Пневматическая опора

 

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ОПОРА, содержащая цилиндр, шток с поршнем, размещенным в цилиндре, клапан, регулятора уровняамортизируемого объекта, периодически перекрывающий канал для сброса давления, из подпоршневой полости цилиндра, рессивер сжатого газа и соединенный с ним редуктор давления , включающий корпус, размещенные в нем чувствительный элемент и , редуцируюищй клапан, взаимодействую-; щий с чувствительным элементом со стороны полости низкого давления редуктора , соединенной с подпоршневой полостью цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью упрощения ее конструкции и повьшгения на- . дежности, внутренняя пове1)хность цилиндра выполнена ступенчатой/по длине , поршень снабжен кольцевьм выступом , чувствительный элемент редуктора давления имеет хвостовик, канал выполнен по оси чувствитель

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А рцэр F 16 F 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3551746/25-28 (22) 07 ° 02.83 (46) 23.10.84. Бюл. Р 39 (72) Э.И. Савин (53) 621.567.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .Ф 407116, кл. F 16 F 9/02, 1972.

2. Равкин Г.О. Пневматическая подвеска автомобиля. М., "Машиностроение", 1962, с. 253, фиг. 205 (прототип). (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ОПОРА, содержащая цилиндр, шток с поршнем, размещенным в цилиндре, клапан, регулятора уровня амортизируемого объекта, периодически перекрывающий канал для сброса давления.из подпоршневой полости цилиндра, рессивер сжатого газа и соединенный с ним редуктор давления, включающий корпус, размещенные в нем чувствительный элемент и редуцирующий клапан, взаимодействую-: щий с чувствительным элементом со стороны полости низкого давления ре-. дуктора, соединенной с подпоршневой полостью цилиндра, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения ее конструкции и повышения надежности, внутренняя поверхность цилиндра выполнена ступенчатой по дли не, поршень снабжен кольцевым выступом, чувствительный элемент редуктора давления имеет хвостовик, канал выполнен по оси чувствительного элемента и хвостовика и перекрыт клапаном регулятора, установленным на редуцирующем клапане, а опора снабжена компенсирующей камерой с подпружиненным по оси поршнем, заполненной рабочей жидкостью.и сообщенной с полостью редуктора давления, образо- . ванной поверхностями чувствительного

t элемента, хвостовика и корпуса, и полостью цилиндра, образованной поверхностями кольцевого выступа, поршня и внутренней поверхностью цилиндра.

1120127

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к амортизации машин, приборов, аппаратов и подземных сооружений, и может быть использовано для защиты вибраций и ударных воздействий амортизируемых объектов и стабилизации их статического уровня.

Известна пневматическая опора, содержащая цилиндр, размещенный в 1О ,нем полый поршень, камеру нагнетания, сообщенную через дроссель с подноршневой полостью цилиндра (1) .

Недостатком этой опоры является то, что при изменении веса аморти- 15 зируемого объекта изменяется ее статический уровень и требуется постоянная подпитка опоры сжатым газом.

Наиболее близкой к изобретению яв" ляется пневматическая опора, содержа-2О щая цилиндр, шток с поршнем, разме.щенным в цилиндре, клапан. регулятора уровня амортизируемого объекта, периодически перекрывающий канан для сброса давления из подпоршневой по- 25 лости цилиндра, ресивер сжатого газа и соединенный с ним редуктор давления, включающий корпус, размещенные в нем чувствительный элемент и редуцирующий клапан, взаимодействую- щ щий с чувствительным элементом со стороны полости низкого давления редуктора, соединенной с подпоршневой полостью цилиндра (2).

В указанной опоре клапан регуля- 35 тора уровня амортизируемого объекта соединен с помощью рычага со штоком, присоединяемым к амортизируемому объекту, .и работает при постоянном расходе сжатого газа, что требует 4О подпитки опоры от источника сжатого газа компрессора, это усложняет конструкцию и уменьшает надежность опоры.

