RU2413103C2 - Pneumatic flexible element - Google Patents
Pneumatic flexible element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413103C2 RU2413103C2 RU2009111920/11A RU2009111920A RU2413103C2 RU 2413103 C2 RU2413103 C2 RU 2413103C2 RU 2009111920/11 A RU2009111920/11 A RU 2009111920/11A RU 2009111920 A RU2009111920 A RU 2009111920A RU 2413103 C2 RU2413103 C2 RU 2413103C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- auxiliary
- main
- working
- elastic element
- partition
- Prior art date
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 17
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к амортизационным устройствам, в частности с использованием газа в камерах с эластичными стенками.The invention relates to shock-absorbing devices, in particular using gas in chambers with elastic walls.
Известно устройство пневматической подвески, описанное в а.с. №842295, М. кл. F16F 9/04, содержащее резинокордную оболочку с крышкой, образующие основную рабочую полость, дополнительную емкость, установленную соосно и внутри основной рабочей полости, расположенную между ними перегородку, на которой жестко закреплено клапанное цилиндрическое устройство со штоком. Клапанное устройство приводится в действие штоком при непосредственном воздействии на него крышки, жестко перемещающейся вместе с амортизируемым объектом. В перегородке расположено калиброванное отверстие для перетекания газа в процессе работы. Основной и дополнительный упругие элементы пневматической подвески установлены между подрессоренной и неподрессоренной массами амортизируемого объекта.A device for air suspension described in A.S. No. 842295, M. cl. F16F 9/04, containing a rubber-cord casing with a cover, forming the main working cavity, an additional tank installed coaxially and inside the main working cavity, a partition located between them, on which the valve cylinder device with the rod is rigidly fixed. The valve device is actuated by the stem with the direct impact of a cover rigidly moving with the shock-absorbing object. In the partition is a calibrated hole for gas flow during operation. The main and additional elastic elements of the air suspension are installed between the sprung and unsprung masses of the depreciable object.
Основным недостатком устройства является нестабильность демпфирующих свойств подвески, низкая эффективность диссипации энергии колебаний объекта, а также технологическую сложность изготовления клапанного устройства.The main disadvantage of the device is the instability of the damping properties of the suspension, the low efficiency of dissipation of the energy of vibration of the object, as well as the technological complexity of manufacturing the valve device.
Известен также пневматический упругий элемент, описанный в патенте №2325567 РФ, М. Кл. F16F 9/04 (прототип), содержащий резинокордную оболочку, рабочую и дополнительную емкости и расположенную между ними перегородку с калиброванным отверстием и с отверстиями, перекрываемыми свободно лежащей диафрагмой при ходе отдачи, рабочая и дополнительная емкости заключены в нижний цилиндрический стакан с отверстием на верхнем торце стакана, а на верхнем торце дополнительной емкости соосно последней установлен вспомогательный упругий элемент, содержащий вспомогательную резинокордную оболочку, вспомогательные рабочую и дополнительную емкости и расположенную между ними вспомогательную перегородку с калиброванным отверстием и с отверстиями, перекрываемыми свободно висящей диафрагмой при ходе сжатия, кроме того, вспомогательная рабочая емкость помещена в верхний цилиндрический стакан, жестко закрепленный на верхнем торце нижнего цилиндрического стакана, причем вспомогательная дополнительная емкость расположена в отверстии верхнего торца нижнего цилиндрического стакана. Причем дополнительная емкость жестко соединена своим верхним торцом с основанием вспомогательной дополнительной емкости и со стойками, проходящими через направляющие отверстия верхнего торца нижнего цилиндрического стакана и связывающими амортизируемый объект с пневматическим упругим элементом.Also known is a pneumatic elastic element described in patent No. 232,567 of the Russian Federation, M. C. F16F 9/04 (prototype), containing a rubber-cord casing, working and additional containers and a partition between them with a calibrated hole and with openings blocked by a free-lying diaphragm during the recoil, the working and additional containers are enclosed in a lower cylindrical glass with a hole at the upper end glass, and on the upper end of the additional capacity coaxially last installed auxiliary elastic element containing auxiliary rubber-cord shell, auxiliary working and additional containers and an auxiliary partition located between them with a calibrated hole and with openings blocked by a freely hanging diaphragm during compression; in addition, the auxiliary working container is placed in the upper cylindrical glass rigidly fixed to the upper end of the lower cylindrical glass, and the auxiliary additional container is located in the hole upper end of the lower cylindrical glass. Moreover, the additional capacity is rigidly connected with its upper end to the base of the auxiliary additional capacity and to the posts passing through the guide holes of the upper end of the lower cylindrical glass and connecting the shock-absorbing object with a pneumatic elastic element.
