SU1052773A1 - Water hammer damping device - Google Patents

Water hammer damping device Download PDF

Info

Publication number
SU1052773A1
SU1052773A1 SU823460644A SU3460644A SU1052773A1 SU 1052773 A1 SU1052773 A1 SU 1052773A1 SU 823460644 A SU823460644 A SU 823460644A SU 3460644 A SU3460644 A SU 3460644A SU 1052773 A1 SU1052773 A1 SU 1052773A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pipe
section
ring
cross
axis
Prior art date
Application number
SU823460644A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Степанович Дудников
Юрий Семенович Михеев
Игорь Геннадьевич Галимов
Original Assignee
Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.300-Летия Воссоединения Украины С Россией
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.300-Летия Воссоединения Украины С Россией filed Critical Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.300-Летия Воссоединения Украины С Россией
Priority to SU823460644A priority Critical patent/SU1052773A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1052773A1 publication Critical patent/SU1052773A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04Devices damping pulsations or vibrations in fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

I..УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ ГВДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА, содержащее участок тонкостенной трубы с некру- говой формой поперечного сечени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности гашени  гидравлического удара при многоразовом использовании, на трубе установлены упругое и жесткоекольца сопр женные между собойпо эквидистантным цилиндрическим поверхност м с аналогичной трубе формой поперечного сечени , причем упругое кольцо жестко соединено с трубой и выполнено с переменной толщиной стенки и двум  разновеликими ос ми симметрии I поперечного сечени , причем боль- ЙЛ ша  ось этого сечени  располо- жена под- углом к большей оси сечени  трубы. J / ifI..Device for absorbing a shock strike, containing a section of a thin-walled pipe with a non-circular cross-sectional shape, characterized in that, in order to increase the efficiency of hydraulic shock damping during repeated use, an elastic and rigid ring matched between each other and equidistant cylindrical m with a similar pipe with a cross-sectional shape, and the elastic ring is rigidly connected to the pipe and is made with a variable wall thickness and two axes of different size etrii I cross section, wherein bol- il sha axis of this sub-section is routed greater angle to the pipe section axis. J / if

Description

-and

Фи. /Phi. /

21 Устройство по п, 1, о т л и- чающеес  тем, что толщина упругого кольца по большей осн симметрии выполнена больше .толщины кольца по малой оси21 The device according to claim 1, 1 and 2, which is due to the fact that the thickness of the elastic ring with a larger basis of symmetry is made greater. The thickness of the ring along the minor axis

3, Устройство по п, 1, о т л ичающеес  тем, что между упругим и жестким кольцами размещены тела качени ,3, The apparatus according to claim 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2) between rolling and rigid rings,

4. Устройство по п I5 о т л ич а ю.щ е еСЯ тем, что между жестким кольцом и трубой установлена возвратна  пружина.4. The device according to p. I5 about t l ich and Y. e is that the return spring is installed between the rigid ring and the pipe.

