RU2707677C1

RU2707677C1 - Pneumatic elastic element

Info

Publication number: RU2707677C1
Application number: RU2019102134A
Authority: RU
Inventors: Евгений Сергеевич Аникин; Александр Олегович Звонов; Евгений Владимирович Климентьев; Борис Филиппович Погорелый
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-11-28

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the machine building. Pneumatic resilient element comprises sealed rubber-cord shell with nipple, which is located between support metal plates and vulcanized to them filled with gas. Area of vulcanization of rubber-cord shell to support metal plates is less than area of contact between rubber-cord shell and support metal plates.

EFFECT: higher service life and versatility of the design.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкции гибких эластомерных элементов машин и может быть использовано в системах пневматической амортизации различных конструкций и сооружений.The invention relates to chemical engineering, in particular to the design of flexible elastomeric elements of machines and can be used in pneumatic damping systems of various structures and structures.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому пневматическому упругому элементу является пневматический упругий элемент подушечного типа (авторское свидетельство SU 1758309 А1, опубл. 30.08.1992, бюл. №32), содержащий расположенную между опорными металлическими пластинами и привулканизованную к ним армированную резинокордную оболочку с герметичной камерой, ниппелем и прослойкой из резины между покровным слоем и силовым каркасом.The closest in technical essence and the achieved technical result to the claimed pneumatic elastic element is a pneumatic elastic element of the pillow type (copyright certificate SU 1758309 A1, publ. 30.08.1992, bull. No. 32), containing reinforced between the supporting metal plates and vulcanized to them rubber-cord sheath with a sealed chamber, a nipple and a layer of rubber between the cover layer and the power frame.

Недостатком известного пневматического упругого элемента подушечного типа является снижение его ресурса, обусловленное тем, что при его многократных циклических деформациях в месте привулканизации армированной резинокордной оболочки происходит отрыв резины от металла. Другим недостатком является отсутствие универсальности конструкции - для снижения жесткости известного пневматического упругого элемента подушечного типа при его боковых перемещениях необходимо изготавливать опорные металлическим пластины других размеров.A disadvantage of the known pneumatic elastic element of the pillow type is the reduction of its resource, due to the fact that with its repeated cyclic deformations in the place of vulcanization of the reinforced rubber cord shell, the rubber is torn off from the metal. Another disadvantage is the lack of universality of the design - to reduce the stiffness of the known pneumatic elastic element of the pillow type during its lateral movements, it is necessary to produce supporting metal plates of other sizes.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение ресурса и универсальности конструкции пневматического упругого элемента.The technical result of the claimed invention is to increase the resource and versatility of the design of a pneumatic elastic element.

Технический результат достигается за счет того, что площадь привулканизации герметичной резинокордной оболочки к опорным металлическим пластинам выполняют меньше площади контакта между резинокордной оболочкой и опорными металлическими пластинами и выбирают исходя из требуемых характеристик боковой жесткости пневматического упругого элемента.The technical result is achieved due to the fact that the vulcanization area of the sealed rubber-cord casing to the supporting metal plates is less than the contact area between the rubber-cord casing and the supporting metal plates and is selected based on the required lateral stiffness characteristics of the pneumatic elastic element.

Сущность заявленного технического решения поясняется следующими чертежами:The essence of the claimed technical solution is illustrated by the following drawings:

фиг. 1 - общий вид пневматического упругого элемента;FIG. 1 is a general view of a pneumatic elastic element;

фиг. 2 - пневматический упругий элемент в поперечном разрезе;FIG. 2 - pneumatic elastic element in cross section;

фиг. 3 - пневматический упругий элемент в продольном разрезе.FIG. 3 - pneumatic elastic element in longitudinal section.

Заявленный пневматический упругий элемент содержит опорные металлические пластины 1, к которым по поверхности 2 привулканизована заполненная газом герметичная резинокордная оболочка 3 с ниппелем 4, при этом площадь поверхности 2 меньше площади контакта между герметичной резинокордной оболочкой 3 и опорными металлическими пластинами 1 (фиг. 1).The claimed pneumatic elastic element contains supporting metal plates 1 to which a sealed rubber-cord rubber sheath 3 filled with gas is vulcanized with a nipple 4, surface 2 being less than the contact area between the hermetic rubber-cord sheath 3 and supporting metal plates 1 (Fig. 1).

При подготовке пневматического упругого элемента к работе, его устанавливают под полезный груз, закрепляют на посадочных местах через опорные металлические пластины 1 и через ниппель 4 закачивают газ во внутреннюю полость герметичной резинокордной оболочки 3.When preparing the pneumatic elastic element for operation, it is installed under a payload, fixed on the seats through the supporting metal plates 1 and through the nipple 4, gas is pumped into the internal cavity of the sealed rubber-cord casing 3.

Заявленный пневматический упругий элемент работает следующим образом.The claimed pneumatic elastic element operates as follows.

