RU35558U1

RU35558U1 - Hydropneumo-mechanical device for damping vibro-shock loads

Info

Publication number: RU35558U1
Application number: RU2003126038/20U
Authority: RU
Inventors: И.М. Шарапов; В.А. Царьков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сервис-Экспресс"
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2004-01-20

Description

2 с 3 12 s 3 1

МПК - F16F 9/08IPC - F16F 9/08

Гидропневмомеханическое устройство для гашения виброударных нагрузок.Hydropneumatic mechanical device for damping vibro-shock loads.

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к средствам гашения виброударных нагрузок на различные объекты, в частности, на технологическое оборудование, строительномонтажные конструкции, транспортные средства.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to means for damping vibration shock loads on various objects, in particular, on technological equipment, building and construction structures, vehicles.

Известен демнфер подвески транспортного средства, описанный в авт. св. СССР №1260590, М1Ж -Р16Р 9/06, 1982г. Демпфер содержш цилиндр, установленный в нем полый шток с поршнем, деляпщм цилиндр на над- и подпоршневую полости, расположенную в последней эластичную компенсационную камеру и дросселируюш;ее устройство, размещенное в поршне и выполненное в виде перепускного отверстия, перекрытого клапаном, и калиброванного клапана.Known vehicle suspension damper described in ed. St. USSR №1260590, М1Ж -Р16Р 9/06, 1982 The damper contains a cylinder, a hollow rod installed in it with a piston, a dividing cylinder into a supra- and sub-piston cavity located in the latter, an elastic compensation chamber and throttling; its device, located in the piston and made in the form of a bypass hole blocked by a valve and a calibrated valve.

Известна также из авт.св.СССР №1397637, МПК -Р16Р 9/06, 1986г. пневмогидравлическая рессора, используемая в транспортных средствах и включающая цилиндр, установленный в нем поршень со ИГРОКОМ, образуюший полости, заполнекные, соответственно, жидкостью и газом. Конструкция дополнительно снабжена цилиндром с дроссельными отверстиями, подпорпшевая и штоковая полости которого заполнены газом.Also known from ed. St. USSR # 1397637, IPC -P16P 9/06, 1986 air-hydraulic spring used in vehicles and including a cylinder, a piston with a PLAYER installed in it, forming cavities filled, respectively, with liquid and gas. The design is additionally equipped with a cylinder with throttle openings, the subporsche and rod cavities of which are filled with gas.

В известных устройствах внешние виброударные нагрузки воздействуют на подвижные поршни, которые перемещаются в жестком корпусе-стакане, заполненном амортизирующими средами. Нагрузки, гасятся за счет сопротивленияперетеканиюIn known devices, external vibrational loads act on movable pistons that move in a rigid housing-cup filled with shock-absorbing media. Loads extinguished by flow resistance

дроссельных отверстий. Недостатком таких амортизаторов является большая трудоемкость изготовления, требующая механической обработки высокого класса точности и унлотнения подвижных частей, что определяет сложность сборки, испытаний и снижает их надежность при эксплуатации.throttle bores. The disadvantage of such shock absorbers is the high complexity of manufacturing, requiring high-precision machining and consolidation of the moving parts, which determines the complexity of assembly, testing and reduces their reliability during operation.

Наиболее блгоким по технической супщости к заявляемой полезной модели, т.е. прототипом, является виброгаситель по авт. св. СССР №1569461,MIIK -F16F 9/06, 1990г. Это устройство содержит наружный корпус, соединенный с сильфоном, размещенные перпендикулярно его оси внутренние дискообразные перегородки с осевыми дроссельными отверстиями и секционированную ими кольцевую камеру, образованную стенкой н ужного корпуса и отрезками эластичной трубы. Кольцевая камера заполнена газом и является пневмоупругим элементом, а сильфон и центральная полость с дроссельными перегородками, ограниченная отрезками эластичной трубы, заполнены амортизирующей жидкостью. При приложении внещних нагрузок к торцу сильфона жидкость продавливается через дроссельные отверстия перегородок с одновременным сжатием пневмоупругого элемента,что обеспечивает рассеивание энергии вибрации.The most blunt in terms of technical rigidity to the claimed utility model, i.e. the prototype is a vibration damper according to ed. St. USSR No. 1569461, MIIK-F16F 9/06, 1990 This device contains an outer casing connected to a bellows, internal disk-shaped baffles with axial throttle openings and an annular chamber sectioned by them formed by the wall of the casing and pieces of elastic pipe placed perpendicular to its axis. The annular chamber is filled with gas and is a pneumoelastic element, and the bellows and the central cavity with throttle baffles, limited by sections of the elastic pipe, are filled with shock-absorbing liquid. When external loads are applied to the end of the bellows, the fluid is forced through the throttle openings of the partitions with the simultaneous compression of the pneumoelastic element, which ensures the dissipation of vibration energy.

