Гидравлический амортизатор

 

Использование; радиотехника, а именно виброизоляция радиоэлектронной аппаратуры при ее эксплуатации и транспортировке. Сущность: гидравлический амортизатор содержит рабочий цилиндр 1 в виде стакана, поршень, состоящий из двух частей 3 и 4, шток 5 с шарнирами на концах. Шток имеет связывающее его с шарниром поршня колено. На его части, прилегающей к шарниру поршня, выполнена выточка. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, Ы 1758306А1 (я)5 F 16 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (21) 4856740/ 28

: (22) 01.08.90 (46) 30.08.92 . Бюл. М 32

:. (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт Госрадиопроект" (72) Д.В.Мишин (56) Патент США М 4646883, кл. F 16 F 9/34, 1987.

Патент США М 2572919, кл. 248-21, -1850, 2 (54} ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР (57) Использование; радиотехйика. а именно виброизоляция радиоэлектронной аппаратуры при ее эксплуатации и транспортировке. Сущность: гидравлический амортизатор содержит рабочий цилиндр 1 в виде стакана, поршень, состоящий . из двух частей 3 и 4, шток 5 с шарнирами на концах. Шток имеет связывающее его с шарниром поршня колено. На его части, прилегающей к шарниру поршня, выполнена выточка. 5 ил.

1758306

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для эксплуатации и транспортировки радиоэлектронной аппаратуры, чувствительной к механическим воздействиям, и может быть использовано на подвижных объектах и в областях народного хозяйства, где аппаратура эксплуатируется в условиях повышенной вибрации, Известен гидравлический амортизатор, содержащий подвижно размещенный поршень, в котором выполнены прямые и обратные отверстия для сообщения полостей, поршневой шток, клапанный элемент и пружину, прижимающую элемент к верхней поверхности поршня.

Одйэко известное техническое решение в процессе эксплуатации не может напр авлениях.

Известен также гидравлический амортизатор, содержащий рабочий цилиндр в виде стакана, связанного дном с опорой, поршень, шток, связывающий поршень и платформу, клапанную систему и пружину, установленную между опорой и платформой.

Указанная конструкция при одновре25

30 менном воздействии усилий, действующих в горизонтальной и вертикальной плоскостях. обеспечивает компенсацйю этих усилий только в пределах конуса, образованного осью штока и открыть1м торцом стакана, при обратно пропорциональной зависимости диаметра основания указанн6го койуса от расстояния между дном стакана и поршнем, что существенно огр*ничивает эксплуатационные возможности известного гидравлического амортизатора

Целью изобретения является расшиоение эксплуатационных возможностей .

Поставленная цель достигается тем, что в гидравлическом амортизаторе, содержащем рабочий цилиндр в виде стакана, взаи- 45 модействующего дном с неподвижной (подвижной) опорой, резервуар, поршень, шток с лежащими на одной прямой, параллельной оси стакана, шарнирами йа концах, 50 йредназначенными для соединения его с поршнем и с подвижной (неподвижной) опорой, клэпанную систему и пружину, размещенную между опорами, шток оснащен связывающим его с шарниром поршня коленом, на части которого. прилегающей к шарниру последнего, выполнена выточки, а открытый торец стакана оборудован насадкой.

Нэ фиг, 1 представлен гидравлический амортизатор в исходном(не рабочем) состоянии; на фиг. 2 — конструкция штока с сечеобеспечить компенсацию физических сил,, действующих во вээимоперпендикулярных 20 ниями А-А и Б-Б; на фиг, 3 — амортизатор при воздействии сдвигающих усилий; на фиг.

4 — узел на фиг. 1; на фиг, 5 — схематично различные фазы взаимодействия штока с насадкой рабочего цилиндра, Гидравлический амортизатор содержит рабочий цилиндр 1, выполненный в виде стакана, открытый торец которого взаимодействует посредством резьбы с насадкой

2, выполненной, например, из стали (фиг. 1, 3). Во внутреннем объеме рабочего цилиндра 1 размещен поршень, составленный из двух частей 3 и 4, которые скреплены между собой винтами 5. Полость 6, образованная дном рабочего цилиндра 1 и днищем 4 поршня, связана с резервуаром 7, образованным наружной поверхностью рабочего цилиндра 1 и внутренней поверхностью цилиндра 8 резервуара 7 посредством отверстий 9, снабженных резьбовыми нарезками, с которыми взаимодействует клапанная система, состоящая из колпачков 10 и 11 (фиг.

4), оснащенных отверстиями, пружин 12, например, растяжения, и клапана 13. Цилиндр

8 резервуара 7 взаимодействует с помощью резьбы с фигурным кольцом 14 (фиг. 1 и 3).

