SU1763750A1 - Устройство дл гашени ударных нагрузок - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение, дл  безударной остановки поступательно движущихс  звеньев машин и механизмов. Сущность изобретени : устройство дл  гашени  ударных нагрузок содержит корпус

Description

закрепленный на поршне (4) плунжер (6). В поршне (4) выполнено дроссельное отверстие (11) дл  сообщени  газовой полости (9) с атмосферой. На дне (2) корпуса (1) закреплена кольцева  перегородка (3) с каналами (21) дл  сообщени  между собой кольцевой (20) и центральной (19) гидравлических полостей и. по крайней мере, двум  каналами (12) и (18) дл  сообщени  дополнительной газовой полости (10) с атмосферой, один из которых дроссельный, а в другом установлен обратный клапан (17).Между поршнем (4) и плавающим поршнем (t) размещена пружина (8) 1 ил.

Изобретение относитс  к машинрстро- ению, а именно к тормозным устройствам, способным безударно останавливать поступательно движущиес  звень  машин и механизмов .5

Известно пневмогидравлическое устройство , использующее дл  см гчени  жес- ткостной -характеристики .

гидродемпфирующего элемента пневмопо- душку и динамическое (по величине давле- 10 ки  в камере) изменение площади проходного сечени  гидродросселирующе- го элемента.

Недостатком его  вл етс  то, что их динамическа  реакци  напр мую не опреде- 15   етс  энергией ударной нагрузки. Поэтому оно применимо только в узком диапазоне уровней энергии ударных нагрузок - за его пределами либо энерги  возвращаетс  объекту в виде отдачи из-за неучасти  гидрр- 20 демпфирующего элемента, либо возникают, динамические перегрузки объекта ввиду большой инерЦии, Тйдродросселй(эующёг6 элемента. В то же врем , желательно получение жесткостной характеристики, обёс- 25 пёчивающей величину ускорени  торможени  в зависимости непосредственно от уровн  энергии (величины ускорени ) объекта нагрузки, а характер его изменени  независимо от этого уровн  следующий: по- 30 степенное нарастание (вплоть до гашени  основной энергии удара), во избежание перегрузок объекта в начальный момент, с рассеиванием энергии удара на всех участках рабочего хода, и постепенное уменыле- 35 кие в конце хода во избежание возникновени  отдачи на обратном ходе. Как следствие, устройство будет иметь и адекватный нагрузке рабочий ход в широком диапазоне энергий нагрузок, при без- 40 ударном торможении объекта.

Наиболее близким по технической сущ- .„. ности  вл етс  устройство дл  гашени  колебаний объекта, в котором динамическое 45 изменение площади проходного сечени  гидродроссел  с помощью перепускного электроклапана определ етс  программно- аппаратной цепочкой в виде датчика ускорени  объекта и электронного блока управлени  (2).

Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  надежность, обусловленна  чувствительностью электронного блока к механическим ударам и климатическим воздействи м , а также потребностью в электрической св зи между датчиком, блоком управлени  и электроклапаном и требованием бесперебойности электроснабжени .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства дл  гашени  ударных нагрузок при сохранении рациональной жесткостной характеристики.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем корпус с дном, заполненный рабочей жидкостью , размещенные в нем поршень со штоком и плавающий поршень в виде стакана , обращенного дном к поршню, между которыми расположена газова  полость, и аккумул тор давлени , св занный посредством дроссел  с гидравлической полостью, новым  вл етс  выполнение в виде стакана отверсти , а в поршне - дроссельного отверсти  дл  сообщени  газовой полости с атмосферой. Кроме того, устройство снабжено закрепленным на поршне и проход щим через отверстие с уплотнением относительно дна стакана плунжером, закрепленной на дне корпуса, дел щей гидравлическую полость на кольцевую и центральную полости, установленной с дополнительным уплотнением относительно плунжера и внутренней поверхности стенки стакана и образующей с ними и дном стакана дополнительную газовую полость кольцевой перегородкой с каналами дл  сообщени  между кольцевой и центральной полостей и, по крайней мере, двум  каналами дл  сообщени  дополнительной газовой полости с атмосферой, один из которых дроссельный, обратным клапаном, установленным в другом канале, и пружиной, размещенной между поршнем и дном стакана.

При этом жесткостна  характеристика устройства реализуетс  не программно-аппаратными средствами, а специальным объединением в одном устройстве нескольких

пн евмо- и гидравлических элементов, задействование и степень взаимной коррекции жесткостных характеристик которых в ходе работы зависит именно от уровн  энергии ударной нагрузки, причем суммарна  жесткостна  характеристика устройства в целом, близка  к рациональной (описанной выше), в широком диапазоне величин энергии ударных нагрузок, получаетс  за счет динамического перераспределени  ударной нагрузки между пневмо- и гидродемпфирующими элементами .

