Пневматический упругий элемент

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ по авт св. 838171, о т л и TI а ю 14 и и с я тем, что, с целью по9Ы1 йия эффективности гашения колебанийв ишроком диапазоне частот, клапанное устройство снабжено коаксйально расположенньа-ш с зазоре одна относительно другой втулками, образующими совместно с решетками кольцевые камеры, а сыпучие материалы каждой внеишей камеры по отношению к сыпучим материалам ка;кдой внутренней имеют Частигда большего удельного веса и меньшего диаметра. (Л NU 4 /ЛМ , : ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Р 16 У 9 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИй И ОТНРЫтИй (61) 838171 .

{ 21 ) 3512696/27-11 (22) 19.11.82 (46) 23 02 84. Бюл. Ф 7 (72) A.Â. Андрейчиков, В.A. Гришии, В.А. Камаев н С.В. Никитин (71 ) Брянский ордена "Знак Почета".. институт транспортного машиностроения (53 ).629.113.012.82(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

I» 838171, кл. F 16 F 9/04, 03.09.79 (прототип).,щ„„74740 A (54 ) (57 ) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УПРУГИИ

ЭЛЕМЕНТ по авт, св. 9 838171, о тл и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний в иыроком диапазоне частот, клапанное устройство снабжено коаксиально расположенными с зазором одна относительно другой втулками, образующими совместно с решетками кольцевые камеры, а сыпучие материалы каждой внешней камеры по отношению к сыпучим материалам каждой внутренней имеют частицы большего. удельного веса и меньшего диаметра.

1074740

Пневматический упругий элемент подвески транспортного, средства состоит из резинокордной оболочки 1, образующей емкость с основной полостью A и дополнительной емкости 2 с внутренней полостью В.

Дополнительная емкость 2 и оболоч60

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве устройства для гашения колебаний, подвесок транспортных средств.

По основному авт. св. Р 838171 5 известно устройство, выполненное в виде пневматического упругого элемента, содержащего резинокордную оболочку, образующую емкость, дополнительную емкость и разделяющую их перегородку с клапанным устройством, .выполненным в виде двух решеток, параллельных плоскости перегородки, и помещенной между ,ними .сыпучей, среды «11. 15

Однако данное устройство не обеспечивает эффективного демпфирования колебаний объектов с несколькими собственными частотами колебаний так как частицы сыпучей среды выполнены из однородного материала и эффект "разжижения" сыпучей среды под.действием вибрации проявляется в узком частотном диапазоне, в результате чего.клананное устройство пневматического упругого элемента обеспечивает эффективное демпфиро вание колебаний в узком частотном диапазоне.

Цель изобретения — повышение эффективности-гашения колебаний в широком диапазоне частот. .Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом упругом элементе, содержащем резинокордную оболочку, образующую емкость, допол- З5 нительную емкость и разделяющую их перегородку с клапанным устройством, выполненным в виде двух решеток, параллельных плоскости перегородки, и помещенной между ними сы- 40 пучей среды, клананное. устройство снабжено коаксиально расположенныMjf с зазором одна относительйо другой втулками, образующими совместно с решетками кольцевые каме- 45 ры, а сыпучие материалы каждой внешней камеры по отношению к сыпучим материалам каждой внутренней имеют частицы большего удельного веса и меньшего диаметра. 50

На фиг. 1 изображен пневматический упругий элемент, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1, клапан пневматического упругого элемента; на Фиг. 3 — граФик зависимости динамической жесткости пневматического упругого элемента от частоты вибровозбуждения. ка 1 закреплены на разделяющей их перегородке 3, крепящейся к источнику вибровозбуждения, а полости A и В соединены между собой клапан-. ным устройством, встроенным в перегородку 3.

Клапанное устройство состоит из верхней 4 и нижней 5 решеток, расположенных параллельно плоскости перегородки 3, помещенных между решетками 4 и 5 соосно вертикальной оси упругого элемента втулок 6-8 коаксиально расположенных с радиальными зазорами друг относительно друга и образукщих кольцевые камеры

9-11, которые заполнены сыпучей средой 12-14. Частицы сыпучей среды .12, находящиеся в камере 9,, состоят из однородного латериала с удельным весом р и имеют диаметр

d« в камере 10 йаходится сыпучая среда 13 с удельным весом р и диаметром d>3 в к ере 11 расйоложена сыпучая среда .14, состоящая из частиц с удельным весом рз и диаметром частиц d>, причем частицы в каждой внешней камере, по отношению к внутренней имеют больший удельный вес и меньший диаметр, т.е. р„c p < p u з г< з

Сйпучая среда может быть выполнена, например, в виде шариков из металла с различным удельным весом.

