Упругий элемент

 

Использование: машиностроение, различные гидравлические машины, а именно гидроаккумуляторы и гасители колебаний расхода жидкости и давления. Сущность изобретения: упругий элемент содержит две пружины. Каждая пружина выполнена в виде тарелки, имеющей пластинчатую донную часть и цилиндрическую стенку. Тарелки посажены одна в другую цилиндрическими стенками с образованием внутреннего пространства для поглощения прогибов донных частей. Последние имеют переменную толщину, плавно изменяющуюся от оси к цилиндрической стенке по вогнутой в тело тарелки полиномиальной кривой. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl}s F t6 F 3/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ы (21) 4932251/28 (22) 14.03.91 (46) 30.11.92. Бюл. М 44 (71) Херсонский индустриальный институт (72) А.М.Овчарук и В.Л.Косовский (56) Авторское свидетельство СССР

М 1184987, кл. F 16 F 5/00, 1983.

Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. М.: Машиностроение, 1981, с.303, рис.228.3. (54) УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Использование: машиностроение, различные гидравлические машины, а именно

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим машинам (ударники, вибраторы, насосные установки, гидроприводы), и может быть использовано при создании гидравлических аккумуляторов, гасителей колебаний расхода жидкости и давления (буферов, демпферов).

Известны различные пружинные аккумуляторы гидравлической энергии, например гидравлический аккумулятор, . содержащий неподвижный соединенный с корпусом поршень и подвижный, поджатый цилиндрическими спиральными пружинами (через кулачковое устройство), гидроцилиндр, заполненный изменяющимся объемом жидкости.

Однако этому гидравлическому аккумулятору присущи недостатки, заключающиеся в сложности конструкции и ненадежности, которые возникают в связи с необходимостью уплотнения подвижного соединения поршня с цилиндром, нагревом и Ы,, 1778Ж8 Al гидроаккумуляторы и гасители колебаний расхода жидкости и давления. Сущность изобретения: упругий элемент содержит две пружины. Каждая пружина выполнена в виде тарелки, имеющей пластинчатую донную часть и цилиндрическую стенку.

Тарелки посажены одна в другую цилиндрическими стенками с образованием внутреннего пространства для поглощения прогибов донных частей. Последние имеют переменную толщину, плавно изменяющуюся от оси к цилиндрической стенKo по вогнутой в тело тарелки полиномиальной кривой. 1 ил. износом этого уплотнения, особенно при интенсивной работе.

Принцип использования вместо пружин упругих свойств жидкости при высоком давлении в цилиндре, а также упругости стенок гидроцилиндра и корпуса не устраняет указанных недостатков.

Известен также упругий элемент, представляющий собой помещенный в резервуар и прикрепленный к его стенке основанием сильфон, внутри которого размещены спиральная пружина, работающая вместе с сильфоном на сжатие под действием пульсирующего потока находящейся в резервуаре жидкости.

Однако и этот упругий элемент имеет недостатки, заключающиеся в его сложности и ограниченной прочности и энергоемкости тонкостенного сильфона, возникающие в связи с разделением функций отдельных частей конструкции {сильфон служит преимущественно для разграничения жидкой и газообразной сред, пружина аккумулирует

1778378 механическую энергию) и с необходимостью запирания внутренней полости сильфона со старо»ы его основания, Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является упругий элемент (гофр) сильфона, содержащий две пластинчатые пружины (тарелки) в виде плоских или конических по форме колец,с отогнутыми; переходящими в цилиндрические стенки бортами для плотного соединения пружин сваркой с образованием между ними внутреннего пространства, обеспечивающего поглощение осевых прогибов тарелок.

Недостатками прототипа являются низкая удельная энергоемкость материала пружин, обусловленная резкой неравномерностью в них йапряжений изгиба (от нуля до максимально допустимых значений) и связанная с этим пониженная надежность конструкции, особенно при быстро изменяющихся давлениях рабочей жидкости. Кроме того, наличие двух контуров соединения кольцевидных пружин (по внешнему и BHYTреннему диаметрам) существенно усложняет изготовление упругого элемента.

Целью изобретения является повышение удельной энергоемкости и надежности конструкции, Поставленная цель достигается тем, что в упругом элементе, содержащем две пружины, выполненные в виде имеющих каждая пластинчатую донную часть и цилиндрическую стенку тарелок, плотно посаженных одна в другую цилиндрическими стенками с образованием внутреннего пространства для поглощения прогибов донных частей, эти донные части имеют переменную толщину, плавно изменяющуюся от оси к цилиндрической стенке по вогнутой в тело тарелки полиномиальной кривой вида с +В (К+ PK2+ К + К4+

+/4 К ), где Яо — толщина тарелки на оси;

Во — модуль изменения толщины;

К = 5r/R; г — текущее значение радиуса тарелки;

R — наружный радиус тарелки; а, P, y, it, p — эмпирические козффициен-.

На чертеже показана конструкция упругого элемента.

Элемент состоит из двух тарелок 1 и 2, имеющих пластинчатые донные части 3 и 4 и цилиндрические стенки 5 и 6. Тарелки плотно посажены одна в другую цилиндри5 ческими стенками 5 и 6 по диаметру 0 так, что образуется коробочка. Внутри коробочки имеется пространство 7, заполненное атмосферным воздухом. Между донными частями 3 и 4 предусмотрено рссстояние, 10 превыщающее их суммарный встречный упругий прогиб, Упругий элемент помещается в любую заполненную рабочей жидкостью полость гидравлической системы, где в результате

15 своей обьемной податливости, обусловленной встречными прогибами донных частей тарелок, демпфирует пульсации расхода и давления жидкости, Достоинством приведенной конструк20 ции упругого элемента являются его высокие энергоемкость и объемная податливость (эластичность), а также простота, компактность и надежность. Равнопрочность донных частей тарелок позволяет в

25 3...4 раза уменьшить объем и массу упругого элемента по сравнению с прототипом при одной и той же энергии деформации.

Формула изобретения

30 Упругий элемент, содержащий две пружины, выполненные в виде имеющих каждая пластинчатую донную часть и цилиндрическую стенку тарелок, плотно посаженных одна в другую цилиндрическими

35 стенками с образованием внутреннего пространства для поглощения прогибов донных частей,отл ича ю щи и с ятем, что, с целью повышения удельной энергоемкости и надежности за счет достижения равнопрочно40 сти донных частей при увеличении их прогибов, донные части имеют переменную толщину S, плавно изменяющуюся от оси к цилиндрической стенке по вогнутой в тело тарелки полиномиальной кривой вида

S =S + Во(а К+,ВК + yK +АК4+

+,и К ), где So — толщина тарелки на оси;

Во — модуль изменения толщины;

50 К - 5г/R, r — текущее значение радиуса тарелки;

R — наружный радиус тарелки: а,8, y,А,р — эмпирические коэффициенты.

i 7 770378

Составитель А. Овчарук

Техред М.Моргентал Корректор И, Шмакова

Редактор

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

Заказ 4175 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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