядок ниже рабочей. Малые колебания основного поршня 5 в процессе работы пневматического демпфера не оказывают заметного влияния на его характеристику и способствует надежному перемещению направляющего стержня 14 с дополнительным поршнем 15 в среднее положение. With rapid fluctuations of the main piston 5 in the cylinder 1 during operation of the pneumatic damper, the additional piston 15 under the action of the spring 22 does not have time to move a considerable distance, because the diameter of the calibrated hole 16 in it is experimentally selected that for the synchronous movement of both pistons, the oscillation frequency should be an order of magnitude lower than the working one. Small fluctuations of the main piston 5 during operation of the pneumatic damper do not significantly affect its performance and contributes to the reliable movement of the guide rod 14 with the additional piston 15 in the middle position.
Предлагаемое устройство регулирования потока сжатого воздуха в демпфере позволяет по сравнению с прототипом добиться максимального приближения характеристики пневматического демпфера в области низких частот колебаний (около 2 Гц) к идеальной квазилинейной при смещении головок 2 и 27 относительно установочного размера и, тем самым, увеличить энергоемкость демпфера при тех же габаритах, повысить виброзащитные свойства рессорного подвешивания и снизить воздействие обрессоренных частей экипажа на верхнее строение пути. The proposed device for controlling the flow of compressed air in the damper allows, in comparison with the prototype, to achieve maximum approximation of the characteristics of the pneumatic damper in the low-frequency range (about 2 Hz) to the ideal quasilinear when the heads 2 and 27 are offset relative to the installation size and, thereby, increase the energy consumption of the damper when the same dimensions, to increase the vibration-proof properties of spring suspension and reduce the impact of the offended parts of the crew on the upper track structure.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94034003A RU2082040C1 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Pneumatic damper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94034003A RU2082040C1 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Pneumatic damper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94034003A RU94034003A (en) | 1996-07-27 |
| RU2082040C1 true RU2082040C1 (en) | 1997-06-20 |
Family
ID=20160545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94034003A RU2082040C1 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Pneumatic damper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2082040C1 (en) |
-
1994
- 1994-09-16 RU RU94034003A patent/RU2082040C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство CCCР N 973967, кл. F 16 F 5/00, 1982. 2. Авторское свидетельство CCCP N 1039741, кл. F 16 F 9/02, 1983. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94034003A (en) | 1996-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5180145A (en) | Vibration damping device | |
| US6311962B1 (en) | Shock absorber with external air cylinder spring | |
| US5449150A (en) | Vibration damping device with an electrode and having rolling lobes of different radii | |
| CN103883661B (en) | A kind of variable vibration damper of sliding valve style damping and method of work coordinating pneumatic spring | |
| CN112283281B (en) | Damping adjusting valve and method for vibration absorber | |
| US20070144848A1 (en) | Hydraulic damper for vehicle | |
| US20020130002A1 (en) | Gas cup seal for magneto-rheological damper | |
| RU2082040C1 (en) | Pneumatic damper | |
| US5325943A (en) | Variable orifice oil/gass damper for aircraft landing gear | |
| CN104500636A (en) | Sensing variable-frequency vibration absorber | |
| US1378281A (en) | Resilient device | |
| JPS63270935A (en) | Oil damper | |
| RU194004U1 (en) | Two-pipe hydropneumatic shock absorber | |
| RU17208U1 (en) | HYDRAULIC EXTINGUISHER TRANSPORT | |
| US2888106A (en) | Lubricated multiple stage damper | |
| RU2662299C1 (en) | Pneumatic vibration damper | |
| RU2019436C1 (en) | Pneumatic damper | |
| SU1039741A1 (en) | Oscillation suppressor | |
| RU2062922C1 (en) | Air-operated pressure-tight damper | |
| RU2750341C1 (en) | Pneumatic oscillation damper | |
| RU218675U1 (en) | Pneumohydraulic shock absorber with remote pneumatic chamber | |
| CN109058357A (en) | The damping vibration attenuation component of automobile hanging assembly | |
| CN220668223U (en) | Train continuous damping control vibration damper | |
| RU2119602C1 (en) | Pneumohydraulic damper | |
| RU2190133C2 (en) | Adaptive pneumohydraulic damper |