Основным недостатком устройства, обладающего стабильными демпфирующими свойствами и высокой эффективностью диссипации энергии колебаний объекта, является сложность конструкции, отсюда технологическая сложность изготовления, т.к. конструкция содержит четыре цилиндрических стакана, имеющих соосное расположение, а также разные типоразмеры резинокордных оболочек основного и вспомогательного упругих элементов.The main disadvantage of the device, which has stable damping properties and high dissipation efficiency of the vibrational energy of the object, is the design complexity, hence the technological complexity of manufacturing, because the design contains four cylindrical cups having a coaxial arrangement, as well as different sizes of rubber-cord shells of the main and auxiliary elastic elements.
Задача изобретения состоит в упрощении конструкции при сохранении стабильности демпфирующих свойств и высокой эффективности диссипации энергии колебаний объекта.The objective of the invention is to simplify the design while maintaining the stability of the damping properties and high efficiency of the dissipation of vibrational energy of the object.
Поставленная задача достигается тем, что в известном пневматическом упругом элементе, состоящем из основного упругого элемента, содержащего резинокордную оболочку, рабочую и дополнительную емкости и расположенную между ними перегородку с калиброванным отверстием и с отверстиями, перекрываемыми свободно лежащей диафрагмой при ходе отдачи, а также из вспомогательного упругого элемента, содержащего вспомогательную резинокордную оболочку, вспомогательные рабочую и дополнительную емкости и расположенную между ними вспомогательную перегородку с калиброванным отверстием и с отверстиями, перекрываемыми свободно висящей диафрагмой при ходе сжатия, и стоек, связывающих амортизируемый объект с пневматическим упругим элементом, согласно изобретению рабочие емкости основного и вспомогательного упругих элементов заключены во внешний неподвижный цилиндрический стакан, внутри которого располагается внутренний подвижный цилиндрический стакан, служащий общей дополнительной емкостью основного и вспомогательного упругих элементов, причем в центральной части внешнего неподвижного цилиндрического стакана выполнен ряд направляющих пазов, через которые амортизируемый объект жестко связан Г-образными стойками с внутренним подвижным цилиндрическим стаканом.The problem is achieved in that in the known pneumatic elastic element, consisting of a main elastic element containing a rubber-cord sheath, a working and additional capacity and a partition located between them with a calibrated hole and with holes overlapping by a free-lying diaphragm during the recoil, as well as from the auxiliary an elastic element containing an auxiliary rubber-cord sheath, auxiliary working and additional containers and an auxiliary lane located between them A town with a calibrated hole and with holes blocked by a freely hanging diaphragm during compression, and struts connecting the shock-absorbing object with a pneumatic elastic element, according to the invention, the working capacities of the main and auxiliary elastic elements are enclosed in an external stationary cylindrical glass, inside of which there is an internal movable cylindrical glass serving as the total additional capacity of the main and auxiliary elastic elements, and in the central part of the external A movable cylindrical cup has a series of guide grooves through which the shock-absorbing object is rigidly connected by L-shaped struts to the inner movable cylindrical cup.
Предлагаемый пневматический упругий элемент является составным и включает в себя два упругих элемента, усилия которых направлены в противоположные стороны, а на амортизируемый объект действует суммарное усилие этих элементов. При этом каждый элемент снабжен своим демпфирующим устройством, состоящим из калиброванного отверстия и обратного клапана с диафрагмой. При совместной работе двух элементов, каждый из которых имеет свою рабочую характеристику, их демпфирующие свойства усиливаются, вследствие чего увеличиваются и демпфирующие свойства в целом всего устройства.The proposed pneumatic elastic element is composite and includes two elastic elements whose forces are directed in opposite directions, and the total force of these elements acts on the shock-absorbing object. Moreover, each element is equipped with its own damping device, consisting of a calibrated hole and a check valve with a diaphragm. When two elements work together, each of which has its own performance characteristic, their damping properties are enhanced, as a result of which the damping properties of the whole device increase.
Сущность изобретения поясняется чертежом, гдеThe invention is illustrated in the drawing, where
- на фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого пневматического упругого элемента;- figure 1 presents a structural diagram of the proposed pneumatic elastic element;
- на фиг.2 показана его рабочая упругодемпфирующая характеристика.- figure 2 shows its working elastic damping characteristic.
