Гидравлический буфер

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ БУФЕ Изоб енню, собным грузкн,полос вом н можно только раздельнили мощных толчков, цлных нагрузок.Белью изобретенияао ние эффективности.ЯЯюф Поставленная пельчто гидравлический бй ками с осевыми канала вляется новы остигается тем,уфер снабжен проставми, установленны ретение относится к машиностроа именно к устройствам, сповоспринимать динамические наПо основному авт. св, М 901683 известен гидравлический буфер, содер- жащий корпус, заполненный вязкой средой, поршень со штоком, разделяющий корпус на две полости, установленные параллельно, гидравлическое сопротивление и обрат о ный клапан, расположенные в поршне, дополнительное переменное гидравлическое сопротивление, установленное в поапоршневой полости корпуса и выполненное в виде пакета упругих элементов, каждый из которых образован двумя обращен друг к другу большими основаниями тарелками, внутренняя полость пакета связана с выходом обратного клапана, наружная полость его сообщена через гидравлическое сопротивление с надбо невой полостью корпуса, и плавающий поршень, расположенный в наддоршнево ти корпуса и подпружиненный в осеаправлении 1,1 3.Недостатком известного гидравличеокого буфера является то, что сопротивле-. ние его зависиг от положения и скорости перемещения поршня. При постоянной скорости движения сопротивление нелинейно зависит от положения поршня. Однако степень нелинейности невысокая и не зависю: от положения (хода) поршня, что обусловф лено параллельной работой всех упругих элементов и одинаковой толщиной образующих их тарелок. Это ограничивает область применения гидравлического буфера, так как его использование при этом воэ-о для восприятияи небойьших удар3 97615 ми между упругими элементами и образующими попарно между собой и с опорными поверхностями поршня и корпуса нормально открытые запорные клапаны, а тарелки для различных упругих элементов пакета выполнены различной толщины.На чертеже изображен гидравлический буфер, продольный разрез.идравлический буфер содержит корпус 1, заполненный вязкой средой, поршень 2 10 со штоком 3, разделяющий корпус 1 на две полости - надпоршневую 4 и подпоршневую 5. В поршне 2 расположены установленные параллельно гидравлическое сопротивление 6 и обратный клапан 7, 15 В надпоршневой полости 4 корпуса 3. расположен плавающий поршень 8, подпружиненный в осевом направлении пружиной 9 и служащий для компенсации уменьшения объема рабочей (заполненной вяз о кой средой) полости штоком 3 при сжатии буфера. Дополнительное переменное гидравлическое сопротивление выполнено в виде пакета упругих элементов 10, каждый из которых образован двумя об ращенными друг к другу большими основаниями - тарелками 11, и установлено в подпоршневой полости 5 корпуса 1, Под= поршневая полость 5 пакетом упругих элементов 10 разделена на две полости зо 1 2 и 13. Внутренняя полость 12 пакета упругих элементов 10 связана с выходом обратного клапана 7, а наружная полость 13 между корпусом 1, упругими элементами 10 и поршнем 2 сообщена через гидравлическое сопротивление 6 с надпоршневой полостью 4 корпуса 1. Тарелки 11 для различных упругих элементов пакета 10 выполнены различной толщины. Между упругими элементами 10 установлены проставки 14 с осевыми каналами 15, образующие попарно между собой и с опорными поверхностями поршня 2 и корпуса 1 нормально открытые запорные клапаны (клапанные пары "кла-, пан-седло" ). 1 Ъдравлический буфер работает следующий образом.При ударном воздействии на шток 3 с определенной скоростьювязкая среда50 в подпоршневой полости 5 сжимается, ее давление повышается. Причем повышается давление среды как во внутренней полости 12 пакета упругих элементов 10 так и в полости 13 (вне пакета уп 55 ругих элементов 10). Среда через гидравлическое сопротивление 6 перетекает из полости 13 в надпоршневую полость 2 44, определяя зависимость сопротивлениясжатия буфера от скорости перемещенияпоршня 2. Одновременно вязкая средаперетекает из полости 1 2 в полость 1 3через зазор 16 между тарелками 1 1 снаименьшей толщиной, сТык между которыми под действием повышенного внутреннего давления раскрывается. По мере сжатияпакета упругих