С внутренней сферической полостью поршня 3 и 4 связана шарообразная головка штока 15. Другая головк" которого шарнирно связана с опорой 16 и застопорена от осевого перемещения при помощи составленной из двух половин 17 и 18 стопорной гайки. Часть штока 15, обращенная к поршневому шарниру, оборудована коленом, с внешней стороны которого выполнена выточка. В теле штока 15 в части, прилегающей к колену, выполнены канавки, с которыми при посредстве фиксирующих колец взаимодействует коническая ограничительная втулка 19, снабженная ребрами жесткости.

В ее цилиндрической юбке посредством фиксирующего кольца 20 закреплена верхняя часть гофрированного патрубка 21, выполненйого, например, из маслостойкой резины, нижняя часть которого закреплена с помощью фиксирующего кольца 22 на фигурном кольце 14.

Рабочий цилиндр 1 и цилиндр 8 резервуара 7 выполнены, например, как единая деталь, которая жестко крепится к опоре 23 с помощью винтов 24. 8 кольцевых проточках.основания"цилиндра 8 и опоры 16 установлена цилиндрическая пружина 25.

Пружина 25 закреплена в нижней части (на основании цилиндра 8) посредством фиксирующего кольца 26, также оснащенного кольцевыми проточками, а в верхней (на опоре 16) — посредством фиксирующего кольца 27, закрепленного на опоре 16 с помощью винтов 28.

1758306

Устройство работает следующим образом, При воздействии на гидравлический амортизатор физических сил, например, действующих одновременно в нескольких различных направлениях (фиг. 1, 3), опора

16 переместится в направлении, полученном в процессе векторного сложения приложенных сил. При этом опора 16, выполненная подвижной, преодолевая сопротивление пружины 25 и воздействуя на шток 15, шарнирно связанный с ней и с поршнем, вызовет перемещение последнего в теле рабочего цилиндра 1, Это перемещение приведет к изменению объема 6, заполненного рабочей жидкостью и ограниченного днищем 4 поршня и дном рабочего цилиндра 1, Рабочая жидкость, например синтетическое маловязкое техническое масло, в этом случае имеет возможность циркулировать через отверстия 9 в цилиндре 1 между полостью цилиндра 6 и полостью резервуара 7, При этом при перемещении поршня вниз (фиг, 4), рабочая жидкость из подпоршневого пространства 6 рабочего цилиндра

1, проникая через отверстия в" колпачке 11, оказывает давление на клапан 13, Далее, преодолевая сопротивление пружин, 12 (растягивая правую по чертежу и сжимая левую пружину 12) рабочая жидкость перемеш ает клапан 13 влево до тех пор, пока не откроются отверстия в колпачке 10, перекрытые до этого момента телом клапана 13, Далее рабочая жидкость через отверстия в колпачке 10 проникает в полость 7 резервуара, что способствует ее циркуляции между полостями 6 и 7, При перемещении поршня вверх давление рабочей жидкости в полости 6 уменьшится. За счет разности давлений в полостях 6 и 7, клапан 13 перемещается вправо (по чертежу), преодолевая сопротивление пружин 12 (сжимая правую и растягивая левую пружины 12) до тех пор, пока тело клапана 13 не откроет отверстия в колпачке

11, через которые рабочая жидкость поступит из резервуара 7 в полость 6 цилиндра 1, В случае отсутствия разницы давлений между полостями 6 и 7 клапан 13 находится приблизительно в средней части между колпачками 10 и 11 с учетом крайних (наиболее близких к цилиндру 1) отверстий в колпачках, Таким образом, так как диаметр поршня значительно больше диаметра отверстий 9 и в корпусе 1, то сила, воздействующая на поршень 3 и 4, будет значительно ослаблена. При этом диаметрами отверстий в колпачках 10 и 11 для изменения аморти55 проекции на плоскость по направлению с осью штока 15 (т.е. при отсутствии угла а между ними), вращению штока 15 в теле : цилиндра 1 способствует выточка на колене штока 15, представляющая собой в сечении

50 зационных свойств гидравлического амортизатора можно пренебречь, ввиду их большого числа.

Благодаря шарнирным связям штока 15 (фиг, 1, 3) с опорой 16 и с поршнем 3, 4 шток

15 может свободно вращаться вокруг своей продольной оси.

На фиг, 5а изображен шток 15 в исходном (нерабочем) состоянии, когда на него не воздействуют сдвигающие усилия. При этом смещение ЛО верхней по схеме шарообразной головки штока 15 от продольной оси рабочего цилиндра 1 равно О, При возникновении сдвигающего усилия, действующего, например, в направлении, обозначенном на схеме через F (5б). верхняя головка ш1ока 15 сместится на расстояние Л 1 в направлении этого усилия.

При этом действующая сила будет ослаблена (амортизирована) либо за счет передвижения поршня в теле цилиндра, либо за счет упругости пружины 25, либо благодаря и тому и другому.