Недостатком конструкции прототипа является ее нетехнологичность, малая эффективность и сложность регулирования режима амортизации. Это определяется необходимостью герметизации внутренних перегородок, затрудненностью продавливания жидкости через дроссельные отверстия последовательно расположенных перегородок при одновременном сжатии пневмоущ)угого элемента, сложностью сборки и испыганий устройства, что снижает его надежность.The disadvantage of the design of the prototype is its low technology, low efficiency and complexity of regulation of the depreciation mode. This is determined by the need to seal the internal partitions, the difficulty of forcing the fluid through the throttle openings of the sequentially arranged partitions while compressing the pneumatic element, the complexity of the assembly and testing of the device, which reduces its reliability.

Настоящая полезная модель нагфавлена на исключение вышеперечисленных недостатков, а именно, на создание универсальной конструкции гидропневмомеханического устройства для гашения виброударных нагрузок, отличаюш;ейся технологичностью изготовления и обладающей требуемыми эксплуатационными свойствами в широком интервале нагрузок за счет модульной стрз сгуры, вариантного сочетавши хщ)актеристик модулей и параметров амортгоирующих сред.This useful utility model is designed to eliminate the above-mentioned drawbacks, namely, to create a universal design of a hydropneumo-mechanical device for damping vibration-shock loads; parameters of amortizing media.

Поставленная задача достигается тем, что в гидропневмомеханическом устройстве для гашения виброударных нагрузок,включаюшем корпус с сильфоном, установленные в нем перегородки с дроссельными отверстиями и пневмоупругий элемент с образованием камер, заполненных, соответственно, амортизирующей жидкостью и газом, согласно предлагаемой полезной модели наружный корпус выполнен в виде сильфона по всей длине., перегородка образована из гофрированной трубы, имеющей большую,чем сильфон, величину сжимаемости, а пневмоупругий элемент выполнен из цельной эластичной трубы.This object is achieved by the fact that in the hydro-pneumatic-mechanical device for absorbing vibro-shock loads, including a housing with a bellows, baffles with throttle openings installed in it and a pneumoelastic element with the formation of chambers filled, respectively, with shock-absorbing liquid and gas, according to the proposed utility model, the outer case is made in in the form of a bellows along the entire length., the septum is formed of a corrugated pipe having a compressibility greater than the bellows, and the pneumoelastic element is made from a single elastic pipe.

Другим отличием заявляемого устройства является то, что гофрированная и эластичная трубы размещены в сильфоне соосно с образованием изолированных камер для амортизируюпщх сред.Another difference of the claimed device is that the corrugated and elastic pipes are placed in the bellows coaxially with the formation of insulated chambers for shock-absorbing media.

Следуюшдм от.личием заявляемой полезной модели является то, что внутренняя цилиндрическая камера,образованная эластичной трубой,заполнена газом с возможностью регулирования его давления, а наружная кольцевая камера заполнена жидкостью и разделена гофрированной трубой на части, сообщающиеся между собой через радиально расположенные торцевые пазы, выполненные в местах ее крепления.The following distinguishing feature of the claimed utility model is that the inner cylindrical chamber formed by an elastic pipe is filled with gas with the possibility of regulating its pressure, and the outer annular chamber is filled with liquid and divided by a corrugated pipe into parts communicating with each other through radially located end grooves made in places of its fastening.

..

