Гидравлический демпфер

(и), 597886 Союз Соаетснни Соцналнстннесннн Реслублнк(51) М. Кл, У 16 Р 9/34 /В 64 С 27/54 с присоединением заявки (23) Приоритет (43) Опубликовано 15,03.78. Бюллетень 1 а 10 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(4 б) Дата опубликования описания 22.02.78(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР Изобетение относится к средствам для поглощения энергии колебаний, а именно к гидравлическим демпферам, применяемым например,во втулках несущих винтов вертолетов,Известен гидравлический демпфер. со держащий цилиндр, размешенные в нем штокс поршнем и установленнце в поршне клапаны, в стенках которых выполнены перекрываюшиеся проходные отверстия в видеравнобедренного треугольника ЩОНедостатком демпфера является то, чтоон имеет требуемую форму характеристикив недостаточно широком диапазоне скоростей поршня.Наиболее близким пэ технической сушности к предлагаемому изобретению являетая гидравлический демпфер, содержаший цилнчдр, шток с .поршнем и размещенные впоршне клапаны встречно-направленного действия, каждый из которых выполнен в виде оадвух элементов - гильзы и прилегающего кее основанию подпружиненного плунжера, ана боковой поверхности одного из элементовразметпены в виде нескольких поперечныхрядов радиальные проходные отверстия, имеюшие малую относительную протяженность нострую входную кромку, отверстия выполнены одинаковыми и расположены с равнымшагом в окружном и осевом направлениях Благодаря малой протяженности отверстий в ннх сохраняется турбулентный режим течения, и характеристика демпфера не зави. сит от температуры в,шнроком диапазоне ее изменения. Последовательное открытие проходных отверстий обеспечивает постепенное возрастание усилия демпфера при увеличении скорости поршня. Однако недостатком известного демпфера является то, чтс его характеристика отличается от линейной.Целью изобретения является получение характеристики демпфера, близкой к линейнои.Для этого в предлагаемом демпфере про-. ходные отверстия выполнены с последовательно убывающими в направлении оси клапана суммарными площадями в каждом ряду, а ряды отверстий расположены с последовательно возрастающим в том же направлении4стоять иэ одного отверстия. Отверстия,имеют острую входную кромку и малую относительйую протяженность ( 1/Ю С 1 ),что дос 1 игается, например, снятием лысокна наружной поверхности гильзы 5 (фиг. 3),Отверстия смежных рядов смещены одно относительно щугого во окружности и расположены в шахматном порядке.Снаружи гильзы 8 имеется кольцевая воо лость 10 (фиг. 2), служащая для сообщенияотверстий 8 с одной из полостей демпферачерез отверстие 11, Отверстия могут бытьвыполнены и в подвижном подпружиненномплунжере.Б Расстояние каждого ряда отверстий дооснования гильзы выбрано из уравнения (Ца суммарная площадь отверстий каждогоряда - с помощью формул (2) и (3),Благодаря наличию промежутков между20 рядами отверстий характеристика демцфера,т,е. зависимость усилия Р демпфера от ско.рости Фт перемещения поршня, состоитйз отрезков парабол (фиг, 4), при этомточки пересечения парабол находятся на ааданной характеристике демпфера с коэффициентом демпфирования КдВыбор площадей отверстий .по условию (2) обеспечивает получение отклонения от заданной характеристики, не превышающего допустимогоего значения Ь РДемпфер работает следующим образом,При колебаниях поршня 3 относительноцилиндра 1 под действием возникающего перепада давлений в одном из клапанов 4 плунжер 6 отжимается от основания 8 гильзы5, преодолевая усилие пружины 7, и жидкость перетекает, через.отверстия 9 из одной полости демпфера в другую, создаваядемпфирующее усилие. При этом во второмклапане 4 плуижер 6 прижат давлением коснованию гильзы и его отверстия 9 перекрыты,мпфера, определяемое и Р - эффективная площадь поршня, зод- площадь плунжера,С - жесткость пружины клапана,-фЛ 7 Г - псстовнная,Ч - удельный вес рабочей жидкости,ь - коэффициент истечения,ззНа фнг. 1 изображен предлагаемый гидравлический демпфер, нродольный разрез;на фнг, 2 - клапан, продольный разрез; нафнг, Э - разрез А-А фиг. 2; на фиг,4 график зависимости усилив демнфера от %ко-юрости перемещения поршня относительно цилиндра демпфера,Гидравлический демпфер содержит цилиндр1,. внутри которого расположен шток 2 споршнем 3Попостн по обе стороны поршня 3 сообЙаются между собой через клапаны 4, каждыйяз которых работает в одном направлении.