Силовой цилиндр с устройством демпфирования

 

Изобретение позволяет улучшить динамические характеристики торможения и расширить эксплуатационные возможности цилиндра с устройством демпфирования. В полом штоке 2 поршня 3 размещен подпружиненный ползун 7. Дросселирующий золотник 12 установлен с возможностью взаимодействия с упором 23, ползуном 7 и с отверстием 15 в крышке 10. Отверстие 15 сообщает подводящий канал 13 с поршневой полостью 4. В крышке 10 с возможностью регулирования положения по продольной оси соосно со стаканом 16 установлены стаканы 17,18 и подпружиненная шайба 21. Золотник 12 взаимодействует с шайбой 21. Характеристика пружины 20 выбрана нелинейной. Устройство позволяет задавать точку начала демпфирования, характер его закона и минимальную скорость подхода поршня 3 к упору 23. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 F 15 В 15 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

OllHCAHHE HSO6PETEHH)::, """""

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие. !

1 (21) 4311293/25-29 (22) 29.09. 87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Особое конструкторско-технологическое бюро «Орион» при Новочеркасском политехническом институте им. Серго Орджоникидзе (72) С. И. 1ончаров, H. Д. Паршин, А. Н. Болтышев, B. М. Бердник и В. М. Захаров (53) 621.225 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1044847, кл. F 15 В 15/22, 1981. (54) СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР С YCTPOACTВОМ ДЕМПФИРОВАНИЯ (57) Изобретение позволяет улучшить динамические характеристики торможения и рас„„Я0„„1481510 А 1

2 ширить эксплуатационные возможности цилиндра с устройством демпфирования. В полом штоке 2 поршня 3 размещен подпружиненный ползун 7. Дросселирующий золотник 12 установлен с возможностью взаимодействия с упором 23, ползуном 7 и с отверстием 15 в крышке 10. Отверстие 15 сообщает подводящий канал 13 с поршневой полостью 4. В крышке 10 с возможностью регулирования положения по продольной оси соосно со стаканом 16 установлены стаканы 17, !8 и подпружиненная шайба 21.

Золотник 12 взаимодействует с шайбой 21.

Характеристика пружины 20 выбрана нелинейной. Устройство позволяет задавать точку начала демпфирования, характер его закона и минимальную скорость подхода поршня 3 и упору 23. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1481510

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневмогидроприводу, и может быть использовано, например в силовых гидро(пневмо) устройствах различного технологического оборудования.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик торможения и расширение эксплуатационных возможностей силового цилиндра.

На фиг. 1 показана конструктивная схема устройства, продольный разрез; на фиг. 2 — 4 — характеристики демпфирования.

Силовой цилиндр содержит корпус 1, шток 2 с поршнем 3, установленным с образованием рабочей полости 4. В штоке 2 выполнена расточка 5, в которой расположена нерегулируемая пружина 6, взаимодействующая с ползуном 7 и удерживаемая в состоянии предварительного натяжения гайкой 8. Расточка 5 соединена с рабочей полостью 4 через отверстия 9 в ползуне 7.

В крышке 10 корпуса установлена направляющая втулка !1 с дросселирующим золотником 2. Полость 4 соединена с каналом 13 подвода и отвода рабочей среды через отверстия 14 во втулке 11 и дросселируемое отверстие 15. В крышке 10 установлены»а резьбах стаканы 16 — 18 с пружинами 19 и 20. Пружина 19 через шайбу 21 поджимает золотник 12 к заплечикам 22 втулки 11. !1ри этом жесткость пружины 19 превышает жесткость пружины 6. Пружина

20 взаимодействует с подвижным штоком 23, BbllIo;IHHIoLLI,èM функцию упора, и регулировочным винтом 24.

Силовой цилиндр работает следующим образом.

При подходе поршня 3 к крышке 10 (участок хода Xi) ползун 7 нажимает на золотник 12 и через него усилие передается на пружину 19. При дальнейшем перемещении поршня 3 происходит одновременное сжатие пружин 6 и 19. На фиг. 2 показана прямая 25 -- характеристика пружины 6, прямая 26 — — характеристика пружины !9.