Кроме того, в камере с газом дополнительно может быть установлен демпфирующий элемент, может быть, по крайней мере, однослойным, а гофрированная труба может быть выполнена из одной или нескольких частей.In addition, a damping element can be additionally installed in the gas chamber, it can be at least single-layer, and the corrugated pipe can be made of one or several parts.

Сопоставительный аналго с прототипом показывает, что заявляемое гидропневмомеханическое устройство отличается формой выполнения деталей , из которых оно состоит, их взаимным расположением, связями, материалами из которых они сделаны.Comparative analgo with the prototype shows that the claimed hydropneumo-mechanical device differs in the form of execution of the parts of which it consists, their relative position, connections, materials from which they are made.

Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время неизвестно устройство для гашения виброударных нагрузок, обладающее такой же совокупностью отличительных существенных признаков, что и предлагаемое, таким образом, заявляемая констрз сция соответствует критерию полезной модели новизна. Вьшолнение составляющих элементов гидропневмомеханического устройства в виде наружного корпуса-сильфона, перегородки- из гофрированной трубы, пневмоупругого элемента-ю цельной эластичной трубы позволяет использовать типовые функциональные модули из серийно производимой продукции для его изготовления, что определяет малые сроки и экономичность освоения производства. Отсутствие в конструкции подвижных частей, требующих уплотнения,исключает необходимость механической обработки и сборки с высоким классом точности, позволяет осуществлять этапный контроль изготовления устройства, что способствует его высокой надежности в работе. Возможность использования вариантного сочетания упругих свойств сильфона, степени сжатия газа, регулируемого дросселирования жидкости, определяет применяемость устройства при щироком спектре нагрузок.A patent search showed that at present, a device for damping vibro-shock loads is not known, which has the same set of distinctive essential features as the proposed, thus, claimed design meets the criteria of a novelty utility model. The implementation of the constituent elements of a hydropneumo-mechanical device in the form of an external bellows body, a partition made of corrugated pipes, a pneumoelastic element of an integral elastic pipe allows the use of typical functional modules from mass-produced products for its manufacture, which determines the short time and cost-effectiveness of production development. The absence of moving parts requiring sealing in the design eliminates the need for machining and assembly with a high accuracy class, allows for step-by-step control of the device manufacturing, which contributes to its high reliability in operation. The possibility of using a variant combination of the elastic properties of the bellows, the degree of gas compression, and adjustable throttling of the liquid determines the applicability of the device for a wide range of loads.

настоящей полезной моделью задачи, что позволит с успехом использовать ее для гашения виброударных нагрз ок при установке на различные объекты,в том числе на технологическое оборудование, строительно-монтажные конструкции и транспортные средства, т.е. соответствует критерию полезной модели промышленная примешу мость.a real useful model of the problem, which will allow it to be successfully used to damp vibration shock loads when installed on various objects, including technological equipment, building and construction structures and vehicles, i.e. meets the criterion of a utility model industrial mixin bridge.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, на котором схематично представлено гидропневмомеханическое устройство в разрезе. Конструктивное выполнение заявляемой полезной модели рассматривается на конкретном примере, который не ограничивает всех возможных вариантов ее исполнения.The inventive utility model is illustrated by the drawing, which schematically shows a hydropneumo-mechanical device in section. The constructive implementation of the claimed utility model is considered on a specific example, which does not limit all possible options for its implementation.

