Пневматический амортизатор

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР , содержащий пневмокамеру для восприятия вертикальной нагрузки, образованную верхним и нижним фланцами и резинокордной оболочкой, упругий элемент для восприятия горизонтальной нагрузки, резервуар .имеющий в стенках каналы и жестко свя ,.занный с нижним фланцем, в котором выполнено осевое отверстие, и проходящий через него и жестко связанный одним концом с верхним фланцем шток, имеюший осевое и радиальные отверстия, сообщающие пнев мокамеру с резервуаром, отучающийся тем, что, с целью автоматического поддержания неизменной с бственной частоты Колебаний пневмоамортизатора одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях при различной статической нагрузке, упругий элемент выполнен в виде пневмобаллона, амортизатор снабжен поршнем, закрепленным на е S втором конце штока и образующим подяоршневую полость, связанную отверстиями в штоке с, пневмокамерой и каналами с пневмобаллоном . 4:аь 00 а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ (г.

РЕСПУБЛИН

Дд11 F 16 F 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3318535/25-28 (22) 17.07.8! (46) 30.09.83. Бюл. № 36 (72) А. В. Андре йчиков, В. А. Гриши н, В. А. Камаев и С. В. Никитин (71) Производственное объединение Брянский ордена Ленина и ордена Трудового Крас ного Знамени машиностроительный завод и Брянский ордена «Знак Почета» институт транспортного машиностроения (53) 621-567.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 243348, кл. F 17 С 27/06, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 247728, кл. F 16 F 13/00, 1963 (про7отип), (54) (57) ПН ЕВМАТИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР, содержащий пневмокамеру для восприятия вертикальной нагрузки, образован„„SU,.„, 1044861 А ную верхним и нижним фланцами и резинокордной оболочкой, упругий элемент для восприятия горизонтальной нагрузки, резервуар имеющий в стенках каналы и жестко свя, занный с нижним фланцем, в котором выполнено осевое отверстие, и проходящий через него и жестко связанный одним концом с верхним фланцем шток, имеющий осевое и радиальные отверстия, сообщающие пневмокамеру с резервуаром, отличающийся тем, что, с целью автоматического поддержания неизменной собственной частоты колебаний пневмоамортизатора одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях при различной статической нагрузке, упругий элемент выполнен в виде пневмобаллона, амортизатор снабжен поршнем, закрепленным на втором конце штока и образующим подпорш- ю

«2 невую полость, связанную отверстиями в штоке с пневмокамерой и каналами с пневмобаллоном.

С:

1О448О! Изобретение. относится к машиностроению, преимущественно транспортному, и может быть использовано в рессорном подвешивании локомотивов и вагонов, а также в системах виброзащиты человека-оператора.

Известно устроство для антиударной и антивибрационной зашиты, содержащее раму, внутри которой расположен корпус опоры в виде усеченного конуса, на меньшем основании которого жестко закреплен диск, выступающий за контуры конуса, пневмоамортизаторы, расположенные межу корпусом и рамой, причем сопрягаемая опорная часть рамы выполнена в виде конусообразного гнезда с вершиной, обращенной противоположно конусу опоры, а сопрягаемые конические поверхности конуса опоры и рамы имеют эллиптическую форму 11).

Недостатком указанного устройства является то, что оно ие обеспечивает постоянства собственном частоты колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях при различной массе амортизируемого объекта вследствие того, что вертикальная и горизонтальная жесткость устройства при изменении статическоя нагрузки остается постоянной из-за неизмениости объема газа, участвующего в работе. Для изменения же жесткости устройства путем увеличения или умень« щения давления воздуха в нем требуется специальная система регулирования, что в целом усложняет конструкцию и снижает надежность ее работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пневматический амортизатор содержащий пневмокамеру для восприятия вертикальной нагрузки, образованную верхним и нижним фланцами и резинокордной оболочкой, упругий элемент в виде эластичной среди для восприятия горизонтальной нагрузки, резервуар, имеющий в стенках каналы и жестко связанный с нижним фланцем, в котором выполнено осевое отверстие, н проходящий через него и жестко связанный одним концом с верхним фланцем щиток, имеющий осевое и радиальные отверстия„сообщающие пневмокамеру.с резервуаром 121.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает постоянства собственной частоты колебаний в вертикальной и горизонтальной нлоскостях при различной массе виброизолируемого объекта, что увеличивает вероятность работы устройства в условиях резонанса с недопустимо большими амплитудами перемещений и ускорений.

Цель изобретения — автома1 яческое поддержание неизменной собственной частоты

: колебаний пневмоамортиэатора одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях при различной статической нагрузке..

5 о

Поставленная цель достигается тем, что, в пневматическом амортизаторе, содержащем пневмокамеру для восприятия вертикальной нагрузки, образованную верхним и нижним фланцами и резинокордной оболочкой, упругий элемент для восприятия горизонтальной нагрузки, резервуар, .имеющий в стенках каналы и жестко связанный с нижним фланцем, в котором выполнено осевое отверстие, и проходящий через него и жестко связанный одним концом с верхним флан-. цем шток, имеющий осевое и радиальные отверстия, сообщающие пневмокамеру с резервуаром, упругий элемент выполнен в виде пневмобаллона, а амортизатор снабжен поршнем, закрепленным на втором конце штока и образующим подпоршневую полость связанную отверстиями в штоке с пневмокамерой и каналами с пневмобаллоном.

