RU2298122C1

RU2298122C1 - Fluid-operated shock absorber

Info

Publication number: RU2298122C1
Application number: RU2005137254/11A
Authority: RU
Inventors: Петр Янович Крауиньш (RU); Петр Янович Крауиньш; Садык Арифович Смайлов (RU); Садык Арифович Смайлов; Иван Владиславович Воронько (RU); Иван Владиславович Воронько; Борис Борисович Мойзес (RU); Борис Борисович Мойзес; Алексей Юрьевич Супрунов (RU); Алексей Юрьевич Супрунов; Кирилл Александрович Кувшинов (RU); Кирилл Александрович Кувшинов
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: fluid-operated shock absorber comprises intermediate mass with flexible link made on high-pressure hoses. The intermediate mass is mounted on the high-pressure hoses connected with the vibration damper. The vibration damper has check valve and controlled throttle connected in parallel with the fluid accumulator.

EFFECT: expanded functional capabilities.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения для гашения ударных и вибрационных нагрузок, воздействующих на основание фундамента.The invention relates to the field of engineering for damping shock and vibration loads acting on the foundation foundation.

Известна гидропневматическая подушка (А.С. СССР №706613, F16F 9/44, БИ №48, 1979 г.). Устройство содержит корпус, размещенные в нем поршень, скрепленный с последним полый шток с компенсационной полостью, сообщенный с надпоршневой и подпоршневой полостями, и закрепленный на корпусе элемент с каналом, соединяющий надпоршневую и подпоршневую полости. Устройство также снабжено регулируемым предельным клапаном, установленным в канале, и обратным клапаном, установленным в отверстии поршня и соединяющим компенсационную и подпоршневую полости.Known hydropneumatic cushion (AS USSR No. 706613, F16F 9/44, BI No. 48, 1979). The device comprises a housing, a piston housed in it, fastened to the last hollow rod with a compensation cavity, in communication with the supra-piston and sub-piston cavities, and an element fixed to the housing with a channel connecting the supra-piston and piston-cavity. The device is also equipped with an adjustable limit valve installed in the channel and a non-return valve installed in the piston bore and connecting the compensation and sub-piston cavities.

Основным недостатком является недостаточная эффективность устройства при изменении уровня воздействующей ударной нагрузки.The main disadvantage is the lack of efficiency of the device when changing the level of the impact shock.

Близким по технической сущности является амортизатор для защиты от вибраций различных объектов (А.С. СССР №823703, F16F 15/04, БИ №15, 1981 г.), который содержит промежуточную массу, включающий гидроцилиндр, соединяющие ее с объектом и основанием упругие связи, гаситель колебаний, выполненный в виде поршня с осевыми каналами и помещенный в полость, заполненную рабочей средой, и упругий элемент, связывающий промежуточную массу с гасителем колебаний. Промежуточная масса связана со вторым гидроцилиндром и двумя поршнями разных диаметров, помещенными в соответствующих гидроцилиндрах, над- и подпоршневые полости которых связаны каналами. При этом поршень большего диаметра связан с объектом и основанием упругими связями, а поршень меньшего диаметра через упругий элемент - с гасителем.Close in technical essence is a shock absorber for protection against vibrations of various objects (AS USSR No. 823703, F16F 15/04, BI No. 15, 1981), which contains an intermediate mass including a hydraulic cylinder connecting it to the object and the base connection, the vibration damper, made in the form of a piston with axial channels and placed in a cavity filled with a working medium, and an elastic element connecting the intermediate mass with the vibration damper. The intermediate mass is connected with the second hydraulic cylinder and two pistons of different diameters, placed in the respective hydraulic cylinders, the above- and sub-piston cavities of which are connected by channels. In this case, a larger diameter piston is connected to the object and base by elastic bonds, and a smaller diameter piston through an elastic element is connected to the damper.