Пневматический упругий элемент работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта в дорезонансной по первой собственной частоте и резонансной областях ci и Ъ сыпучая среда 12-14 во всех ка>лерах клапанного устройства колеблется без отрыва от нижней решетки 5. Это обусловлено размерами частиц и их удельным весом, которые подбираются таким образом, чтобы при этих частотах клапанное устройство было закрыто, т.е. при данных частотах дополнительная емкость 2 отключена от основной плоскости .А резинокордной оболочки 1 и перетекания воздуха между полос-. тями A и В не происходит.

Упругий элемент при этом имеет максимальную динамическую жесткость, определяющуюся объемом и давлением воздуха, заключенного в полости A оболочки 1.

Диаметр частиц и удельный вес сыпучей среды 12, заключенной в камере 9, подобраны таким образом, что, начиная с резонансной частоты колебаний ы„, возникает эффект

"разжижения" сыпучей среды, который проявляется в увеличении ее объема и соответственно расстояния между частицами. В. результате полости A и В через пространство, образовавшееся между частицами, соединяются

1074740

Запирание клапанного устройства в области f третьего резонанса обус40 ловлено тем, что сыпучая среда 14 в камере 11 колеблется беэ отрыва от .нижней решетки 5, а сыпучая среда 12 и 13 в камерах 9 и 10 колеблется с отрывом от нижней решетки

5 как монолитное тело {Фиг. Зд f.

Для обеспечения эффективного демпфирования колебаний в межрезонансных и зарезонансной частотных областях поперечное проходное се50 чение каждой внешней кольцевой камеры по отношению к внутренней вы бирается.большим.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эф-фективность гашения колебаний в широком диапазоне частот.

3 между собой, а упругий элемент начинает работать на увеличенном объеме,воздуха. Динамическая жесткость упругого элемента в межрезонансной области с при этом понижается, а эффект виброизоляции увеличивается.

Сыпучая среда 13 и 14, заключенная в камерах 10 и 11, при работе упругого элемента в межрезонансной зоне е, колеблется без.отрыва от нижней сетки, при этом степень демпфирования колебаний в данном случае определяется проходным сечением коль-. цевой камеры 9,.величина которого подбирается иэ условия оптимального демпфирования колебаний в межрезонансной частотной области с .

Сыпучая среда 13, заключенная в камере 10, состоит из частиц, диаметр которых и удельный вес подобраны таким образом, чтобы она "разжижалась" в области частот -е, расположенных между второй м и тре2 тьей w резонансными частотами.

При этом через пространство, образовавшееся между частицами, полости

A и В сообцаются между собой через кольцеобразную камеру 10 и динамическая жесткость упругого элемента в укаэанной области частот уменьшается.

При этом сыпучая среда 14, заключенная в .камере 11 в межрезонансной зоне е колеблется без отрыва от нижней сетки, вследствие того, что интенсивность вибровоздействия в данной .частотной области такова, что не обеспечивает ее "разжижение", а сыпучая среда 12, размещенная в камере 9, колеблется в этом случае с отрывом от нижней решетки 5, но при данной интенсивности вибровоз- действия ее "разжижения" также не происходит, так как среда колеблется как монолитное тело.

Таким образом, в межрезонансной зоне е полость A сообщена с полоствю В только через кольцевую камеру 10, поперечное проходное сечение которой подбирается из условия оптимального демпфирования колебаний в данной частотной области.

Работа клапанного устройства,: . пневматического упругого элемента в зарезонансной по высшей собственной частоте колебаний е области М происходит аналогично тому, как при работе в межрезонансных областях

t0

35 с и,а. В этом частотном диапазоне

"разжижается" только сыпучая среда

14 в камере 11, через которую и происходит сообщение полостей А и В упругого элемента, а величина проходного сечения камеры 11 подобрана из условия оптимального демпфирования колебаний на. укаэанных частотах.

Кольцевые камеры 9 и 10 в частотной области k заперты вследствие того, что сыпучая среда 12 и 13 в этих камерах колеблется, хотя и с отрывом от нижней решетки 5, но как монолитное тело, не разжижаясь".

Работа пневматического элемента в области второго и третьего резо- . нансов так же, как и в области первого резонанса происходит только на объеме воздуха, заключенного в полости А резинокордной оболочки 1, а era динамическая жесткость при этом максимальна, что обеспечивает эффективное ограничение недопустимо больших амплитуд перемецений и ускорений .виброизолируемого объекта.

При. работе пневматического упругого элемента s области и второго резонанса клапанное устройство заперто вследствие того, что сыпучая среда 13 и 14 в кольцевых камерах 10 и 11 колеблется без отрыва от нижней решетки 5 из-за недостаточной интенсивности вибровоэбуждения, а сыпучая среда 12 в камере 9 колеблется с отрывом от нижней решетки 5 как монолитное тело и в данной часToTHQA области не "разжижается".

Составитель В. Прохореиков

Редактор П. Коссей ТехРед И.Иетелема КОРРектоР,А Повх

Заказ 439/16 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >Х-35, Раушскак иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектмаи, 4