Целью изобретения является упроще 45 ние конструкции и повышение надежности, 1 Указанная цель достигается тем, что .в пневматической опоре, содер-.. жащей цилиндр, шток с поршнем, разме-5О щенным в цилиндре, клапан регулятора, уровня амортизируемого объекта, периодически перекрывающий канал для сброса давления из подпоршневой полости цилиндра,рессивер сжатого газа 55 и соединенный с ним редуктор давления, включающий корпус, размещенные в нем чувствительный элемент и редуцир ующий клапан, взаимодействующий с чувствительным элементом со стороны полости низкогб давления редуктора, соединенной с подпоршневой полостью цилиндра, внутренняя поверхность цилиндра выполнена ступенчатой по длине, поршень снабжен кольцевым выступом, чувствительный элемент редуктора давления имеет хвостовик, канат выполнен по оси чувствительного элемен- та и хвостовика и перекрыт клапаном регулятора, установленным на редуцирующем клапане, а опора снабжена компенсирующей камерой с подпружиненным по оси поршнем, заполненной рабочей жидкостью и сообщенной с полостью редуктора давления, образованной поверхностями чувствительного элемента, хвостовика и корпуса, и полостью цилиндра образованной поверхностями кольцевого выступа, поршня и внутренней поверхностью цилиндра.

На чертеже представлена схема пневматической опоры.

- Пневматическая опора содержит цилиндр 1, поршень 2 со штоком 3, демпферную камеру 4 и подпоршневую полость 5, сообщеннще между собой дросселем б.

Подпоршневая полость 5 через трубопровод 7 с дросселем 8 и редуктор

9 давления соединена с ресивером 10 сжатого газа. Редуктор 9 давления состоит из корпуса 11 с полостями высокого 12 и низкого 13 давления, пружины 1А редуцирующего клапана

15 с толкателем 16, взаимодействующего с седлом 17 и чувствительным элементом 18 через клапан 19 регулятора уровня. Клапан 19 перекрывает канал 20 в чувствительном элементе 18 и хвостовике 21. Полость 22 редуктора 9 давления заполнена рабочей жидкостью. !

На поршне 2 выполнен кольцевой выступ 23, внутренняя поверхность цилиндра 1 выполнена ступенчатой, полость 24 цилиндра заполнена рабочей жидкостью и сообщена трубопроводом

25 с компенсирующей камерой 26, содержащей поршень 27 и пружину 28, поджатую гайкой 29. Причем камера

26 заполнена рабочей жидкостью и сообщена трубопроводом 30 с дросселем

31 с полостью 22 редуктора 9 давления.

Опора заполняется рабочей жидкостью через запорный элемент 32.

Пневматическая опора работает следующим образом.

В исходном положении амортизируе. мый объект (не показан) установлен на шток 3 и удерживается давлением газа в подпоршневой полости 5 и жидкости в полости 24. Давление жидкости в полостях 24 и 22 и в камере 26 . обуславливается действием пружины 28.

Чувствительный элемент 18 уравно- 1Î вешен силой давления газа снизу и силой давления жидкости со стороны полости 22. Редуцирующий клапан 15 пружиной 14 прижат к седлу 17 и разобщает полость 12 высокого давления (ресивера 10 сжатого газа) от полости 13 низкого давления (подпоршневой полости 5. цилиндра). Клапан 19 прижат к чувствительному элементу 18 и перекрывает канал 20 сброса давления из 2О подпоршневой полости 5. Шток 3 с амортизируемым объектом занимает определенное положение по высоте.

При увеличении веса амортизируемого

i объекта он несколько опускается вниз, 25 вытесняя при этом жидкость из полости

24 в компенсирующую камеру 26. Поршень 27 поднимается вверх, сжимая пружину 28, давление жидкости г полостях 24 и 22 и в камере 26 несколько повышается. Под воздействием повышенного давления жидкости в полости 22 чувствительный элемент 18 несколько опускается вниз, переместив при этом через клапан 19 и толкатель 16 вниз и редуцирующий клапан 15. Между последним и седлом 17 образуется щель, через которую под чувствительный элемент 18 дросселируется газ. Давление в полости,13 низкого давления и в подпоршневой полости 5 повышается.