Основным недостатком является относительно узкий частотный диапазон гашения колебаний из-за постоянства соотношений диаметров поршней большого и малого гидроцилиндров и одинаковая скорость движения поршня в обоих направлениях.The main disadvantage is the relatively narrow frequency range for damping oscillations due to the constancy of the ratio of the diameters of the pistons of the large and small hydraulic cylinders and the same speed of movement of the piston in both directions.

Задача изобретения - повышение эффективности гашения ударной нагрузки, передаваемой на основание объекта.The objective of the invention is to increase the efficiency of damping shock load transmitted to the base of the object.

Поставленная задача достигается тем, что гидропневматический амортизатор содержит промежуточную массу с упругой связью, установленную на основании и связанную гидравлически с гасителем колебаний и гидропневмоаккумулятором. Причем упругая связь выполнена из сдеформированных в радиальном направлении рукавов высокого давления, которые гидравлически связаны с гасителем колебаний, состоящим из параллельно соединенных обратного клапана и регулируемого дросселя, а далее с гидропневмоаккумулятором.The problem is achieved in that the hydropneumatic shock absorber contains an intermediate mass with an elastic coupling, mounted on the base and hydraulically connected to the vibration damper and the hydropneumatic accumulator. Moreover, the elastic connection is made of high-pressure hoses that are deformed in the radial direction, which are hydraulically connected to an oscillation damper, consisting of a check valve and an adjustable throttle connected in parallel, and then to a hydraulic accumulator.

На фиг.1 изображен гидропневматический амортизатор, а на фиг.2 - схема работы сдеформированного в радиальном направлении рукава высокого давления.Figure 1 shows a hydropneumatic shock absorber, and figure 2 is a diagram of the operation of a radially deformed high pressure sleeve.

Гидравлический амортизатор (фиг.1) состоит из промежуточной массы 1, перемещающейся в направляющих 2. Упругая связь 3 установлена между промежуточной массой 1 и основанием 4. Полости упругих связей 3 выполнены из рукавов высокого давления, заполнены жидкостью и трубопроводом 5 соединены с гасителем, включающим параллельно установленные обратный клапан 6 и регулируемый дроссель 7. Гаситель соединен с жидкостной полостью гидропневмоаккумулятора 8, а газовая полость камеры - с зарядным клапаном 9 и предохранительным клапаном 10.The hydraulic shock absorber (Fig. 1) consists of an intermediate mass 1 moving in the guides 2. An elastic connection 3 is established between the intermediate mass 1 and the base 4. The cavities of the elastic connections 3 are made of high pressure hoses, filled with liquid and a pipe 5 connected to a damper, including parallel installed check valve 6 and an adjustable throttle 7. The damper is connected to the liquid cavity of the hydro-pneumatic accumulator 8, and the gas cavity of the chamber is connected to the charging valve 9 and the safety valve 10.

На фиг.2 представлена схема деформации в радиальном направлении рукава высокого давления 3, имеющего первоначальный внутренний диаметр d, изменяющийся на величину х при действии веса объекта и промежуточной массы 1. При этом в рукавах высокого давления 3 давление жидкости P₀ соответствует зарядке гидропневмоаккумулятора 8.Figure 2 presents the diagram of the deformation in the radial direction of the high pressure sleeve 3, having an initial inner diameter d, changing by x when the weight of the object and the intermediate mass 1 are applied. At the same time, in the high pressure hoses 3, the fluid pressure P ₀ corresponds to the charging of the hydraulic accumulator 8.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед запуском гидропневматического амортизатора в работу гидропневмоаккумулятор 8 через зарядное устройство 9 устанавливает давление P₀, причем предохранительный клапан настроен на давление Р_к, превышающее давление P₀. Это же давление P₀ будет в сдеформированных рукавах высокого давления, заполненных жидкостью. Рукава высокого давления сдеформируются на величину х, а площадь А, на которую опирается промежуточная масса, будетBefore starting the hydropneumatic shock absorber in operation, the hydropneumatic accumulator 8 through the charger 9 sets the pressure P ₀ , and the safety valve is set to a pressure P _k exceeding the pressure P ₀ . The same pressure P ₀ will be in the deformed high-pressure hoses filled with liquid. The high-pressure hoses are deformed by x, and the area A, on which the intermediate mass rests, will be

где L - длина рукавов высокого давления, взаимодействующая с промежуточной массой 1 и основанием 4.where L is the length of the high pressure hoses interacting with the intermediate mass 1 and base 4.