Давление газа во внутренней полости герметичной резинокордной оболочки 3 создает усилие на верхнюю опорную металлическую пластину 1, тем самым обеспечивая грузоподъемность пневматического упругого элемента, необходимую для установки на него полезного виброактивного груза, к примеру, компрессора или вибростенда. Действие циклических нагрузок от виброактивного груза циклически перемещает верхнюю опорную металлическую пластину 1 относительно нижней, что деформирует герметичную резинокордную оболочку 3. Деформирование герметичной резинокордной оболочки 3 и соответствующее сжатие или разрежение газа, находящегося в ее внутренней полости, компенсирует энергию перемещений виброактивного груза. Кроме того, деформированиие герметичной резинокордной оболочки 3 также циклически изменяет площадь контакта между опорной металлической пластиной 1 и резинокордной оболочкой 3, что создает локальные напряжения в области крепления (привулканизации) герметичной резинокордной оболочки 3 к опорным металлическим пластинам 1.The gas pressure in the inner cavity of the sealed rubber-cord casing 3 creates a force on the upper supporting metal plate 1, thereby providing the lifting capacity of the pneumatic elastic element necessary for installing a useful vibroactive load on it, for example, a compressor or a vibrating stand. The action of cyclic loads from a vibroactive load cyclically moves the upper supporting metal plate 1 relative to the lower one, which deforms the hermetic rubber-cord shell 3. The deformation of the hermetic rubber-cord shell 3 and the corresponding compression or rarefaction of the gas in its internal cavity compensates for the energy of movement of the vibroactive cargo. In addition, the deformation of the sealed rubber-cord casing 3 also cyclically changes the contact area between the support metal plate 1 and the rubber-cord casing 3, which creates local stresses in the area of fastening (vulcanization) of the sealed rubber-cord casing 3 to the supporting metal plates 1.

Боковые перемещения полезного груза в процессе его работы деформируют герметичную резинокордную оболочку 3 в горизонтальном направлении. При этом свободные перемещения гибкой стенки герметичной резинокордной оболочки 3 ограничены зоной привулканизации герметичной резинокордной оболочки 3 к опорным металлическим пластинам 1, вследствие чего при больших боковых перемещениях полезного груза гибкая стенка выбирает свободный ход и растягивается, что повышает жесткость пневматического упругого элемента на больших перемещениях.The lateral movement of the payload during its operation deform the airtight rubber-cord casing 3 in the horizontal direction. In this case, the free movements of the flexible wall of the sealed rubber-cord casing 3 are limited by the vulcanization zone of the sealed rubber-cord casing 3 to the supporting metal plates 1, as a result of which, with large lateral displacements of the payload, the flexible wall selects free travel and stretches, which increases the rigidity of the pneumatic elastic element at large displacements.

В заявленном пневматическом упругом элементе площадь поверхности 2 по которой герметичная резинокордная оболочка 3 привулканизована к опорным металлическим пластинам 1 меньше площади контакта между резинокордной оболочкой 3 и опорными металлическими пластинами 1 (ширина W (фиг. 2) поверхности 2 меньше ширины площади контакта герметичной резинокордной оболочки 3 с опорными металлическими пластинами 1, а длина L (фиг. 3) поверхности 2 меньше длины площади контакта герметичной резинокордной оболочки 3 с опорными металлическими пластинами 1), что при циклическом деформировании герметичной резинокордной оболочки 3 обеспечивает ее свободные поперечные и продольные перемещения без передачи нагрузки на зону ее крепления (привулканизации) в пределах малых деформаций. Сокращение нагрузки на зону привулканизации герметичной резинокордной оболочки 3 повышает ее ресурс, тем самым повышая ресурс пневматического упругого элемента в целом.In the claimed pneumatic elastic element, the surface area 2 over which the sealed rubber-cord casing 3 is vulcanized to the supporting metal plates 1 is less than the contact area between the rubber-cord casing 3 and the supporting metal plates 1 (width W (Fig. 2) of surface 2 is less than the width of the contact area of the sealed rubber-cord casing 3 with supporting metal plates 1, and the length L (Fig. 3) of surface 2 is less than the length of the contact area of the sealed rubber-cord casing 3 with supporting metal plates 1), which during cyclic deformation of a sealed rubber-cord casing 3 ensures its free transverse and longitudinal displacements without transferring load to the area of its fastening (vulcanization) within small deformations. Reducing the load on the vulcanization zone of the airtight rubber-cord casing 3 increases its resource, thereby increasing the life of the pneumatic elastic element as a whole.

Выбор конкретных значений L и W позволяет при проектировании пневматического упругого элемента задавать величину свободных перемещений гибкой стенки герметичной резинокордной оболочки 3 исходя из требуемых боковых перемещений и характеристик боковой жесткости, что повышает универсальность конструкции пневматического упругого элемента.The choice of specific values of L and W allows the design of the pneumatic elastic element to set the free displacement of the flexible wall of the sealed rubber-cord casing 3 based on the required lateral displacements and lateral stiffness characteristics, which increases the universality of the design of the pneumatic elastic element.

Claims

A pneumatic elastic element containing a sealed rubber-cord rubber shell with a nipple located between the supporting metal plates and vulcanized therefrom, characterized in that the area of vulcanization of the rubber-cord shell to the supporting metal plates is less than the contact area between the rubber-cord shell and the supporting metal plates.