элементов 10 сжатиеупругого элемента 10, образованноготарелками 11 с наименьшей толщиной,увеличивается в большей степени, чемдеформация упругих элементов 3.0, образованных тарелками 11 большей толщины. Клапанная пара "клапаь-седло"(верхняя проставка 14 и поршень 2) закрывается, перетечки вязкой среды междутарелками 11 с наименьшей толщинойпрекращаются. Дальнейшее воздействиеудара по штоку 3 приводит к открытиюстыка между тарелками 11 следующегоупругого элемента 10 пакета. Так кактолщина этих тарелок 11 больше, чемтолщина тарелок 11, работающих до этого, то раскрытие стыка между ними прсисходит при более высоком давлении вполости 12, Это определяет возрастающую нелинейную характеристику сопротивления буфера при данной скорости его сжатия от положения поршня 1 (от величины хода поршня 2), При дальнейшем сжатии упругих элементов 10 аналогичновыключается из работы и второй упругийэлемент 10, и включается в работу следующий упругий элемент, раскрытие стыка между тарелками 11 которого происходит еще при более высоком давлении вполости 12. И так далее, Усилие сопротивления буфера по мере его сжатия резко (нелинейно) увеличивается,Если ударное воздействие на шток 3 происходит с другой скоростью, то сила сопротивления буфера будет иметь другую постоянную составляющую, переменная же, составляющая опять будет иметь резко выраженный нелинейный возрастающий ха-, рактер. Это достигнуто за счет резкого нелинейного (по мере сжатия упругих элементов 10) увеличения тидравлического сопротивления перетеканию вязкой среды из полости 12 в полость 1 3. Стык между тарелками 11 упругих элементов 10 в буфере является дополнительным со противлением, величина которого нелинейно зависит от деформации упругих элементов 10. Нелинейность дополнительного гидравлического сопротивления обусловлена тем, что тарелки 11 различных упру5 0761 гих элементов 10 пакета имеют различ ную толщину, .и упругие элементы 10 поочередно выключаются из работы, их клапанные пары поочередно закрываются,При снятии нагрузки со штока 3 уп ругие элементы 10 разжимаются, поршень 2 поднимается вверх, вязкая среда из полости 4 через гидравлическое сопротивление 6 перетекает в полость 13, а через обратный клапан 7, который от 16 крывается, среда поступает в полость 1 2, Поршень 2 со штоком 3 плавно поднимаются вверх, занимая свое первоначальное положение.Гидравлический буфер обеспечивает 1 ф высокую степень нелинейности усилия сопротивления от внешней нагрузки, что заметно расширяет его область возможного использования, Гидравлический буфер может использоватъся для ударовиброза шиты различных объектов. Для ограничения силы удара на различные объекты между неподвижной опорой и ударяющимся объектом устанавливают описанный буфер, который обеспечит. необходимое поглоще- И ние энергии ударов и ограничение ударных воздействий в равной степени для слабых и мощныж ударов, Все это свидетельствует о большей универсальности предлагаемого гидравлического буфера, 30 о более широкой области его возможного использования. Кроме того, устанавливая 52 б(при сборке) между упругими элементамипроставки различной высоты (толщины),можно легко обеспечивать требуемую характеристику буфера, так как при этом достигаются требуемые моменты (величиныходов поршня), при которых происходитвыключение из работы упругих элементов, что позволяет обеспечить изменениехарактеристики сопротивления в широкихпределах. Это создает благоприятные уоловия для стандартизации и унификациигидравлических амортизаторов,формула изобретенияГидравлический буфер по авт. св.Мо 901683, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, буфер снабжен проставками с осевыми каналами, установленными между упругими элементами и образующими пэпарно между собой и с опорными поверхностями поршня и корпуса нормально оь. крытые запорные клапаны, а тарелки для различных упругих элементов пакета выполнены различной толщины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР % 901683, кл. Р 16 Г 9/18, 1980 (прототип).976152 оставитель Л. Катшуехред Й.Коштура Редактор Р. Биц Ватрушки Ко аказ Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проек 72/61 ираж 990 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д,