Гаситель колебаний одностороннего действия

Гаситель колебаний одностороннего действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г. ън, . i ! Вазе.ытN;ъ. е т: „, О П И С А Н И Е 1ц> 541055

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.12.73 (21) 1975940/28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 26.01.77 (51) М. Кл. F 16F 9/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретении н открытий (53) УДК 621-567.2 (088.8) (72) Авторы изобретения И. И. Челноков, Г. В. Левков, Ю. В. Данилов и Г. М. Левит (71) Заявители Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова и Калининский ордена Ленина вагоностроительный завод им. М. И. Калинина (54) ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к средствам гашения механических колебаний и может быть использовано в транспортных средствах.

Известен гаситель колебаний, содержащий частично заполненные рабочей жидкостью корпус, установленный в нем с зазором цилиндр, размещенный в цилиндре с возможностью перемещения вдоль него шток с поршнем, в котором расположена клапанно-дроссельная система, воздухоудаляющее устройство, выполненное в корпусе в виде канала и вентиля и уплотнительные элементы j1J.

Однако наличие в раоочей камере газа резко ухудшает демпфирующую способность такого гасителя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гаситель колебаний одностороннего действия, содержащий частично заполненные рабочей жидкостью кожух, установленный в кожухе с зазором цилиндр, размещенный в цилиндре с возможностью перемещения вдоль него шток с поршнем, расположенную в днище цилиндра клапанно-дроссельную систему и уплотнительные элементы (2).

Однако этот гаситель имеет невысокую демпфирующую способность, а также не сразу включается в работу вследствие наличия воздуха в рабочей камере.

Цель изобретения — повышение демпфирующей способности и ускорение включаемости в работу.

Для этого в поршне выполнены играющие роль воздухоудаляющего устройства сфериче5 ская или цилиндрическая камера и два отверстия, одно из которых сообщает камеру с надпоршневой полостью цилиндра, а другое выполнено калиброванным и сообщает камеру с подпоршневой полостью цилиндра.

1О Соотношения между диаметром цилиндра, камеры и калиброванного отверстия при вязкости рабочей жидкости от 10 до 10 сст может быть выражено зависимостями

15 ц 65 . кзм

dx 1 к где d„— диаметр цилиндра;

d„диаметр калиброванного отверстия;

d»., — диаметр камеры.

На чертеже изображен описываемый гаситель, продольный разрез.

Гаситель содержит кожух 1, установленный в кожухе с зазором и образуюш,ий рекуперативную камеру цилиндр 2, размещенный в ци25 линдре шток 3 с поршнем 4. В днище цилиндра расположены впускной клапан 5, предохранительный клапан 6, дроссельный клапан 7.

В поршне выполнена камера 8, например сферическая, и два отверстия. Отверстие 9 сооб30 щает сферическую камеру с надпоршневой по541055

35

3 лостью, а калиброванное отверстие 1Î сообщает камеру с подпоршневой полостью, Сверху гаситель закрыт крышкой 11 и уплотняется уплотнительными элементами 12 и

13.

11рп колебаниях надрессорного строения транспортных средств гаситель сжимается и растягивается. Ы начальной стадии подпоршневая полость цилиндра одностороннего гасителя колебаний, как правило, содержит рабочую жидкость и воздух, расположенный в ее верхней части. 11ри сжатии гасителя часть воздуха через калиброванное отверстие 10, камеру 8 и отверстие 9 в поршне 4 вытесняется в надпоршневую полость цилиндра.

При последующем растяжении в подпоршневой полости возникает разряжение. За счет перепада давления поднимается впускной клапан 5, и часть рабочей жидкости поступает из рекуперативнои кольцевой камеры (между кожухом и цилиндром) в подпоршневую полость.

Некоторое количество рабочей жидкости попадает в подпоршневую полость через дроссельный канал 7. В то же время в подпоршневую камеру через отверстие 9, камеру 8 и калиброванное отверстие 10 проходит воздух из надпоршневой полости. Так как площадь проходного сечения впускного клапана и дроссельного канала в сумме значительно превосходят площадь проходного сечения калиброванного отверстия, то в подпоршневую полость поступает объем жидкости больший, чем объем воздуха.

Кроме того, калиброванное отверстие 10, камера 8 и отверстие 9 расположены последовательно и вместе представляют собой определенное достаточное сопротивление на пути воздуха, По совершении 1 — 8 циклов сжатиярастяжения рабочая жидкость заполняет подпоршневую полость. После этого на ходе сжатия поршень сразу же вытесняет рабочую жидкость через дроссельный канал и частично через калиброванное отверстие, а следовательно, гаситель развивает потребные силы неупругого сопротивления, которые характеризуют его демпфирующие свойства.