Клапаны также могут быть расположены вштоке, или в специальной клапанной коробке,установл иной на цилиндре.Клапан 4,установленный в поршне демира, содержит неподвижную наружную гильзу5, внутри которой находится плунжер 6, прижатый пружиной 7 к ее основанию 8,На боковой поверхности гильзы 5 выполиены поперечные ряды радиально расположенных цилиндрических отверстий 9, разделенных промежутками определенной длины.В частном случае каждый ряд может сойеремещения поршко через первый величення скорости ующие ряды отПри малых скоростяхня жидкость протекает толь4 Яряд отверстий, По мере уплунжер открывает послед.Применение отверстий с острой входной 50кромкой позволяет получить турбулентныйрежим течения во всей области рабочих чисел Рейнольда и благодаря этому неэависяшую от температуры характеристику демпфера. ответству ны 7 уст осительно гильзо настройки иВ рабочем димый гидравлнч длашагом при этом суммарные площади отварстий в каждом ряду и расстояние кв: чогоряда до основания гильзыопределяются изсистемы уравнений Ък - расстояние между осью, отверстийк -го ряда и основанием гильзы;/ЬР - допускаемое отклонение усилия отзаданной характеристики,- суммарная площадь отверстииКк -го ряда,К - заданный коэффициент демпфирования,Ро - заданное начальное усилие демпфеим выбором жесткостинавлнвается ход плунжеры, обеспечивающий унадежность работы.апазоне температур прееский демпфер. имеет,бли3кую к линейной, Йраитическй не зависящую от температуры характеристику; ЬффЕго отличительной особеииостьв являет ся простая и надежная конструкция.Предлагаемый демпфер может успешно применяться для гашения колебаний лопастей иесушего винта вертолета в плоскости вра- где щения, обеспечивая необходимые запасы по из ур земному резонансу при меньших нагрузках в полете, чем обычные демпферы с фрикпиои- к иой характеристикой, что имеет важное прак- Гп тическое значение для повышения надежно 4 ти и ресурса,Р -, усилиавненияф ормула изобретения Гидравлический демпфер, содержаншй цилиндр, шток с поршнем и размещенные в "поршне клапаны встречно направленного действия, каждый из которых выполнен в виде двух элементов гильзы и прилегающего к ее20 основанию подпружиненного плунжера, а на боковой поверхности одного из элементов размешаны в виде нескольких поперечных рядов радиальные проходные отверстия, имеющие малую относительную протяженность и 2- острую входную кромку, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с цельюполучения характеристики демпфера, близкой к линейной", проходные отверстия выполнены с последовательно убывающими в направлении оси кла пана суммарными плошадями в каждом ряду, а ряды отверстий расположены с последовательно возрастающим в том же направлении шагом, при этом суммарные плошади отверстий в каждом ряду и расстояние каждого ряда до основания гильзы, определяют из системы уравненийгильзы, илия от фиронт демп м ршн кост во вн 48 О Кд Л где Ъ - расстояние между осью отК -го ряда и основанием ЬР- допускаемое отклонение ус,заданной характеристики, -суммарная плошадь отверсряда,.заданный коэффициевання Ъ - заданное начальное усилие офера, Р- эффективная плошадь по- площадь,плунжера, С - жесткость пружины кланаАц Л/ - постоянная, 1 Г - удельный вес рабочей жнд 9. - коэффициент истечения, Источники, информации принятые мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 2 по кл. Р 16 Г 9/18, 1968,2. Авторское свидетельство //. 4 по кл. Г 16 Р 9/34, 1973,Тираж 119 В Под осударствеыного комитета С овета по делам изобретений и откры 5, Москва, Ж, Раушская наб, исноеМинистров ССР 1130 дилиад ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,Составитель А. Машкинедактор К, Шанаурова Техреду А. Алатырев Корректор С, Гарасиня