Пневматическая виброзащитная опора

 

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ВИБРОЗАЩИТНАЯ ОПОРА, содержащая корпус и гибкую диафрагму, образующие переменного объема, заполненную газом , неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршневую камеры и имеющий центральное отверстие, охватывающее с зазором шток, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции объекта в широком диапазоне частот колеба-ний, в поршне выполнены, по крайней мере, два дроссельных отверстия, а опора снабжена упруго подвешенными к поршню соосно отверстиям встречно направленными клапанами.

COOS СОВЕТСКИХ

СФ,ИЧМС

РЕСПУБЛИК () 9) (!!) 4(51) F 16 Р 9 02

Г )СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 3412811/25-28 (22) 26.03.82 (46) 15.03.85 Бюл. 1(10 (72) С.В.Никитин и А.В.Андрейчиков (71) Брянский ордена Знак Почета институт транспортного машиностроения (53) 621-567.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 759776, кл. Р 16 F 9/04, 1980. . 2. Авторское свидетельство СССР

В 823700, кл. F 16 F 9/02, 1981 (прототип). (54)(57) ПНЕВИАТИЧЕСКАЯ ВИБРОЗАЩИТНАЯ ОПОРА, содержащая корпус и гибкую диафрагму, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршневую камеры и имеющий центральное отверстие, охватывающее с зазором шток, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции объекта в широком диапазоне частот колебаний, в поршне выполнены, по крайней мере, два дроссельных отверстия, а опора снабжена упруго подвешенными к поршню соосно отверстиям встречно направленными клапанами.

Ф 11451

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации различных объектов, например транспортных машин.

Известен пневматический упругий элемент подвески транспортного средства, содержащий резннокордную оболочку, несущую опорную плиту и обра,зующую основную полость, пустотелый пуансон, размещенную между последним и реэйнокордиой оболочкой первгород- 10 ку а центральным отверстием, прикрепленный к ней стакан с дополнительной полостью,.соединенный с полостью пуансона посредством отверстий, вышояиеиных в стенках стакана, а с осношшош — посредством центрального отвврстшш яервгородок, демпфирующее устройство, вшаииадействующее с отверстиями стенжи и перегородки, и ограничитель ходе .сжатия, установ- 2б ленный на перегородке в реэинокордной оболочке, при этом демпфирующее устройство выполнено в виде подпружиненного но направлению к перегородке плавающего поршня с соосно ,расцоложенныч с центральным отверстием перегородки центральным отверстием, в котором установлен клапан, предназначенный для соединения основной и дополнительной полостей (1) .

Недостатком данного устройства является то, что при колебаниях в дореэонансной и зарезонансной частотных областях его динамическая жесткость значительна, вследствие того, что на этих частотах амплитуды колебаний невелики, поэтому клапан с плавающим поршнем не реагирует на малый перепад давленич рабочего газа и не сообщает основную полость с пустотелым пуансоном, а динамичес- 40 кая жесткость пневморессоры определяется только объемом основной полости. Увеличение же динамической жесткости пневморессоры в указанных частотных областях нецелесообразно.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является виброзащитная опора, содержащая корпус и гибкую диафрагму, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршневую камеры и имеющий центральное отверстие, охватывающее с зазором шток (2) .

84

Недостатком этого устройства является то, что при колебаниях поршня уменьшается проходное сечение отверстия между ним и профилированной частью штока. Это приводит к нежелательному увеличению демпфирования и динамической жесткости виброзащитой опоры во всем частотном диапазоне ее работы между тем как демпфирова7 ние необходимо иметь лишь при колебаниях опоры с резонансной частотой, а в дореэонансной и зарезонансной частотных областях динамическая жесткость опоры должна быть минимальная.

Цель изобретения — повышение.эффективности виброизоляции объекта в широком диапазоне частот колебаний.

Указанная цель достигается тем, что в пневматической виброзащитной опоре, содержащей корпус и гибкую диафрагму, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршневую камеры и имеющий центральное отверстие, охватывающее с зазором шток, в поршне выполнены, по крайней мере, два дроссельных отверстия, а опора снабжена упруго подвешенными к поршню соосно отверстиям встречно направленными клапанами.

На чертеже изображека схема предлагаемой пневматической виброзащитной опоры.

Пневматическая виброзащитная опора содержит корпус 1 и гибкую диафрагму 2, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса 1 вдоль его оси шток 3, подвешенный к штоку 3 с помощью пружин 4 и 5 поршень 6 с центральным отверстием 7, охватывающим с зазором шток 3, поршень 6 делит полость опоры на две полости — надпоршневую 8 и подпоршневую 9. В поршне 6 выполнены два дроссельных отверстия 10 и 11, к которым посредством пружин 12 и 13 упруго подвешены с зазором Й клапаны 14 и 15.. Корпус 1 установлен на основании 16, а на гибкой диафрагме 2 установлен виброизолируемый объект 17.

Пневматическая виброзащитная опора работает следующим образом.

1145184

Составитель E.Ñàâîñòèí

Техред Л.Иартяшова Корректор M.Äåì÷èê

Редактор И. Ковальчук

Заказ 1147/28 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Вибрации объекта 17, деформируя диафрагму 2, приводят к пульсации давления газа в полости 8. Разность давлений, возникающая между полостями 8 и 9, вызывает перемещение поршня 6 относительно штока 3. Собственная частота колебаний поршня подбирается таким образом, чтобы она совпадала с собственной частотой колебаний виброизолируемого объекта

17. В этом случае при резонансе амплитуда колебаний поршня 6 должна неограниченно возрастать, а сдвиг по фазе между колебаниями объекта 17 и поршня 6 в этом случае равен 90 . Что-1 бы не допустить неограниченного возрастания колебаний поршня 6, клапаны 14 и 15 устанавливаются упруго таким образом, чтобы их собственная частота колебаний совпадала с собст20 венной частотой колебаний поршня 6.

В этом случае при резонансной частоте колебаний клапаны 14 и 15 будут работать как динамические гасители (антивибраторы) колебаний поршня 6.

Колебания поршня 6 при этом сводятся до минимума. При работе клапанов 14 и 15 на резонансной частоте их колебания максимальны и сдвинуты

rio фазе от колебаний возбуждающей

30 силы со стороны поршня 6 на величио ну 90, а относительно колебаний виброизолируемого объекта 17 на 180 т.е. колебания клапанов 14 и 15 и происходят в противофазе с колебаниями объекта 17. 35

Поэтому на резонансной частоте при движении виброизолируемого объекта 17 вниз оба клапана 14 и 15 перемещаются вверх и клапан 15 полностью перекрывает дроссельное отверстие 11, а клапан 14 оставляет открытым дроссельное отверстие 10. При движении объекта 17 вверх клапан 14 перекрывает дроссельное отверстие 10 так как движется вниз, а клапан 15 открывает отверстие 11.

При частоте, отличающейся от резонансной, амппитуды колебаний клапанов 14 и 15 невелики и поэтому дроссельные отверстия не перекрываются.

Таким образом, лишь при резонансной частоте колебаний увеличивается сопротивление дросселирующему через отверстия 10 и 11 газу и соответственно демпфирование колебаний виброзащитной опоры. При других частотах колебаний виброизолируемого объекта увеличение сопротивления дросселируемому газу происходить не будет и соответственно не будет увеличиваться динамическая жесткость виброизо-. лирующеч опоры.

Таким образом, снижение динамической жесткости опоры позволит повысить ее виброэащитные свойства в широком диапазоне частот, плавность хода транспортных средств, и снизить ик вибронагруженность.