Пневматический упругий элемент содержит резинокордную оболочку 1, рабочую 2 и дополнительную 3 емкости, расположенную между ними перегородку 4 с калиброванным отверстием 5 и с отверстиями 6, перекрываемыми свободно лежащей диафрагмой 7 при ходе отдачи, образующими обратный клапан 8. Рабочая 2 и дополнительная 3 емкости образуют основной упругий элемент 9 и заключены во внешний неподвижный цилиндрический стакан 10. Дополнительная емкость 3 выполнена в виде цилиндрического стакана, расположенного внутри внешнего неподвижного цилиндрического стакана 10.The pneumatic elastic element contains a rubber-cord casing 1, a working 2 and an additional 3 containers, a partition 4 located between them with a calibrated hole 5 and with holes 6 overlapped by a free-lying diaphragm 7 during the recoil, forming a check valve 8. The working 2 and additional 3 containers form the main elastic element 9 and are enclosed in an external fixed cylindrical glass 10. Additional capacity 3 is made in the form of a cylindrical glass located inside the external fixed cylindrical Tacana 10.
В верхней части внешнего неподвижного цилиндрического стакана 10 установлен вспомогательный упругий элемент 11, содержащий вспомогательную резинокордную оболочку 12, вспомогательную рабочую емкость 13, дополнительную емкость 3, являющуюся общей для основного 9 и вспомогательного 11 упругих элементов, и расположенную между ними вспомогательную перегородку 14 с калиброванным отверстием 15 и с отверстиями 16, перекрываемыми свободно висящей диафрагмой 17 при ходе сжатия, образующими обратный клапан 18.In the upper part of the outer stationary cylindrical cup 10, an auxiliary elastic element 11 is installed comprising an auxiliary rubber-cord shell 12, an auxiliary working capacity 13, an additional capacity 3, which is common to the main 9 and auxiliary 11 elastic elements, and an auxiliary partition 14 located between them with a calibrated hole 15 and with openings 16 overlapped by a freely hanging diaphragm 17 during compression, forming a check valve 18.
Внешний неподвижный цилиндрический стакан 10 имеет в центральной части направляющие пазы 19, через которые амортизируемый объект жестко связан Г-образными стойками 20 с центральной частью дополнительной емкости 3.The external fixed cylindrical cup 10 has guide grooves 19 in the central part, through which the shock-absorbing object is rigidly connected by L-shaped struts 20 to the central part of the additional tank 3.
Предлагаемый пневматический упругий элемент является составным и включает в себя два упругих элемента: основной упругий элемент 9 и вспомогательный упругий элемент 11. Оба упругих элемента связаны друг с другом за счет общей дополнительной емкости 3. В свою очередь, каждый упругий элемент снабжен своим демпфирующим устройством, состоящим из своего обратного клапана и калиброванного отверстия. При этом усилия от основного и вспомогательного упругих элементов направлены в противоположные стороны.The proposed pneumatic elastic element is composite and includes two elastic elements: the main elastic element 9 and the auxiliary elastic element 11. Both elastic elements are connected to each other due to the total additional capacity 3. In turn, each elastic element is equipped with its own damping device, consisting of its check valve and calibrated hole. In this case, the forces from the main and auxiliary elastic elements are directed in opposite directions.
Пневматический упругий элемент работает следующим образом. При перемещении амортизируемого объекта вниз в процессе его колебательного движения осуществляется ход сжатия для основного упругого элемента 9, давление в его емкостях 2 и 3 изменяется одинаково в силу подбора величины отверстий 6. Одновременно происходит ход отбоя для вспомогательного упругого элемента 11, его диафрагма 17 под действием разности давлений в емкостях 13 и 3 прилегает к перегородке 14, перекрывая отверстия 16. Вспомогательный упругий элемент 11 работает лишь с объемом полости 13, в которую поступает воздух из полости 3 через калиброванное отверстие 15.Pneumatic elastic element operates as follows. When the depreciable object is moved down during its oscillatory movement, a compression stroke is carried out for the main elastic element 9, the pressure in its containers 2 and 3 changes identically due to the selection of the openings 6. At the same time, the rebound for the auxiliary elastic element 11 takes place, its diaphragm 17 under the action the pressure difference in the tanks 13 and 3 is adjacent to the partition 14, blocking the holes 16. The auxiliary elastic element 11 only works with the volume of the cavity 13, into which the air from the cavity 3 enters through ovannoe opening 15.