Усилие F₀, с которым воздействуют сдеформированные в радиальном направлении рукава 3 на промежуточную массу 1, будет F₀=Р₀А.The force F ₀ with which the sleeves 3 deformed in the radial direction act on the intermediate mass 1 will be F ₀ = P ₀ A.

При воздействии F(t) объекта на промежуточную массу 1 последняя перемещается в направляющих 2 и деформирует рукава высокого давления 3 на величину х₁. Площадь А увеличивается до величины А₁. Жидкость из полостей рукавов высокого давления 3 по трубопроводу 5, обратному клапану 6 и дросселю 7 поступает в гидропневмоаккумулятор 8, при этом система поддерживает давление P₀, так как сжимаемость газа во много раз больше сжимаемости жидкости. Перемещение величины х₁ будет увеличиваться до тех пор, пока величина амплитудного значения воздействующего усилия F(t) будет меньше или равна усилию со стороны рукавов высокого давления, сдеформированных в радиальном направлении P₀A₁≥F(t).When the object F (t) acts on the intermediate mass 1, the latter moves in the guides 2 and deforms the high-pressure hoses 3 by x ₁ . Area A increases to A ₁ . The liquid from the cavities of high pressure hoses 3 through line 5, the check valve 6 and the throttle body 7 enters gidropnevmoakkumulyator 8, wherein the system maintains the pressure P _0, since the compressibility of the gas is many times greater than the compressibility of the fluid. The movement of x ₁ will increase until the magnitude of the amplitude value of the acting force F (t) is less than or equal to the force from the side of the high-pressure hoses deformed in the radial direction P ₀ A ₁ ≥F (t).

В дальнейшем сила F(t) снимается, а жидкость из гидропневмоаккумулятора 8 через регулируемый дроссель 7 поступает в полость сдеформированных рукавов высокого давления с меньшей скоростью. Энергия воздействия от усилия F(t) гасится на регулируемом дросселе 7. При последующих воздействиях усилия F(t) процесс повторяется. Клапан 10 предохраняет амортизатор от перегрузок.Subsequently, the force F (t) is removed, and the liquid from the hydropneumatic accumulator 8 through an adjustable throttle 7 enters the cavity of the deformed high pressure hoses with a lower speed. The impact energy from the force F (t) is extinguished on the adjustable throttle 7. With subsequent effects of the force F (t), the process is repeated. Valve 10 protects the shock absorber from overloads.

Регулируемая площадь проходного сечения дросселя 7 и величина давления P₀ в гидропневмоаккумуляторе 8 определяет эффективный диапазон частот работы амортизатора, так как величина Р₀ определяет жесткость упругой связи, а площадь дросселя - темп поглощения энергии амортизатором. Применение рукавов высокого давления в качестве упругой связи с разным внутренним диаметром позволяет использовать амортизатор в широком диапазоне действующих нагрузок.The adjustable flow area of the throttle 7 and the pressure value P ₀ in the hydropneumatic accumulator 8 determines the effective frequency range of the shock absorber, since the value P ₀ determines the stiffness of the elastic coupling, and the throttle area determines the rate of energy absorption by the shock absorber. The use of high pressure hoses as an elastic connection with different internal diameters allows the use of a shock absorber in a wide range of operating loads.

Claims

A hydro-pneumatic shock absorber containing an intermediate mass with an elastic coupling installed on the base and connected to an oscillation damper, characterized in that the elastic coupling is made of high-pressure hoses deformed in the radial direction, and the vibration damper includes a parallel-connected non-return valve with an adjustable throttle and a hydraulic accumulator.