RU20949U1

RU20949U1 - Мембрана пневмогидравлического бачка

Info

Publication number: RU20949U1
Application number: RU2001116037/20U
Authority: RU
Inventors: Н.Я. Багров; шова Н.А. Дмитр; Н.А. Дмитряшова; Н.Ф. Попова; Г.В. Высотска; Г.В. Высотская
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт резиновых покрытий и изделий"
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2001-12-10

Description

V Объект - устройство МЕМБРАНА ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСЙ)ГО БАЧКА.

Предлагаемая полезная модель относится к резиновым оболочковым мембранам, работающим в различных пневмогидроузлах, таких как пневмогидроаккумуляторы, компенсаторы, бачки пневмогидравлических устройств пусковых систем и др. Мембрана служит для разделения жидкостной и газовой полостей в этих узлах, преобразования изменения давления в перемещение.

Известен, например, гидропневматический аккумулятор, содержащий две соединенных между собой полусферические части корпуса, и эластичную мембрану, установленную в корпусе с образованием газовой и гидравлической полостей, зафиксированную в нем посредством сферического пояска (авторское свидетельство СССР №1809177, МПК F15B1/04, опубл. 15.04.93, бюл.14). Имеется ГОСТ 25299-82 «Мембраны резиновые сферические, регламентирующий параметры и размеры мембран. Конструкция РОСТОВСКОЙ мембраны приведена на фиг. 1 (прототип). Мембрана имеет полусферическз ю форму тела и уплотнительный бурт по периферии. Переход от бурта к телу мембраны вьщолнен в направлении, перпендикулярном оси мембраны, с последующ:им крутым изгибом по радиусу. Тело мембраны по всей поверхности имеет одинаковую толщину - от 1,5 до 3,0 мм при радиусе сферы мембраны от 70 мм до 285 мм, соответственно. В рабочем положении в узле на мембрану с одной стороны давит сжатый воздух или газ. При гидравлическом ударе в гидросистеме жидкость поступает под мембрану, мембрана деформируется, частично или полностью перекладываясь в противоположном направлении, газ в полости над мембраной дополнительно сжимается. Происходит демпфирование гидравлического удара. Недостатком ГОСТовской мембраны является наличие радиуса

МПК: F16J3/02,F15B1/04

перегиба от бурта к телу мембраны, который является концентратором напряжений при циклической работе мембраны. Это снижает циклическую долговечность мембраны при работе в узле. Второй недостаток - возможность залипания сферической поверхности мембраны на корпусе при длительном действии давления газа без срабатываний узла. Это приводит к снижению динамичности срабатьгеания мембраны при гидравлическом ударе в гидросистеме. Кроме того, гладкая сферическая поверхность мембраны приводит к образованию застойных зон при выдавливании жидкости из полости узла и, следовательно, к дополнительной деформации тела мембраны. При длительном хранении это приводит к снижению работоспособности узлов, з комплектованных сферичесьсими мембранами.

Целью предлагаемой полезной модели мембраны является устранение указанных недостатков, повышение долговечности работы мембраны в узле и улучшение динамичности срабатьшания.

Указанная цель достигается тем, что у резиновой полусферической мембраны, имеющей уплотнительный бурт по периферии, переход от бурта к телу мембраны выполнен в осевом направлении с последующим коническим поясом, толщина тела мембраны постепенно увеличивается от бурта к центру до размера в центре, превьппающего в 2 - 2,5 раза толщину тела около бурта, а на наружной полусферической поверхности выполнены ребра полукруглого сечения высотой, равной 0,3 - 0,7 толщины тела мембраны, расходящиеся лучеобразно от центральной части к периферии, начиная с диаметра 0,1 - 0,25 диаметра мембраны, в количестве 16-24 ребра.

Сущность предложения поясняется при рассмотрении чертежей, где:

на фиг. 1 показана мембрана, соответствующая ГОСТу 25299-82 (прототип);

на фиг.2 - конструкция предлагаемой мембраны (в разрезе);

на фиг.З - вид снизу предлагаемой мембраны (фрагмент);

на фиг.4 - предлагаемая мембрана, установленная в пневмогидравлическом бачке, в исходном положении;

( 3

на фиг. 5 - предлагаемая мембрана, установленная в пневмогидравлическом бачке, при срабатьшании узла.

Мембрана 1 представляет собой чашу полусферической формы с уплотнительным буртом 2 по периферии, вьшолненную из резины на основе бутадиеннитрильного каучука. Переходная часть 3 от бурта 2 к телу 4 мембраны выпо.11нена в осевом направлении. За нею следует конический пояс 5. Толщина тела мембраны 8 постепенно увеличивается от бурта к центру. Например, при радиусе сферы мембраны, равном 130 мм, толщина переходной части 3 составляет 6i 1,5 мм, а в центре 62 3,5 мм. На наружной полусферической поверхности выполнены ребра 6 (фиг.З) полукруглого сечения высотой, равной 0,3 - 0,7 толщины тела мембраны, расходящиеся лучеобразно от центральной части к периферии, начиная с диаметра 30 - 60 мм и не доходя 10 - 15 мм до конического пояса (зоны перегиба мембраны при наработке ресурса), в количестве 16-24 ребра.

Мембрана, изображенная на фиг.4, находится в пневмогидравлическом бачке в исходном состоянии, выложенной на корпус 7 давлением Р , после чего давление может быть сброшено. Наличие на мембране 1 ребер 6 гарантирует отсутствие залипания тела мембраны на корпусе 7 бачка. При работе (фиг. 5) в жидкостную полость бачка подается жидкое топливо под давлением Р2, под действием которого мембрана перекладьгоается от корпуса 7 в сторону крышки 8, огибая кольцо 9. Изгиб мембраны происходит на участке с минимальной толщиной тела и, следовательно, имеющем меньшую жесткость. Для вытеснения топлива из бачка при срабатывании узла в газовую полость подается давление PJ, превышающее давление Р2, с высокой скоростью нарастания, порядка 100 МПа/с. Мембрана перекладывается в первоначальное положение (фиг.4), ребра 6 направляют жидкость в сторону выходных отверстий, позволяя ей беспрепятственно вытекать из жидкостной полости в гидравлическую магистраль. Наличие ребер 6 исключает также образование застойных зон за счет захлеста шщкости между гладкой сферической поверхностью мембраны 1 и корпусом 7 узла, а утолщение донной части повышает ее

прочность на пробой при ударе о выходные отверстия при высоком импульсе нарастания давления РЗ в газовой полости.

Предлагаемая мембрана с радиусом сферы 130 мм и толщиной стенки от 1,5 до 3,5 мм изготовлена в ОАО НИИРПИ и испытана в НПО «Энергомаш на стендах, а также в составе двигателей РД 180 в количестве 27 испытаний. Замечаний к работе мембраны не имеется.

Claims

Мембрана пневмогидравлического бачка, выполненная из резины на основе бутадиеннитрильного каучука, имеющая полусферическую форму тела и уплотнительный бурт по периферии, отличающаяся тем, что переходная часть от бурта к телу мембраны выполнена в осевом направлении с последующим коническим поясом, толщина тела постепенно увеличивается от бурта к центру до размера в центре, превышающего в 2-2,5 раза толщину тела около бурта, а на наружной полусферической поверхности выполнены ребра полукруглого сечения высотой, равной 0,3-0,7 толщины тела мембраны, расходящиеся лучеобразно от центральной части к периферии, начиная с диаметра 0,1-0,25 диаметра мембраны, в количестве 16-24 ребра.