При перемещении амортизируемого объекта вверх в процессе его колебательного движения осуществляется ход отбоя для основного упругого элемента 9, его диафрагма 7 под действием разности давлений в емкостях 2 и 3 прилегает к перегородке 4, перекрывая отверстия 6. Основной упругий элемент 9 работает лишь с объемом емкости 2, в которую поступает воздух из емкости 3 через калиброванное отверстие 5. Одновременно происходит ход сжатия для вспомогательного упругого элемента 11, в начале хода сжатия в определенный момент времени, зависящий от величины калиброванного отверстия 16, давление между емкостями 13 и 3 выравнивается, диафрагма 17 открывает отверстия 16, давление в его емкостях 13 и 3 изменяется одинаково в силу подбора величины отверстий 16.When the depreciable object is moved up during its oscillatory movement, the rebound for the main elastic element 9 is carried out, its diaphragm 7 is adjacent to the partition 4 under the action of the pressure difference in the containers 2 and 3, blocking the openings 6. The main elastic element 9 works only with the volume of the tank 2 into which air enters from the container 3 through a calibrated hole 5. At the same time, a compression stroke occurs for the auxiliary elastic element 11, at the beginning of the compression stroke at a certain point in time, depending on the value alibrovannogo hole 16, the pressure between the containers 13 and three aligned, aperture 17 opens orifice 16, the pressure in its containers 13 and 3 is changed equally by virtue of selection values holes 16.
При следующем перемещении вниз амортизируемого объекта в начале хода сжатия в основном упругом элементе 9 в определенный момент времени, зависящий от величины калиброванного отверстия 5, давление между емкостями 2 и 3 выравнивается, диафрагма 7 открывает отверстия 6, и основной упругий элемент 9 вновь работает с емкостями 2 и 3 одновременно, а для вспомогательного упругого элемента 11 происходит ход отбоя и он работает лишь с емкостью 13.The next time you move down the shock-absorbing object at the beginning of the compression stroke in the main elastic element 9 at a certain point in time, depending on the size of the calibrated hole 5, the pressure between the containers 2 and 3 is equalized, the diaphragm 7 opens the holes 6, and the main elastic element 9 works again with the containers 2 and 3 at the same time, and for the auxiliary elastic element 11, a rebound stroke occurs and it only works with a capacity of 13.
Формирование рабочей характеристики пневматического упругого элемента показано на фиг.2, направления сжатие и отбой указаны для основного упругого элемента. Штриховыми линиями "а-б-в" изображена рабочая характеристика основного упругого элемента, а штриховыми линиями "г-д-е" - рабочая характеристика вспомогательного упругого элемента. Рабочая характеристика всего пневматического упругого элемента изображена кривой "ж-н-и-к" и представляет собой кривую изменения суммарного усилия, развиваемого основным 9 и вспомогательным 11 упругими элементами. Общая величина поглощенной энергии в пневматическом упругом элементе за период колебаний амортизированного объекта равна сумме поглощенных энергий в основном и вспомогательном упругих элементах. Кривая "л-м-п" изображает рабочую характеристику пневматического упругого элемента без демпфирующих устройств в обоих упругих элементах. Отрезок "ОМ" в масштабе соответствует весу Q амортизированного объекта. За счет двух встречно работающих упругих элементов значительно увеличиваются демпфирующие свойства предлагаемого пневматического упругого элемента. Важно отметить, что эти демпфирующие свойства увеличиваются с увеличением сил противодействия основного и вспомогательного упругих элементов.The formation of the working characteristics of the pneumatic elastic element is shown in figure 2, the directions of compression and rebound are indicated for the main elastic element. The dashed lines "a-b-c" show the working characteristic of the main elastic element, and the dashed lines "g-d-e" show the working characteristic of the auxiliary elastic element. The working characteristic of the entire pneumatic elastic element is depicted by the curve "w-n-and-k" and is a curve of the total effort developed by the main 9 and auxiliary 11 elastic elements. The total amount of absorbed energy in the pneumatic elastic element over the period of oscillations of the amortized object is equal to the sum of the absorbed energies in the primary and auxiliary elastic elements. The curve "l-m" p depicts the performance of a pneumatic elastic element without damping devices in both elastic elements. The segment "OM" in scale corresponds to the weight Q of the amortized object. Due to the two counter-working elastic elements, the damping properties of the proposed pneumatic elastic element are significantly increased. It is important to note that these damping properties increase with increasing reaction forces of the main and auxiliary elastic elements.
