Гидравлический буфер
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ БУФЕР,, содержащий корпус и установленные в нем шток, поршень с отверстием и взаимодействукяций с ним стержень, частично перекрывающий отверстие, и образующие зазйр для истечения рабочей жидкости, отличающийся, тем, что с целью эффективности торможения при низких температурах и повышения его надежности, материалы стержня и поршня различны и выбраны из соотношения - 9 27 5; и .2„ , где ct и -d-n температурные коэффициенты Линейного расшире- .. ния материалов стержня и поршня; Su и SK - площадь зазора при расчетной и низкой .температурах; «зэФфициенты расхода « рабочей жидкости через зазор при расчетной и . низкой температурах.
„„SlJ„„1 015) 53
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
Зов Р 16 F 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) ЗУ6Ю27/25 28 (22) 13.05.79
46 04.8 . Бюл И 16 с целью эффективности торможения при низких температурах и повышения его. надежности, материалы стержня -и пораня различны и выбраны из соотношения
2 2 2 2
/""ри > W Ð р . (53) 621-576..2(088.8) где аС и с 21
SH u SK арн и Ррк-.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ () 39. 3 (72) В.Н. Разгуляев и А.С. Смирнов (56) 1. Петухов П.З. Буферные устройства. Иашгиз, 1948, с. 66-70 (прототип). (54)(57) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ БУФЕР,. содержащий корпус и установленные в нем шток, поршень с отверстием и взаимо" действующий с ним стержень, частично перекрывающий отверстие, и образующие зазор для истечения рабочей жидкости, отличающийся . тем, что температурные коэффици" енты линейного расшире-. ния материалов стержня и поршня; площадь зазора при расчетной и низкой .температурах;. коэффициенты расхода Е
О
- рабочей жидкости через зазор при расчетной и низкой температурах.
1 10151
Изобретение относится к машиностроению, а именно к демпфирующим устройствам.
Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический буфер, содержащий корпус и установленные в нем шток, поршень с отверстием и взаимо действущий с ним стержень, частично перекрывающий отверстие, и образующие зазор для истечения рабочей жид- 10
КОСТИ а
Буфер работает следующим образом.
При срабатывании буфера поршень перемещается, при этом рабочая жидкость с большой скоростью перетекает яз-под поршня через зазор, образованный стенками отверстия в поршне и стержнем, благодаря чему происходит торможение С13.
Однако известный гидравлический буфер характеризуется тем, что он не способен эффективно работать в широком диапазоне температур, особенно при низких температурах, и недостаточно надежен. Детали, образующие за". 25 зор для истечения жидкости, в таких буферах выполняются из одинакового материала, например бронзы, латуни, стали и т.д.При низких температурах (минус 30-40 С и ниже) увеличивается 30 вязкость рабочей жидкости, сопротивление перетеканию которой через зазор резко увеличивается. В то же.время площадь зазора при изменении температуры практически не изменяется, так как температурные коэффициенты линейного расширения материала поршня и стержня, образующих зазор, одинаковые.
В результате этого буфер при низких температурах не способен так же плав- 40 но амортизировать нагрузки, как при положительных температурах. Определенная характеристика у таких буферов сохраняется постоянной только в узком диапазоне температур. Для обес- 45 печения стабильной тормозной харак" теристики буфера при низких темпера. турах требуется его дополнительная регулировка, заключающаяся в том, что соответственно увеличению вязкос- 50 ти рабочей жидкости, увеличивают зазор (если это возможно) или заменяют жидкость на менее вязкую, что являет -. ся большим недостатком таких буферов.
Цель изобретения. - эффективность
55 торможения при низких температурах и повышение надежности буфера.
Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом буфере, содержа-
2 щем корпус и установленные в нем шток, поршень с отверстием и взаимодействующий с ним стержень, частично перекрывающий отверстие, и образующие зазор для истечения рабочей жидкости, материалы стержня и поршня различны и выбраны из соотношения
> „ а 2 2
0 2 н ы рн к рк а где с(и оС - температурные коэффици1 2 енты линейного расширения материалов стержня и поршня;
5 и S - площадки зазоров при расчетной и низкой температурах; уя. „ И о. „- коэффициенты расхода рабочей жидкости через зазор при расчетной и низкой температурах, На фиг. 1 изображен гидравлический буфер, продольный разрез; на фиг. 2 и фиг. 3 - гидравлический буфер, в котором зазор для перетекания рабочей жидкости образован стержнем, установленным в отверстии поршня и закрепленным на штоке; на фиг. 4 — гидравлический буфер, в котором зазор для перетекания рабочей жидкости образован стержнем, установленным в отверстии поршня и поджатым пружиной; на а фиг. 5 - гидравлический буфер, в котором отверстие в поршне образовано втулкой из материала с низким коэффициентом линейного расширения, например инвара.
Гидравлический буфер содержит корпус 1, установленный в нем поршень 2 со штоком 3 и возвратную пружину 4.
Перетекание жидкости происходит через зазор 5, образованный стенками отверстия в поршне 2 и стержнем 6. Корпус 1 закрыт фланцем 7 и заполнен рабочей жидкостью 8. Температурные коэффициенты линейного расширения материалов стержня и поршня должны удовлетворять соотношению 7 1. Например, такими
d1
И2 парами могут быть бронза и сталь нержавеющая, дуралюмин и сталь, фторопласт и бронза, полиэтилен и инвар.
Гидравлический буфер работает следующим образом.
При перемещении штока 3 и поршня 2 жидкость 8 с большой скоростью перетекает из-под поршня 2 через зазор 5, определяемый разностью площадей по3 10151 перечных сечений стержня 6 и отверстия в поршне 2.
При понижении температуры вязкость рабочей жидкости увеличивается. Тормозная характеристика буфера обратно
S пропорциональна квадрату площади за- . зора и квадрату коэффициента расхода жидкости через зазор. Площадь зазора
5 при понижении температуры увеличивается, так как уменьшение попереч- >в ного сечения стержня 6 значительно больше уменьшениясечения отверстия в поршне 2 вследствие значительного различия их температурных коэффициентов линейного расширения. 1S
В качестве рабочей жидкости в буферах могут применяться различные г жидкости, вязкость которых при уменьшение температуры (например, от 20 до минус 69 C) может увеличиваться щ в довольно широком диапазоне.
Гидравлический буфер с конкретной жидкостью и разнородными материалами деталей, образующих зазор, необходимо проверить на соответствие выражению
S2 2 + 2 2
Ht рн к рк
В случае равенства выражения, у
-гидравлического буфера демпфирующая способность при низкой температуре зв равна. демпфирующей способности при расчетной температуре и конструкция его является оптимальной.
51 . 4
Работа гидравлического буфера на фиг. 2-5 аналогична работе буфера, изображенного на фиг. 1. Различные закрепления стержней, а также формы их поперечного сечения и отверстия в поршне позволяют выполнить зазор черед который протекает рабочая жидкость, практически любой формы. (круглой, овальной, прямоугольной и т.д.), а площадь зазора (сечение канала) как постоянной, так и переменной по ходу поршня. В совокупности с рамичными материалами деталей, образующих перепускной зазор, это позволяет.получить необходимую демпфирующую характеристику буфера в широком диапазоне положительных и отрицательных температур.
Внедрение изобретения позволит простым способом расширить температур" ный диапазон стабильной работоспособности гидравлического буфера без применения специальных дополнительных узлов, усложняющих буфер. Гидравлический буфер имеет простую конструкцию и, следовательно, надежен в работе, так как в нем отсутствуют сложные системы терморегулирования. Зазор такого буфера автоматически изменяется при понижении температуры, когда увеличивается вязкость рабочей жидкости, сохраняя таким образом необходимую демпфирующую (тормозную} способность..
1015151
Puz. Г
iolsls>
1015151
1015151
Составитель О. Давыдова
РедактоР Н. ГРишанова ТехРед Л Пекарь Корректор Г.Решетник
Тираж 925 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений -и открытий
113035 Москва Ж- Ра шская наб. д. 4/5
Заказ 3176/34
35 у у
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
