Упругий элемент

,11 16 Е 90 Е ЛЬСТВ Костенко,шевский,н еская подвеска 1962, с. 250,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ С(54) (57) УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий две камеры с переменным объемом, по крайней мере одна из которых выполнена в виде сильфона с крышками, соединенные между собой каналом, и регулятор давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения жесткости, регулятор давления выполнен в виде упругого элемента с нулевой жесткостью, представляющего собой заполненный жидкостью дополнительный сильфон с крышкой, соединенной жесткой связью с крышкой сильфона.1191651 ВНИИПИ Заказ 7139/33 Тираж 897 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к машиностроению, а именно к упругим элементам, и можетбыть использовано в различных виброзащитных системах и системах подвески машинна стендах для динамических испытаний,Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение жесткости.На чертеже схематически изображенпредлагаемый упругий элемент.Упругий элемент содержит камеру 1 спеременным объемом,закрытую герметичнокрышкой 2, которая предназначена для восприятия внешней нагрузки Р, сильфон 3с крышкой 4, канал 5, сообщающий полость 6камеры 1 с полостью 7 сильфона 3, и регулятор давления, выполненный в виде упругого элемента с нулевой жесткостью, представляющий собой заполненный жидкостью8 дополнительный сильфон 9 с крышкой 10,соединенной жесткой связью с крышкой 4сильфона 3, На крышку 10 дополнительногосильфона 9 может быть установлено регулируемое устройство 11 для точной настройкиупругого элемента на восприятие конкретнойвеличины внешней силы Р. Канал 12 с регулируемым запорным элементом 13 служитдля впуска и выпуска воздуха из полостидополнительного сильфона 9, а канал 14с запорным элементом 15 служит для заправки и слива жидкости 8. Заполнение полостидополнительного сильфона 9 жидкостью 8необходимо производить при отсутствиивоздействия какой-либо силы Р на крышку 2камеры 1 с переменным объемом, т. е. при егоненагруженном состоянии, Полости 6 и 7и канал 5 заполнены воздухом при атмосферном давлении, а могут быть заполненыж идкостью.Эффективная площадь 82 дополнительного сильфона 9 и эффективная площадь 81сильфона 3 выбраны из условияР 51=Ри 2,где Р - давление газа в полости 6 камеры 1с переменным объемом;Ь - эффективная площадь дополнительного сильфона 7;Р, - давление окружающей среды;52 - эффективная плошадь дополнительного сильфона 9.В случае, если внешняя сила Г, воспринимаемая дополнительным сильфоном 9 (посредством сжатия силой Г воздуха в камере 1с переменным объемом канале 5 и сильфоне 3)невелика, для настройки упругого элементадостаточно регулирующего устройства 11,которое настраивается на требуемую постоянную величину воспринимаемой силы Р.В качестве регулирующего устройства 11может быть использован, например, груз,пружина и др. Упругий элемент работает следующимобразом,Рассматривается случай, когда сила Ризменяется по гармоническому закону. Вэтом случае (под действием изменяюшаясявнешней силы Р) крышка 2 совершает колебательное движение, а камера 1 с переменным объемом сжимается и разжимается.Сила веса груза уравновешивается давлением Р 1 воздуха на крышку 2. В процессеколебательных деформаций камеры 1 с переменным объемом объем его внутренней полости 6 изменяется, т, е. уменьшается иувеличивается с частотой изменения внешнейсилы Г. При уменьшении объема полости 6(сила Р увеличилась) воздух из этой полостиперетекает по каналу 5, что вызывает повышение давления воздуха в полости 7 сильфона 3. Поскольку сила давления Р воздухав полОсти 7 на крышку 4 преодолевает силудавления Р, окружающей атмосферы на20 крышки 4 и 10 сильфонов 3 и 9 и действующую на крышки 4 и 1 О силу регулирующегоустройства 11, она растягивает (удлиняет)сильфоны 3 и 9. Это обусловлено тем, чтосилы атмосферного давления Р действующие на крышки 4 и 10 сильфонов 3 и 9, исила регулирующего устройства 11 в суммеравны средней величине силы давления газаРна крышку 4.Перемещение крышки 4 сильфона 3 связано с перемещением крышки 2 камеры 1с переменным объемом соотношением8 зЛз=8 Л,где Яз - эффективная пло 1 цадь камеры 1с переменным об ьемом;пз - величина перемещения крышки 2;51 - эффективная площадь сильфона 3;Ь - величина перемещения крышки 4.Вследствие этого суммарный объем камеры 1 с переменным объемом и сильфона 3остается постоянным, следовательно, давление в их полостях 6 и 7 не повышается,При уменьшении внешней силы Г, дейст 40 вующей на крышку 2, происходит обратное -объем камеры 1 с переменным объемом увеличивается (так как сила РЯ 1 теперь превышает величину внешней силы Г), а объемсильфона 3 уменьшается (так как малоеуменьшение давления Р нарушает равенство45исил давления, деиствующих на крышки 4и 10, что вызывает сжатие сильфона 3 атмосферным давлением Р, на крышки 4 и 10.В результате, при колебательных изменениях объема внутренней полости 6 камеры 1с переменным объемом имеют место равныепо величине и противоположные по знакуизменения объема полости 7 сильфона 3,а суммарный объем газа этих полостей 6 и 7постоянен, и давление газа в них практически не изменяется.