Дальнейшее воздействие силы F на шток 15 вызывает его принудительное вращение по отношению к его продольной оси (фиг. 5в), при этом верхняя головка штока 15 сместится на величину Л2 > Л1, 8 этом случае одним из необходимых условий вращения штока 15 по отношению к его продольной оси является наличие геометрического yrna а (фиг, 5г) между проекциями на плоскость собственно штока 15 и силы F, действующей на его верхнюю шарообразную головку, При этом при дальнейшем воздействии силы F (фиг, 5в, г) колено штока 15, скользя под действием этой силы по конусной насадке 2, способствует поворачиванию вокруг собственной оси штока 15.

Из фиг. 5 в-ж, на которых показаны положения фигурного штока при дальнейшем воздействии сдвигающего усилия F, очевиден процесс вращения штока 15 в теле рабочего цилиндра 1, при этом Ь5 > Л4 >

>ЛЗ> Ë2 > Л1> b0.

Таким образом, на фиг, 5ж показано положение штока 15, который под воздействием силы F переориентирован по отношению к продольной оси (его колено максимально повернуто вверх), в отличие от схем на фиг.

5а — е). Эта схема соответствует положению штока 15, приведенному на фиг 3.

Если воздействие силы F совпадает в

1758306 эллипс {фиг. 1, 2 и 5г), большая ось которого расположена. например, под углом 45 к плоскости, в которой образовано колено штока 15.

При наличии указанного угла амежду 5 проекциями плоскости, в которой образова, но колено штока 15, действующей силой F обеспечивается вращение штока вокруг своей продольной оси, при этом колено поворачивается в нэправлейии приложения 10 силы, При совпадении действующей силы F u плоскости, в которой образовано колено штока 15 по направлению (т.е, при угле а между ними, равном О), вращение обеспечи- 15 вается за счет указанной выточки, которая образует в этом случае угол между приложенной силой F и поверхностью насадки 2, равный 45, При этом вращение штока происходит в сторону, противоположную сторо- 20 не, на которой выполнена вьточкэ, т,е. в сторону "увеличения" угла выточки, В случае воздействия максимально большого для данного гидравлического амортизатора сдвигэющего усилия шток 15 25 под действием этого усилия упрется либо в насадку 2, либо в цилиндр 1. При этом ход поршня в теле рабочего цилиндра 1 ограничен посредством выступа насадки 2 с одной стороны и колпачков 11 — с другой, 30

В случае закрепления гидравлического амортизатора на опоре 23, выполненной при этом неподвижной, и установке амортизируемого предмета на опоре 16, выполненной в этом случае подвижной, собственный 35 вес предмета компенсируется с помощью цилиндрической ружины 25, йредставляющей собой пружину растяжения, создающую усиМйя, направленные от ее центра, При совместной установке корпуса 1 40 гидравлического амортизатора и амортизируемого предмета на опоре 23, выполненной при этом подвйжной, при нейодвижном исполнении опоры 16 аналогично вес амортизируемого предмета также компенсирует- 45 ся посредством пружины 25. Однако в этом случае она выполняется кэк пружина сжатия, создающая усилия, направленные к ее центру и так же принимающая на себя вес амортизируемого предмета. Кроме того, . указанная пружина 25 использована для приведения штока 15 устройства гидравлического амортизатора в исходное состояние после воздействия сдвигающих в различных плоскостях физических сил.

В качестве материала, из которого выполнены шток 15, насадка 2, цилиндр 1 и коническая втулка 19, детали поршня 3, 4 и шарнирных узлов, применена, например, сталь, что снижает вероятность разрушения какого-либо из элементов гидравлического амортизатора в процессе эксплуатации.

Таким образом, устройство гидравлического амортизатора за счет использования в нем штока, оснащенного коленом, снаб>кенного выточкой и взаимодействующего посредством шарнирных соединений с подвижной или неподвижной опорой и с поршнем, кОнической насадки, а также за счет применения резервуара и рабочего цилиндра, закрепленных на неподвижной или подвижной опоре и связанных между особой посредствбм клапанной системы, пружины, установленной между опорами, позволяет в широком диапазоне компенсировать нагрузки, действующие в любых плоскостях во время эксплуатации или транспортировки при возникновении вынужденных ударов и колебаний, что способствует расширению эксплуатационных возможностей.

Формула изобретения, Гидравлический амортизатор, содержащий рабочий цилиндр в виде стакана, связанного дном с одной из опор, поршень; шток с лежащими на одной прямой, параллельной оси стакана, шарнирами на концах для соедйнения его с поршнем и другой опорой, клэпэнную систему и пружину, установленную между опорами, о т л и ч à ешийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, шток имеет связывающее ег0 с шарниром поршня колено, на части которого, прилегающей к шарниру последнего, выполнена выточка.

1758306

1758306

J..

Составитель Д.Мищин

Редактор T.Ëàçîðåéêî Техред М.Моргентал . Корректор А орови

Эаказ 2984 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-ÇS, Раушская наб., 4/5

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