Часть рабочей жидкости проникает в камеру 8, заполняет ее и затем через отверстие 9 поступает в надпоршневую полость и постепенно заполняет ее до уровня переливного отверстия 14 в верхней части цилиндра.

Вследствие этого при растяжении гасителя воздух не сможет попасть в подпоршневую полость, так как путь ему преграждает жидкость в надпоршневой полости и жидкость в камере 8.

Однако гидравлические гасители эксплуатируются не только в вертикальном, но и в наклонном положении под некоторым углом а к вертикали. В этом случае рабочая жидкость в надпоршневой полости не будет закрывать otверстие 9 камеры 8. Для того, чтобы в этом положении жидкость не вытекала из камеры 8, стенки отверстия 9, соединяющего эту камеру и надпоршневую полость цилиндра, направлены под углом а к продольной оси цилиндра, соответствующим углу установки гасителя на тележке транспортного средства.

Поэтому при установке гасителя на тслсжке в указанном положении стенки отверстия 9 направлены всртикально, что позволяет сохранить максимальный уровень жидкости в воздухоудаляющем устройстве. Объем рабочей жидкости в этом устройстве должен быль д;статочным для перекрытия калиброванного отверстия на ходе растяжения, когда в подпоршневой полости возникает некоторс разряжение. Перепад давления в подпорпгневой и надпоршневой полостях зависит от диаметра цилиндра, от площади проходного сечения впускного клапана, от веса диска клапана, от площадей сечений дроссельного канала и «алиброванного отверстия, от вязкости рабочей жидкости и от скорости перемещения поршня.

Обычно при расчетах скорость поршня принимают максимальной. При этом объем камеры 8 и площадь проходного сечения калиброванного отвсрстия взаимообусловлены с габаритами цилиндра, свойствами рабочей жидкости, конструкцией клапанно-дроссельной системы.

Экспериментально доказано, что при вязкости рабочей жидкости в диапазоне от 10 до

10 сст соотношения между диаметрами цилиндра, калиброванного отверстия и камеры может быть выражено зависимостями

Камера 8 воздухоудаляющего устройства в поршне 4 может иметь не только сферическую, но и цилиндрическую форму.

Калиброванное отверстие 10 имеет маленькое проходное сечение и потому представляет собой значительное сопротивление для рабочей жидкости как на ходе сжатия, так и при растяжении. Основным фактором, определяющим параметр сопротивления гасителя, является дроссельный канал 7 гасителя.

Однако величина дроссельного канала в предлагаемом гасителе меньше, чем в известных прототипах с учетом расхода некоторого количества жидкости из подпоршневой камеры через калиброванное отверстие. При этом демпфирующая способность гасителя определяется суммарными силами сопротивления, развивающимися вследствие вязкого чрения в дроссельном канале и в калиброванном отверстии.

Работоспособность предлагаемого гасителя колебаний на 200/О больше, чем у известных гасителей колебаний одностороннего действия.

При этом предлагаемый гаситель полностью включается в работу уже на втором ходе сжатия, в то время как известные гасители до начала работы сжимаются и разжимаются вхолостую в пределах 1800 †24 раз.

541055

Формула изобретения

dg 68 dye 1 1 1к 1 1к

Составитель А. Машкин

Техред Е. Петрова

1(орректор Т. Гревцова

Редактор О. 1Оркова

Заказ 3002/8 Изд. № 1924 Тираж 1134 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4;5

Типография, пр., Сапунова, 2

1. Гаситель колебаний одностороннего действия, содержащий частично заполненные рабочей жидкостью кожух, установленный в кожухе с зазором цилиндр, размещенный в цилиндре с возможностью перемещения вдоль него шток с поршнем, расположенную в днище цилиндра клапанно-дроссельную систему и уплотнительные элементы, о т л и ч и ю шийся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности и ускорения включаемостп в работу, в поршне выполнены играющие роль воздухоудаляющего устройства сферическая или цилиндрическая камера и два отверстия, одно из которых сообщает камеру с надпоршневой полостью цилиндра, а друго выполнено калиброванным и сообщает камеру с подпоршневой полостью цилиндра.

2. Гаситель колебаний по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношения между диаметрами цилиндра, камеры и калиброванного от. верстия при вязкости рабочей жидкости от 10

5 до 10 сст выражено зависимостями

10 где d» — диаметр цилиндра;

d„,„„„— диаметр камеры;

4< — диаметр калиброванного отверстия

Источники информации, принятые во внима15 ние при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 2046985, кл. 47а 9/18, 1972.

2. Авт. св. № 202989, кл. F 16F 9/10, 1966 (прототип) .