Нзрбретение относитс  к устройст вам дл  гашени  энергии, шума, гидравлических ударов и может быть ис по -ьзовано во всех отрасл х народного хоз йства, св занных с нестационарным течением жидкости. Известно устройство дл  гашени  колебаний давлени  жидкости, выполненное в виде установленных в корпу се, заполненном сжатым газом внутренних оболочек с поперечным сечением некруговой плоскровальной формы рп. Устройство недостаточно надежно из-за возможности утечки сжатого га за. Известно устройство дл  гашени  колебании давлени , включаюш;ее демп . фирующую камеруг имеющую в поперечном сечений форму, эллипса 2J , Недостатком данного устройства  вл етс  TOj что оно не может быть использовано при работе с большими .давлени ми из-за податливости стено демпфируюш;ей камеры, . : Наиболее близким к предпагаемому по технической сущности и достигае мому результату  вл етс  устройство дл  гашени  гидравлического удара. содержащее уч-лсток тонкостенной тру бы с некруговой формой поперечного сечени  Ц,. Однако известное устройство ха- ; рактеризуётс  j не тат очной эффективностью гашени  гидравлического удара При многоразовом-использовавши . Цель изобретени  - повьрение эффективности гашени  гидравлического удара при многоразовом использовании Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  гашени  гидравлического удара, содержащем участок тонкостенной трубы с некруговой формой поперечного сечени , 4fa трубе установлены упругое и жесткое кольца , сопр женные между собой по эквидистантным цилиндрическим ловерхност м с аналогичной трубе формой поперечного сечени , причем уцругое кольцо жестко соединено с тр-убой и выполнено с переменной толщиной стенки и двум  разновеликими ос ми симметрии поперечного сеч.ени , причем больша  ось этого сечени  расположена под углом к большей оси сечени  трубы. Кроме, того, толщина упругого кольца по большей оси симметрии выполнена больше толшины кольца по малой оси. . Между упругим н жестким кольца1 п размещены тела к ачени , Ме оду жестким кольцом и трубой установлена возвратна  прулсина. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид;,-на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1 (с расположением элементов устройства, соотватс вунзщим статическому давлению в MaracTpajiji) ; на фиг. 3 то же (с расположением элементов устройства ;в момент демпфировани  гидравлического удара). Устройство дл  гашени  гидравлического удара содержит присоединительную арматуру 1 и 2, участок тонкостенной трубы 3 с некруговой, надример овальной, формой поперечного речени . На трубе- 3 в средней ее части установлено упругое кольцо 4, жестко соединенное с трубой. На кольцо 4 через одноразмерные тела 5 качени  установлено жесткое кольцо 6, Кольцо 4 выполнено с переменной тол щиной стенки и имеет две оси симметрии поперечного сечени  Х-Х и Y-Y. Наружна  поверхность кольца 4 имеет в поперечном сечении форму, аналоги ную форме поперечного сечени  исполь зованной трубы 3, Кольцо 4 установлено на трубе 3 так, что больша  ось его nonepe4Horq сечени  Х-Х не совпадает с большой осью сечени  трубы Z-Z на угол oL, Толщина кольца 4 по его большой оси симметрии Х-Х выполнена больше толщины по малой оси Y-Y, поэтому овальность наружной поверхности коль да 4 больше, чем дл  трубы 3. При этом полуоси малой оси трубы 3 пересекают наружную поверхность кольца 4 под углом, отличающимс  от 90 . Внутренн   поверхность жесткого кольца 6 выполнена эквидистантной наружной поверхности кольца 4. Яа кольце 6 и трубе 3 закреплена возвратна  пружина 7 раст жени . Устройство работает следующим образом . При стационарном режиме протекани  рабочей жидкости статическое дав ление воспринимаетс  стенками присое динительной арматуры 1 и 2 и трубы 3 Стенка трубы 3 стремитс  приобрести -форму круга. При этом равнодействуюшие сил внутреннего давлени , распирающие изнутри, трубу 3, направлены вдоль матэй оси поперечного се .чени  трубы, они через упругое коль цо 4; передаютс  жесткому кольцу 6. Так как при этом угол давлени  между кольцами,4 и 6, разделенных телами 5 качени , выполнен больше угла трени , что обеспечиваетс  подбором угла oi овальности трубы 3, толшины кольца 4, то за счет клинового эффек та рас орные силы образуют пару сил, котора  заставл ет кольцо 6 проворачиватьс  относительно трубы 3 и кольца 4. Этому противодействует пру жина 7, создающа  усилие, уравновеши вающее вращающий момент на кольце 6 от распоррых сил трубы при номинальном статическом давл-ении в магистрали . Регулиру  усилие пружины 7, добитьс  положени  кольца б, при котором поперечное сечение трубы 3 при номинальном статическом давлений в магистрали соответствует таковому при отсутствии давлени  При этом больша  ось поперечного сеченИ  коль 3 4 ца 6, определ ема  углом/, совпадает с большой осью кольца 4, смещенного на угол Oi от большой оси трубы 3 (на фиг. 2ot ). При отсечке или изменении режима течени  жидкости во внутренней полости трубы 3 возникает гидравлический удар, -давление при.котором превышает номинальное статическое. Возникшие увеличенные распорные силы преодолевают сопротивление пружины 7. Кольцо б проворачиваетс  относительно кольца 4 в сторону увеличени  радиус-вектора своей внутренней поверхности , дава  возможность увеличиватьс  малой оси трубы 3, Больша  ось трубы 3 при этом уменьшаетс , а поперечное сечение приближаетс  к форме кругае На фиг. 3 поворот кольца 6 происходит по направлению вращени  часовой стерлки до тех пор, пока распорные силы со стороны трубы 3 не уравновес тс  силой раст нутой прулшны 7, вплоть до превращени  поперечного сечени  трубы 3 в круговое. Больша  ось кольца б, определ ема  углом 2 , не совпадает с первоначальныг-1 (при нo шнaльнoм статическом давлении в магистрали) положением большой оси кольца 4 JP2 IЖесткое кольцо б, враща сь, заставл ет дефорш.1роватьс  упругие стенки кольца 4 эквидистантно своему поперечному сечению В зависимости от углов oi и р2 соответствующим .образом дeфop иpyeтc  стенка трубы 3, привод  к увеличению площади поперечного сечени  трубы а следовательно , и объема внутренней полости. Это уменьшает давление гидроудара, энерги  которого гаситс  на преодоление сопротивлени  пружины и стенок трубы при их формоизменении. При прохождении фронта волны гидроудара давление в магистрали понижаетс , уменьшаютс  распорные силы, сила прзжины 7 преодолевает момент пары распорных сил на кольце б и поворачивает его в противоположную сторону (против часовой стрелки на фиг, З), возвраща  его в исходное состо ние при номинальном статическом давлении в магистрали (фиг, 2), Устройство готово к повторному срабатыванию . Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в том. что )тонышаетс  эффективность гашени  гидравлического удара при многоразовом использовании, так как кольца выполн ют роль промежуточной опоры , котора  позвол ет уменьшить толпщну стенки трубы, что, в свою оме-. ZH-Д редь, позвол ет избежать по влени  пластических деформаил в ее материале при формоизменении поперечного сечени , вследствие этого упругость трубы -при многократном срабатывании остаетс  посто нной. (. Discretion refers to devices for quenching energy, noise, water hammering and can be used in all parts of the national economy associated with unsteady fluid flow. A device is known for damping fluctuations in the pressure of a liquid, made in the form of internal shells installed in a housing filled with compressed gas with a cross-section of a non-circular planar shape rp. The device is not sufficiently reliable because of the possibility of leakage of compressed gas for. A device for damping pressure fluctuations is known, including its damp. The shape of a cross-sectional chamber, an ellipse of 2J. The disadvantage of this device is that it cannot be used when working with large pressures because of the compliance of the wall to its damper. : The closest to the predictable technical essence and the achieved result is a device for damping hydraulic shock. containing a thin-walled pipe with non-circular cross-sectional shape C ,. However, the known device is ha; Characterized by non-effective hydraulic shock absorbing efficiency. With multiple use. The purpose of the invention is to improve the efficiency of hydraulic shock absorbing when reusable. This objective is achieved by providing an elastic and rigid ring fitted to a thin-walled pipe with a non-circular cross-sectional shape, 4fa pipe, coupled to each other along an equidistant cylindrical surface. with a similar pipe with a cross-sectional shape, and the outer ring is rigidly connected to tr-slaughter and made with a variable wall thickness and two They have the axial symmetry axes of the cross section, and the major axis of this section is at an angle to the major axis of the pipe section. In addition, the thickness of the elastic ring along the major axis of symmetry is made larger than the thickness of the ring along the minor axis. . Between elastic and rigid rings, bodies are placed to acheni, a rigid ring and a pipe are fitted with a return ring. FIG. 1 shows a device, a general view;, FIG. 2, a section A-A in FIG. 1, (with the arrangement of the elements of the device corresponding to the static pressure in MaracTpajiji); in fig. 3 is the same (with the arrangement of the elements of the device; at the time of the damping of the water hammer). The device for damping water hammer includes connecting fittings 1 and 2, a section of thin-walled pipe 3 with a non-circular, oval, oval, transverse voice form. On the pipe-3 in its middle part there is an elastic ring 4, rigidly connected to the pipe. A rigid ring 6 is installed on the ring 4 through one-dimensional rolling bodies 5, Ring 4 is made with a variable wall thickness and has two axes of symmetry of the cross section X-X and Y-Y. The outer surface of the ring 4 has a cross-sectional shape analogous to the shape of the cross-section of the used pipe 3, the ring 4 is installed on the pipe 3 so that its large axis is nonepe4Horq section X-X does not coincide with the large axis of the section of pipe ZZ at an angle oL, Thickness the ring 4 along its major axis of symmetry X-X is made larger than the thickness along the small axis YY, therefore the outer surface of the ring 4 is ovality larger than for pipe 3. The semi-axes of the minor axis of pipe 3 intersect the outer surface of ring 4 at an angle different from 90 . The inner surface of the rigid ring 6 is made equidistant to the outer surface of the ring 4. On the ring 6 and the pipe 3, the return spring 7 is fixed. The device works as follows. In the steady state flow of the working fluid, the static pressure is perceived by the walls of the connecting reinforcement 1 and 2 and the pipe 3 The wall of the pipe 3 tends to acquire the shape of a circle. At the same time, the equally effective internal pressure forces, bulging from the inside, pipe 3, are directed along the mother axis of the cross section of the pipe, they are through an elastic ring 4; are transmitted to the rigid ring 6. Since the pressure angle between the rings 4 and 6, separated by the rolling bodies 5, is made greater than the friction angle, which is ensured by selecting the oi of the ovality of the pipe 3 and the thickness of the ring 4, due to the wedge effect, form a pair of forces that causes the ring 6 to rotate relative to the pipe 3 and the ring 4. This is opposed by the spring 7, creating a force that balances the torque on the ring 6 from the spreading forces of the pipe at the nominal static pressure in the line. Adjusting the force of the spring 7 to achieve the position of the ring b, in which the cross section of pipe 3 at the nominal static pressure in the line corresponds to that in the absence of pressure. The large axis of the cross section Kol 3 4 ca 6, defined by the angle I, coincides with the large axis of the ring 4 offset by the angle Oi from the major axis of the pipe 3 (in Fig. 2ot). When the fluid flow is cut off or changed in the internal cavity of the pipe 3, a hydraulic shock occurs, the pressure at which exceeds the nominal static pressure. The resulting expansion forces overcome the resistance of the spring 7. The ring b rotates relative to the ring 4 in the direction of increasing the radius vector of its inner surface, making it possible to increase the small axis of the pipe 3, the larger axis of the pipe 3 decreases, and the cross section approaches the shape of a circle. . 3, the rotation of the ring 6 occurs in the direction of rotation of the hour sterling until the spreading forces from the side of the pipe 3 are balanced by the force of the extended stem 7, up to the transformation of the cross section of the pipe 3 into a circular one. The major axis of the ring b, defined by angle 2, does not coincide with the initial-1 (with a static static pressure in the line) the position of the major axis of the ring 4 JP2 I The rigid ring b, rotating, causes the elastic walls of the ring 4 to deform equidistantly to its transverse Depending on the angles oi and p2, the corresponding shape of the deflection and the pipe wall 3 leads to an increase in the cross-sectional area of the pipe and, consequently, the volume of the internal cavity. This reduces the pressure of the water hammer, whose energy is quenched to overcome the resistance of the spring and the walls of the pipe when they are formed. With the passage of the shock wave front, the pressure in the line decreases, the expansion forces decrease, the force 7 overcomes the moment of the pair of expansion forces on the ring b and turns it in the opposite direction (counterclockwise in FIG. 3), returning it to its original state at a nominal static line pressure (FIG. 2), The device is ready to be reactivated. The technical and economic efficiency of the invention is as follows. that) the efficiency of damping hydraulic impact is reduced when reusable, since the rings serve as an intermediate support, which allows to reduce the thickness of the pipe wall, which, in its turn. ZH-Ed, allows you to avoid the occurrence of plastic deformail in its material when forming a cross section, as a result of which the elasticity of the pipe, with repeated tripping, remains constant. (.