Так как жесткость пружины 19 больше жесткости пружины 6, то усадка пружины 19 и перемещение золотника 12 будет происходить медленнее перемещения поршня 3 и сжатия пружины 6. T. е. при перемещении пружины 19 и золотника 12 на расстояние Х (фиг. 1) от начала движения до упора шайбы 21 в стакан 16 поршень 3 пройдет расстояние Xi (фиг. 2). В процессе перемещения золотника 12 происходит дросселирование отверстия 15. Оно происходит до упора шайбы 21 в стакан 16, перемещением которого вдоль оси цилиндра регулируется минимальный зазор в конце хода золотника 12 и, следовательно, минимальная скорость подхода поршня 3 к крышке 10. Таким образом, на участке Х поршня 3 (фиг. 2) вытеснение рабочей среды из полости 4 будет происходить через мини5

1О

55 мальный зазор, определяемый установкой стакана 16. Перемещением стакана 18 с пружиной 20 вдоль оси цилиндра регулируется расстояние Х>. При контакте шайбы

21 и штока 23 характеристики пружин 19 и 20 будут суммироваться. На фиг. 2 изображены прямые 27 и 28 — суммарные характеристики пружин 19 и 20. В этом случае перемещение поршня 3 при минимальной величине отверстия 15 будет происходить соответственно на участках Х и Х

При создании определенной величины предварительного натяжения пружины 20 с помощью винта 24 суммарная характеристика пружин 19 и 20 может иметь вид ломаной линии 29. В этом случае на участке хода Хз поршня 3 золотник 12 будет стоять на месте и площадь дросселируемого отверстия будет оставаться постоянной, после чего движение золотника 12 возобновится и при упоре поршня 3 в крышку 10 шайба 21 упрется в стакан 16.

При увеличении предварительного натяжения пружины 19 с помощью перемещения стакана 17 точка начала демпфирования (момент начала движения золотника 12) может смещаться, как показано на фиг. 3, т. е. золотник 12 начнет перемещаться после того, как поршень 3 пройдет расстояние Х4. Здесь также возможна корректировка закона перемещения золотника !

2 с помощью пружины 20 (линий 27 и 28).

Таким образом, предложенное устройство демпфирования позволяет реализовать различные варианты зависимости между перемещением поршня 3 силового цилиндра и регулирующего золотника 12 на участке торможения и, тем самым, обеспечивает возможность регулировки изменения скорости при торможении в довольно широких пределах.

Диапазон изменения зависимости между перемещением поршня 3 и золотника 12 может быть расширен, если пружина 20 будет иметь нелинейную характеристику (фиг. 4).

В этом случае суммарные характеристики пружин 19 и 20 будут иметь вид кривых

30 — 32 и т. д.

Так как золотник 12 в конце хода уравновешен усилиями действующих на него пружин 6, 19 и 20, то при подаче рабочей среды через канал 13 под действием давления, золотник 12 поднимается, увеличивая живое сечение отверстия 15, и поршень 3 начинает движение в противоположную сторону. Характеристики пружин 6, 19 и 20 могут выбираться таким образом, что их усилие при сжатии на участке демпфирования не оказывает заметного демпфирующего воздействия на поршень 3, а их роль сводится только к формированию закона перемещения золотника 12.

Таким образом, предложенное устройство позволяет задавать точку начала демпфирования, характер его закона и минимальную

5 скорость подхода поршня 3 к жесткому с упору. в

Формула изобретения

Fiv

4ьг.2

I Силовой цилиндр с устройством демпфирования, содержащий корпус с крышками, поршень с полым штоком, подпружиненный ползун, размещенный в штоке, дросселирующий золотник и подпружиненный, регулируемый, размещенный в стакане упор, причем дросселирующий золотник установлен с возможностью взаимодействия с упором, ползуном и с отверстием в крышке, 6 ообщающим подводящий канал с поршнеой полостью, отличающийся тем, что, с целью улучшения характеристик демпфирования и расширения эксплуатационных возможностей, в крышке с возможностью регулирования положения по продольной оси соосно со стаканом упора установлены два дополнительных стакана и подпружиненная шайба, в дросселирующий золотник размещен в крышке с возможностью взаимоI0 действия с шайбой.

2. Силовой цилиндр по и. I, отличающийся тем, что характеристика пружины упора выбрана нелинейной.

F1H

Фиг. 5

Составитель В. Яковенко

Редактор Г. Гербер Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 2660/37 Типаж 606 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101