Предлагаемое гидропневмомеханическое устройство включает сильфон 1,герметично соединенный с фланцем 2 и основанием 3 с образованием наружного корпуса. В наружном корпусе соосно установлена эластичная труба 4, герметично соединенная с крышкой 5 и втулкой 6 с образованием газовой камеры 7 пневмоупругого элемента. При соединении наружного корпуса и пневмоупругого элемента между стенками сильфона 1 и эластичной трубы 4 образуется кольцевая камера 8 для амортизирующей жидкости. В кольцевой камере 8, образуя в ней перегородку, устанавливается гофрированная труба 9, обладающая большей, чем сильфон 1 величиной сжимаемости, и соединенная с кольцами 10, которые имеют радиально расположенные дроссельные пазы. В газовой камере 7 установлен демпфирующий элемент, выполненный в виде стержня 11с торцевой упругой прокладкой и возвратной пружины 12. В основании 3 и крышке 5 имеются отверстия 13, 14 для заполнения камер 7 и 8 газом и жидкостью, соответственно.The proposed hydro-pneumatic mechanical device includes a bellows 1, hermetically connected to the flange 2 and the base 3 with the formation of the outer casing. An elastic pipe 4 is coaxially mounted in the outer casing, hermetically connected to the cover 5 and the sleeve 6 to form the gas chamber 7 of the pneumoelastic element. When connecting the outer casing and the pneumoelastic element between the walls of the bellows 1 and the elastic pipe 4, an annular chamber 8 is formed for the shock-absorbing liquid. In the annular chamber 8, forming a partition in it, a corrugated pipe 9 is installed, having a larger compressibility value than bellows 1, and connected to rings 10, which have radially located throttle grooves. In the gas chamber 7, a damping element is installed, made in the form of a rod 11c with an end elastic gasket and a return spring 12. At the base 3 and the cover 5 there are openings 13, 14 for filling the chambers 7 and 8 with gas and liquid, respectively.

гофрированная труба 9 состоит из нескольких частей, соединяемых встык. Материал, размеры и способы соединения деталей в конструкции устройства обеспечивают его ресурсные прочностные, упругие свойства и герметичность при предельных величинах нагрузки Ра и амплитуде сжатия hp.corrugated pipe 9 consists of several parts connected end-to-end. The material, dimensions and methods of connecting parts in the design of the device provide its resource strength, elastic properties and tightness at the limiting values of the load Ra and the compression amplitude hp.

Устройство может крепиться в амортизируемых конструкциях или использоваться как закладная деталь, работая следующим образом.При действии виброударной нагрузки на крьшжу 5 сильфон 1 и гофрированная труба 9 циклически сжимаются с уменьшением объема камеры 8, вследствии чего жидкость дросселируется через пазы колец 10 и сдавливает газ в эластичной трубе 4. При этом энергия нагрузки рассеивается,частично превращается в тепло, которое интенсивно отводится, благодаря гофрированной поверхности сильфона 1, конструкции и материалу деталей устройства. Расчетный режим амортизации обеспечивается упрзтими характеристиками и количеством сильфонов 1, размерами и количеством дроссельных пазов колец 10,давлеш1ем газа в камере 7, что определяет возможность использования устройства при различных нагрузках.The device can be mounted in shock-absorbing structures or used as a embedded part, operating as follows. Under the action of vibration shock loading on the hook 5, the bellows 1 and the corrugated pipe 9 are cyclically compressed with a decrease in the volume of the chamber 8, as a result of which the liquid is throttled through the grooves of the rings 10 and compresses the gas in an elastic 4. In this case, the load energy is dissipated, partially converted into heat, which is intensively removed, due to the corrugated surface of the bellows 1, the design and material of the parts of the device state. The calculated amortization mode is ensured by the simplified characteristics and the number of bellows 1, the size and number of throttle grooves of the rings 10, and the gas pressure in the chamber 7, which determines the possibility of using the device under various loads.

Claims

1. Hydro-pneumatic-mechanical device for absorbing vibro-shock loads, comprising an outer casing with a bellows, a baffle with a throttle bore installed in it, and a pneumoelastic element forming chambers filled with shock-absorbing liquid and gas, respectively, characterized in that the outer casing along the entire length is made in the form of a bellows, the partition is formed of a corrugated pipe having a compressibility greater than the bellows, the pneumoelastic element is made of a single elastic pipe, and the corrugated and elastic pipes are placed in the bellows coaxially with the formation of insulated chambers for absorbing media, while the inner cylindrical chamber formed by the elastic pipe is filled with gas with the possibility of regulating its pressure, and the outer annular chamber is filled with liquid and is divided by the corrugated pipe into parts communicating with each other through radially located end grooves made in the places of its fastening.

2. Hydropneumatic mechanical device according to claim 1, characterized in that a damping element is additionally installed in the elastic pipe.

3. Hydropneumatic device according to claim 1, characterized in that the bellows is made at least one layer.

4. Hydropneumatic device according to claim 1, characterized in that the partition formed by the corrugated pipe is made of at least one part.