SU1747766A1 - Пневматический упругий элемент - Google Patents

Abstract

Использование- ударовиброзащита спе- циальных сооружений и технических средств, испытывающих воздействие агрессивных сред, высоких и низких температур Сущность пневматический упругий элемент содержит упругую оболочку 1 с крышкой 2, основание 3, образующее с перегородкой 4 полость 6 демпферной камеры, и клапан 11, своей тарелкой 14 периодически перекрывающий отверсти  16 в перегородке 4. Между последней и крышкой 2 установлена тарельчата  пружина 9, которой с радиальным зазором охвачен шток клапана 11. Тарельчата  пружина 9 закреплена на крышке 2. Давление в полости 6 демпферной камеры выбрано большим давлени  в полости 5 упругой оболочки 1. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к средствам ударовиброзащиты, в частности к пневматическим упругим элементам со встроенными средствами гашени  колебаний и ударов в виде пружин и путем дросселировани  воздуха, может быть использовано дл  амортизации специальных сооружений, технических средств, испытывающих воздействие агрессивных сред высоких и низких температур.

Известен пневматический упругий элемент, содержащий резинокордную оболочку с днищем, к которому крепитс  демпферна  камера Часть днища с дроссельным отверстием представл ет собой клапан, который может быть выполнен в виде диафрагмы. Резинокорднач оболочка сообщена с трубопроводом, имеющим на конце сопло, прикрепленное к днищу фланцем . Торец дроссельного отверсти  расположен к торцу сопла с зазором который может мен тьс  при прогибе клапана. Во

фланце выполнены отверсти . Клапан может быть уплотнен при помощи уплотнени  Верхн   часть резинокордной оболочки соединена с опорной плитой.

Однако резинокордна  оболочка имеет незначительную циклическую прочность, долговечность, подвержена воздействию агрессивных сред (топлива, масла и т д,), радиации, грызунов, морской воды, высоких и низких температур, плесени, электромагнитного излучени . Кроме того, незначителен коэффициент демпфировани  при ударных нагрузках. Так, например, данный элемент имеет силовую упругую характеристику , достаточно точно описываемую при ударном воздействии, когда изменением температуры рабочего тела можно пренебречь:

Ч|

SI XI

О

о

л

Р 5эф X Ра X --

V0

V0 - 5эф х Z

где Р - усилие на упругом элементе;

Г-р, (D

Зэф эффективна  площадь упругого элемента;

г- осевое перемещение штока (силового креплени ) упругого элемента;

Р - давление окружающей среды;

Ра - абсолютное давление рабочего тела внутри элемента;

V0 - начальный объем рабочего тела в упругом элементе;

п - показатель политропы.

Дл  случа , когда S 0 const, a ,3xb, где Ь Vo/Зэф - начальна  высота столба сжатого газа, усилие на пневматическом уп (2)

ругом элементе можно прин ть

Р cixz + сз z3, где ci -n/b; (n f 1) (п + 2)/Ь.

Известен также выбранный за прототип пневматический упругий элемент, которому свойственны аналогичные недостатки.

Цель изобретени  - расширение экс- плуатационных возможностей и повышение надежности

Указанна  цель достигаетс  тем. что е пневматическом упругом элементе в качестве ограничителей горизонтальных смещений крышки упругого элемента используютс  тарельчата  пружина и подпружиненный шток клапана демпферного узла, которые, параллельно, служат дл  гашени  энергии ударного воздействи  на несущее техническое средство конструкции. Кроме того, дл  увеличени  эффекта диссипации энергии ударного воздействи , используетс  демпферна  полость.

На чертеже изображен пневматический упругий элемент (продольный разрез).

Пневматический упругий элемент содержит упругую оболочку 1, изготовленную путем штамповки мембран из листового металла с последующей их сваркой по внутреннему и наружному контурам, соединенную с крышкой 2,в которую вмонтирован предохранительный воздушный клапан 21, отрегулированный на величину давлени  рабочего тела, меньшую величины давле- ни , при котором происходит разрушение упругой оболочки Снизу упруга  оболочка соединена с основанием 3, разделенным перегородкой 4, котора  раздел ет внутреннюю полость пневматического упругого элемента на две полости1 рабочую 5 и демпферную 6.