Claims (4)

1. .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ1.. EXTINGUISHING DEVICE ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА, содержащее участок' тонкостенной трубы с некруговой формой поперечного сечения, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения гидравлического удара при многоразовом использовании, на трубе установлены упругое и жесткое'кольца, сопряженные между собой'по эквидистантным цилиндрическим поверхностям с аналогичной трубе формой поперечного сечения, причем упругое кольцо жестко соединено с трубой и выполнено с переменной толщиной стенки и двумя разновеликими осями симметрии поперечного ‘сечения, причем большая ось этого сечения расположена под· углом к большей оси сечения трубы.'HYDRAULIC SHOCK containing a section of a thin-walled pipe with a non-circular cross-sectional shape, characterized in that, in order to increase the efficiency of quenching a water hammer during repeated use, elastic and rigid rings are mounted on the pipe, interfaced to each other along equidistant cylindrical surfaces with a similar pipe a cross-sectional shape, the elastic ring being rigidly connected to the pipe and made with a variable wall thickness and two different-sized symmetry axes of the cross-section, n When in use, the major axis of the section located below · angles to the larger tube section axis. ' 2. Устройство по π. 1 , о т л и- чающееся тем, что толщина упругого кольца по большей оси симметрии выполнена больше .толщины кольца по малой оси,2. The device according to π. 1, the fact that the thickness of the elastic ring along the greater axis of symmetry is greater than the thickness of the ring along the minor axis, 3, Устройство по π, 1, о т л ичающееся тем, что между упру гим и жестким кольцами размещены тела качения,3, A device according to π, 1, characterized in that rolling elements are placed between the elastic and rigid rings, 4. Устройство по π, I , о т л и- ч а ю.щ е еся тем, что между жестким кольцом и трубой установлена возвратная пружина.4. The device according to π, I, the rest is that a return spring is installed between the rigid ring and the pipe.
SU823460644A 1982-07-02 1982-07-02 Water hammer damping device SU1052773A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823460644A SU1052773A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Water hammer damping device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823460644A SU1052773A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Water hammer damping device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1052773A1 true SU1052773A1 (en) 1983-11-07