На чертеже изображен ш евматическия амортизатор, разрез.

П не вмати ческий амортизатор содер ж ит пневмокамеру l для восприятия вертикальной нагрузки, образованную верхним 2 н нижним 3 фланцами и резинокордной обо.лочкой 4, упругий элемент в виде пневмобаллона 5 для восприятия горизонтальной нагрузки, резервуар 6, имеющий в стенках каналы 7 и жестко связанный с нижним фланцем 3, в котором -выполнено осевое отверстие 8, и проходящий через него и жестко связанный, одним концом с верхним фланцем 2 шток 9, имеющий осевое 10 и радиальные 11 отверстия, сообщающие пневмокамеру 1 с резервуаром 6. Амортизатор снабжен поршнем 12, закрепленным иа втором конце штока 9 и образующим подпоршнеB$30 Ilo/ocTb 13 связанную отверстиями 10 н 11 в штоке 9 с пневмокамерой и каналами 7 с пиевмобаллоном 5. Стакан 14 обеспечивает передачу вертикальной нагрузки на нневмокамеру 1 и горизонтальной, нагрузки на пневмобаллон Ь. Стакан 14 установлен с возможностью перемещения относительно верхнего фланца 2 в горизонтальной плоскости.

В осевом отверстии 8 и поршне 12 установлены уплотняющие элементы 15 я 16

45 ссютветственно. Над поршнем 12 расположена надпоршневая камера 17, сообщенная посредством дополнительного канала 18 и отверстия 19, выполненных соответственно в резервуаре б и стакане 14, с атмосферой.

Поэтому надпоршневая камера 17 ие при5О .нимает участия в изменении вертикальной ,и горизонтальной жесткости пиевмоамортизатора.

Пневматический амортизатор работает следующим образом.

При номинальной статической нагрузке, действующей на пневмоамортизатор, поршень 1,2 находится в среднем положении,!

04486!

В этом случае вертикальная жесткость пневмоамортизатора определяется суммой объ. емов рабочей среды, заключенной. в пневмокамере 1 и подпоршневой полости 13, а горизонтальная жесткость определяется суммой объемов рабочей среды, заключенной в пневмобаллоне 5 и подпоршневой полости 13Увеличение статической нагрузки на пневмоамортизатор выше номинальной приводит к тому, что шток 9 с поршнем 12 перемещаются вниз. При этом часть воздуха из подпоршневой полости 13 перетекает в полость пневмокамеры 1 через осевое 10 и радиальное 11 отверстия, а другая часть перетекает в полость пневмобаллоиа 5 через каналы 7.

Объем подпоршневой полости 13 при этом уменьшается.

Таким образом, при увеличении статической нагрузки на нневмоамортизарор его .вертикальная и горизонтальная жесткости увеличиваются из-за уменьшения объема рабочего тела, участвующего в работе, и увеличения давления при сжатии поршнем 12 газа, заключенного в подпоршневой полости 13.

Собственная же частота колебаний пневмоамортизатора в вертикальной и горизонтальной плоскостях не изменяется, так как при увеличении статической нагрузки автоматически увеличивается вертикальная и горизонтальная жесткости пиевмоамортизатора.

Аналогично, при уменьшении статической нагрузки меньше номинальной прогиб пневмоамортизатора уменьшается, шток 9 с порш- нем 12 перемещаются вверх, что приводит к увеличению подпоршневой полости 13 и уменьшений жесткости пневмоамортизатора.

Собственная частота колебаний пневмоамортизатора в вертикальной и горизонтальной плоскостях и в этом случае остается неизменной.

Уплотняющие элементы 15 и .!6 обеспечивают надежную герметизацию полости пневмокамеры и подпоршневой полости 13 от надпоршневой полости 17, давление в ко-

1О торой равно атмосферному. Следовательно, надпоршневая полость 17 не оказывает влияния на вертикальную и горизонтальную жесткость пневмоамортизатора. Для восприятия динамических нагрузок .в горизонтальной плоскости стакан 14 имеет возможность перемещаться относительно верхнего фланца 2, а трущиеся поверхности стакана 14 и фланца 2 выполнены из антифрикционного материала.

Таким образом, в пневматическом амортизаторе требуемая частота собственных колебаний поддерживается постоянной в вертикальной и горизонтальной плоскостях при изменении в широком диапазоне массы амортизируемого объекта за счет регулирования

25 объема и давления газа, заключенного в амортизаторе, Причем регулирование давления воздуха за счет изменения рабочего объема пневмоамортизатора, определяющего его собственную частоту колебаний, осуществляется автоматически и без использования внешнего источника сжатого газа,: что существенно упрощает и удешевляет конструкцию.

Составитель Г. Смирнова

Редактор Н. Гриша нова Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7501/32 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ- Государственного комктета СССР по делам изобретений н о1крытнй

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4