Эти полости имеют отверсти  со штуцерами 7 и 8, выполненными в основании дл  подвода сжатого рабочего тела от системы сжатого воздуха или от газогенератора. Величина давлени  рабочего тела в рабочей полости 5 - варьируемый параметр, обеспечивающий эффективность виброизол ции. Величина давлени  рабочего тела в де0

5

0

5 0

5

0 5 0

5

мпферной полости 6 превышает величину давлени  в рабочей полости 5, но не превышает величину давлени , при котором происходит разрушение упругой оболочки,

Роль ограничител  горизонтальных перемещений установленного на упругий элемент механизма, а также роль демпфера при ударном воздействии выполн ет тарельчата  пружина 9, котора  размещена в рабочей полости. Она жестко соединена со вставкой 10, вмонтированной в крышку 2 упругого элемента.

Полости упругого элемента сообщаютс  через демпферный узел, состо щий из клапана 11, подпружиненного винтовой пружиной 12 и проход щего через установленную в перегородке 4 втулку 13 и отверстий 16, расположенных от центра перегородки на рассто нии, не превышающем радиуса тарелки 14 клапана 11с резиновой уплотни- тельной прокладкой 15, вмонтированной в тарелку клапана 11.

К несущей конструкции 17 упругий элемент крепитс  жестко посредством винтов 18.

Крепление упругого элемента к механизму с целью снижени  собственной частоты колебаний упругого элемента и изгиба упругой оболочки производитс  посредством крепежного винта 19 через винтовую пружину 20.

Пневматический упругий элемент работает следующим образом.

Так как упругий элемент жестко соединен с несущей конструкцией, то вс  энерги , полученна  несущей конструкцией, передаетс  на основание упругого элемента. При этом упругий элемент перемещаетс  в сторону установленного на нем механизма. Это перемещение вызывает сжатие упругой оболочки, которое вызывает изменение ее эффективной площади и давлени  воздуха внутри упругой оболочки. В результате этого часть энергии ударного воздействи  рас- сеивзетс . Дальнейшее рассеивание энергии удара происходит при сжатии пружин 20 и 9. Величина рассе нной энергии удара в этом случае будет зависеть от жест- костных характеристик пружин. В процессе сжати  пружин 20 и 9 наступает момент, когда под воздействием вставки 10 шток клапана 11, подпружиненный пружиной 12, начинает опускатьс  и воздух из демпферной полости устремитс  в рабочую полость. В результате этого давление в рабочей полости возрастает, что также оказывает вли ние на дальнейшую диссипацию энергии удара.

При отсутствии ударного воздействи  и наличии вибрационного, пневматический

упругий элемент выполн ет роль виброизол тора за счет образовани  пневматической подушки при заполнении рабочей полости элемента сжатым рабочим телом При ударном воздействии на пневматический упругий элемент его силова  характеристика в отличие от прототипа, будет иметь вид

Р--С1 xz + сз z3 + Pnpi,(3)

где x zt + Ро - силовые характеристики упругих пружинных элементов вход щих в конструкцию предлагаемого пневматического упругого элемента

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пневматический упругий элемент содержащий упругую оболочку с крышкой, де0

   5

   мпферную камер/, раздел ющую их перегородку с отверсти ми и периодически перекрывающий последние подпружиненный в осевом направлении клапан со штоком, отличающийс  тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей и повышени  надежности, он снабжен установленной между перегородкой и крышкой тарельчатой пружиной, закрепленной на последней , шток клапана размещен в полости упругой оболочки и охвачен тарельчатой пружиной с радиальным зазором, а давление в демпферной камере выбрано большим давлени  в полости упругой оболочки

   21

   77