Family

ID=21019244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823460644A SU1052773A1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Water hammer damping device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1052773A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5129634A (en) Airspring with partial restraining sleeve
KR950024905A (en) Hydraulic Shock Absorber with Variable Damping Force Structure
US4834348A (en) Two chamber support bearing with hydraulic damping
US5445366A (en) Hydraulic shock absorbing device for a bicycle front fork
SU1052773A1 (en) Water hammer damping device
GB1365623A (en) Compressible liquid or solid springs
US2691518A (en) Hydraulic stiffness system
US4298029A (en) Pressure pulse dampener device
JP2000142530A (en) Suspension device
JPH03501767A (en) damper
US3276477A (en) Cushioning means for hydraulic system
KR970021829A (en) Vibration damper with adjustable braking force
RU151009U1 (en) HYDRAULIC SUSPENSION DEVICE
US7343927B2 (en) Blocking element, especially an explosion protection valve
JPS602360Y2 (en) rebound stopper
SU783516A1 (en) Flexible element for suppressing vibroshocks
RU67674U1 (en) WORKING ELASTIC ELEMENT FOR HYDRAULIC SHOCK COMPENSATOR
SU890011A1 (en) Hydraulic shock damper
CN219159425U (en) Damper with adjustable flow orifice
SU1036972A1 (en) Pneumatic double-action shock-absorber
SU1691649A1 (en) Water-hammer alleviator
RU67223U1 (en) HYDRAULIC SHOCK COMPENSATOR FOR VEHICLE FUEL METERS
SU1025938A1 (en) Liquid damper
SU1114828A1 (en) Hydraulic damper
RU64722U1 (en) TORQUE OSCILLATOR