Таким образом, предложенный пневматический упругий элемент при сохранении стабильности демпфирующих свойств и высокой эффективности диссипации энергии колебаний объекта имеет значительно упрощенную конструкцию (всего два цилиндрических стакана), несложен в изготовлении, причем при изготовлении нет необходимости выдерживать строго соосность цилиндрических стаканов, т.к. при работе за счет перекатывания резинокордных оболочек внутри внешнего неподвижного стакана происходить самоцентрирование внутреннего подвижного стакана во внешнем неподвижном стакане.Thus, the proposed pneumatic elastic element while maintaining the stability of the damping properties and high dissipation efficiency of the vibrational energy of the object has a significantly simplified design (only two cylindrical cups), is simple to manufacture, and in the manufacture there is no need to maintain strict alignment of the cylindrical cups, because when working due to rolling of rubber-cord shells inside an external stationary glass, self-centering of the internal mobile glass in the external stationary glass occurs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111920/11A RU2413103C2 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Pneumatic flexible element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111920/11A RU2413103C2 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Pneumatic flexible element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009111920A RU2009111920A (en) | 2010-10-10 |
| RU2413103C2 true RU2413103C2 (en) | 2011-02-27 |
Family
ID=44024596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009111920/11A RU2413103C2 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Pneumatic flexible element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2413103C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764931C1 (en) * | 2021-08-09 | 2022-01-24 | Юрий Леонидович Козаков | Gas-charged shock absorber |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2056106A (en) * | 1935-07-24 | 1936-09-29 | John W Kuhn | Pneumatic spring |
| SU854790A1 (en) * | 1979-05-03 | 1981-08-15 | За витель | Shock-absorbing device of automatic coupling |
| EP1429045A2 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-16 | Phoenix AG | Air spring arrangement |
| RU2325567C1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-05-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Air bellows |
-
2009
- 2009-03-31 RU RU2009111920/11A patent/RU2413103C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2056106A (en) * | 1935-07-24 | 1936-09-29 | John W Kuhn | Pneumatic spring |
| SU854790A1 (en) * | 1979-05-03 | 1981-08-15 | За витель | Shock-absorbing device of automatic coupling |
| EP1429045A2 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-16 | Phoenix AG | Air spring arrangement |
| RU2325567C1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-05-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Air bellows |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764931C1 (en) * | 2021-08-09 | 2022-01-24 | Юрий Леонидович Козаков | Gas-charged shock absorber |
| WO2023018352A1 (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | Юрий Леонидович КОЗАКОВ | Gas-filled shock absorber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009111920A (en) | 2010-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130140117A1 (en) | Valve structure of shock absorber | |
| RU2502000C2 (en) | Hydraulic shock absorber | |
| CN105190083A (en) | Shock absorber | |
| RU2413103C2 (en) | Pneumatic flexible element | |
| RU2428602C2 (en) | Pneumatic flexible element | |
| JP6128636B2 (en) | Shock absorber | |
| RU2325567C1 (en) | Air bellows | |
| CN107975563B (en) | A kind of viscous damper based on fluid momentum principle of reflection | |
| RU2340468C1 (en) | Pneumatic suspension | |
| KR20150125297A (en) | Damping force controlling shock absorber | |
| JP6052889B2 (en) | Vibration suppression device for structures | |
| RU2325568C1 (en) | Pneumatic suspension | |
| RU2771403C1 (en) | Vibration isolation device | |
| RU2325285C1 (en) | Pneumatic suspension | |
| KR102150472B1 (en) | Shock absorber | |
| RU2412386C2 (en) | Pneumatic flexible element | |
| RU2481507C1 (en) | Hydro pneumatic damper | |
| RU2423632C2 (en) | Pneumatic suspension | |
| KR101760904B1 (en) | Shock absorber | |
| KR102692628B1 (en) | Shock absorber | |
| RU141594U1 (en) | HYDRO-PNEUMATIC LABYRINTH SHOCK ABSORBER MODULE | |
| RU143721U1 (en) | PNEUMATIC ELASTIC ELEMENT | |
| RU187681U1 (en) | HYDRAULIC VIBRATION INSULATOR | |
| RU2465495C1 (en) | Shock absorber for shock protection systems | |
| RU2429396C2 (en) | Pneumatic flexible element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150401 |