На чертеже изображено устройство дл  гашени  ударных нагрузок, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1 с дном 2, и образованной на дне кольцевой перегородкой 3. Внутри корпуса расположен поршень 4, выполненный заодно со штоком 5 и плунжером 6, а также установленный через уплотненное отверстие на плунжере плавающий поршень 7, выполненный в виде стакана , уплотненный относительно перегородки 3 и отжатый от поршн  4 пружиной 8. Образующиес  между корпусом 1, поршнем 4 и дном стакана 7 полость 9 и между внутренней поверхностью стакана 7, плунжером б и кольцевой- перегородкой 3 дополнительна  газова  полость 10 заполнены атмосферным воздухом, поступающим по дроссельному отверстию 11 и дроссельному каналу 12 через дроссельные отверсти  13 и 14 резьбовых шайб 15 и 16. Обратный клапан 17 установлен в канале 18 и сообщает полость 10 с атмосферой. Кольцева  перегородка 3 образует с дополнительно уплотненным относительно- нее плунжером б центральную полость 19, а нижний торец поршн  7, корпус 1 и перегородка 3 образуют кольцевую полость 20, заполненную жидкостью из полости 19 по каналам 21. Гидравлические полости 19 и 20 св заны с полостью 22 аккумул тора давлени  23, образованной дном корпуса 2 и поршнем 24, посредством дроссел  25. В исходное состо ние устройство возвращаетс  пружиной 8, необходимое усилие которой и аккумул тора дав лени  23 обеспечиваетс  поджатием резьбовых шайб 26 ц 27. Поджатие пружины 28 обратного клапана обеспечиваетс  резьбовой шайбой 29.

Устройство работает следующим образом .

При воздействии на шток осевой ударной нагрузки, шток 5 перемещает поршень 4 и плунжер 6 вниз. При этом происходит перетекание жидкости из полости 19 через каналы 21 в полость 20. Несмотр  на малую

50 площадь проходного сечени  дроссел  25. гидроудара не происходит, так как скачок давлени  в полости 19 компенсируетс  вытеснением жидкости через каналы 21 в полость 20. Давление жидкости в полости 20

55 растет и плавающий поршень 7 начинает двигатьс  навстречу поршню 4. Происходит уменьшение обьема и увеличение давлени  в полости 9, что повышает эффективность дросселировани  газа через дроссельное отверстие 11. Поскольку это дросселирование в самом начале процесса малоэффективно , то рассеивание энергии удара происходит на этом участке, главным образом за счет перетечек через клапан 17 при 5 наполнении газом дополнительной полости 10. Однако, по мере уменьшени  объема полости 9 роль дросселировани  через отверстие 13 все более возрастает и становитс  гораздо существенней. Таким образом,

10 обеспечиваетс  равномерность жесткост- ной характеристики устройства на первом этапе.

Постепенно давление в полости 19 достигает величины, необходимой дл  начала

15 дросселировани  жидкости через дроссель 25 в полость 22 аккумул тора давлени , в тоже врем  давление газа в полости 9 достигает такого значени , что поршень 7 начинает обратное движение вместе с поршнем 4,

0 вытесн   жидкость из полости 20 в полость 19. Таким образом, происходит постепенное переключение от дросселировани  газа к дросселированию жидкости, чем обеспечиваетс  ограничение скачка давлени  газа

5 в конце процесса дросселировани  из полости 9 и плавность нарастани  жесткости устройства , поскольку объем полости 9 на этом этапе мен етс  незначительно, а в процессе дросселировани  жидкости все более

0 участвует плавающий поршень 7.

При дальнейшем движении штока 5 устанавливаетс  стабильный процесс истечени  жидкости через дроссель 25 и усили 

5 пружины 23 недостаточно, чтобы обеспечить требуемый рост жесткости устройства. Увеличение жесткости устройства и рассеивание энергии нагрузки достигаетс  на этом этапе сжатием газа в полости 10 при закры0 том клапане 17 и дросселированием его через отверстие 14 по каналу 12. В конце рабочего хода происходит резкое возрастание жесткости устройства за счет скачка давлени  в конце процесса сжати  газа в

5 полости 10 и сжати  оставшегос  газа в полости 9. Однако, этот участок рабочего хода реализуетс  при воздействии ударных нагрузок с энергией выше расчетной, что повышает надежность системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  гашени  ударных нагрузок , содержащее корпус с дном, заполненный рабочей жидкостью, размещенные в нем поршень со штоком и плавающий поршень в виде стакана, обращенного дном к поршню, между которыми расположена газова  полость, и аккумул тор давлени , св - занный посредством дроссел  с гидравлической полостью, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  надежности , в дне стакана выполнено отверстие, а в поршне - дроссельное отверстие дл  сообщени  газовой полости с атмосферой, устройство снабжено закрепленным на поршне и1 проход щим через отверстие с

   уплотнением относительно дна стакана плунжером, закрепленной на дне корпуса, дел щей гидравлическую полость на кольцевую и центральную полости, установленной с дополнительным уплотнением относительно плунжера и внутренней поверхности стенки стакана и образующей с ними и дном стакана дополнительную газовую полость кольцевой перегородкой с каналами дл  сообщени  между собой кольцевой и центральной полостей, и по крайней мере двум  каналами дл  сообщени  дополнительной газовой полости с атмосферой , один из которых дроссельный,

   обратным клапаном, установленным в другом канале, и пружиной, размещенной между поршнем и дном стакана,