Под действием повышающегося давления поршень 2 поднимается вверх, жидкость из компенсирующей камеры 26 перете-. кает в полость 24, чувствительный элемент 18 также поднимаешься вверх, вытесняя жидкость из полости 22 в компенсирующую камеру 26. Редуцирующий клапан 15 под действием пружины 14 поднимается вверх, уменьшая зазор между клапаном 15 и седлом 17. При возврате амортизирующего объекта в нужное положение редуцирующий клапан

15 садится на седло 17, прекратив подачу газа в подпоршневую полость 5., При уменьшении веса амортизируемого объекта поршень 2 со штоком 3 под действием давления газа в подпоршне127 4 вой полости 5 поднимается несколько вверх,при этом жидкость. под действием пружины 28 и поршня 27 перетекает из компенсирующей камеры 26 в полость

22. Поршень 27 перемещается вниз, давление в полостях 22 и 24 и в камере 26 несколько понижается, что вызывает перемещение чувствительного элемента 18 вверх и образование зазора между клапаном 19 и чувствительным элементом 18, через который сжатый гаэ иэ подпоршневой полости 5 сбрасывается через канал 20 в атмосферу. Давление в полости 5 понижается, поршень 2 со штоком 3 и амортизируемым объектом опускается вниз.

При этом жидкость из полости 24 перетекает в компенсирующую камеру 26, перемещая вверх поршень 27 и сжимая пружины 28. По мере снижения давления в подпоршневой полости 5 (по мере опускания поршня 2) чувствительный элемент 18 под действием силы давления жидкости в полости 22 перемещается вниз, прекратив (при занятии амортизируемым объектом нужного уровня) сброс газа из подпоршневой полости 5 в атмосферу через канал 20.

Изменение положения объекта (штока 3) без изменения его веса достигается гайкой 29. Если, например, необходимо увеличить высоту амортизируемого объекта, то гайкой 29 нагружают пружину 28, поршень 27 при этом с большей силой давит на жидкость в полостях 22 и 24 и в камере

26. Под действием более высокого давления жидкость в полости 22 чувствительный элемент 18 несколько опускается вниз, отрывая клапан 15 от седла 17, через образовавшийся зазор между которыми газ поступает иэ реси" вера 10 в подпоршневую полость 5.

Давление в полости 5 повышается, под его воздействием поршень 2 поднимает-. ся вверх, перемещая вверх и амортизируемый объект. По мере повышения давления газа на чувствительный элемент 18 снизу последний поднимается вверх, обуславливая подъем вверх и клапана 15 под действием пружины 14 и посадку его на седло 17 при более высоком положении поршня 2.

При необходимости опустить шток

3 расслабляют пружину 28 гайкой 29.

При этом давление жидкости в полости

22 несколько снижается, чувствительный элемент 18 поднимается вверх, 5 1 открыв клапан 19. Часть газа из подпоршневой полости 5 сбрасывается по каналу 20 в атмосферу. Давление в полости 5 понижается, поршень 2 со штоком 3 и амортизируемым объектом спускается вниз до требуемого положения, при котором жидкость вытесняется из полости 24 в камеру 26 и в полость 22.

Чувствительный элемент 18 опускается вниз, клапан 19 перекрывает канал 20, прекратив сброс газа из полости 5.

При статических (медленных) нагружениях штока 3 и поршня 18 давление жидкости в полостях 22 и 24 и в камере 26 и газа под чувствительным элементом 18, в полости 5 и камере

4 изменяется одновременно. При динамических нагружениях штока 3 давле ние жидкости и газа в указанных полостях,изменяется не одновременно (по-разному, с разной скоростью).

При резких динамических воздействиях на амортизируемый объект

120127 шток 3 с поршнем 2 резко перемещается. Если, например, поршень 2 при этом резко опускается вниз, то давление газа в поршневой полости

5 и в компенсирующей камере 26 быстро повышается,, при этом благодаря дросселям 8 и 31 давление на полостях 15 и 22 не успевает измениться и клапаны 15 и 19 остаются закрытыми. Так как сопротивление дросселя

6 значительно меньше сопрбтивления дросселя 8, то через него происходит перетекание газа, приводящее к поглощению энергии колебаний амор-.

l5 тизируемого объекта.

Пневматическая опора обеспечивает малый расход газа для поддержания уровня амортизируемого объекта при

20 изменении его веса, что позволяет длительно использовать опору в изолированных системах при отсутствии ис.точника сжатого газа-компрессора, упрощает конструкцию и повышает надежность.

1120127

О

1Þ

17

Составитель В. Анопов

Редактор Н. Лазаренко ТехредС,Легеза

Корректор M. Иаксимишинец с

Заказ 7720/26 Тираж 912 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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