Гидравлический амортизатор

ОП ИСАНИЕизовеитинияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцмалистическикРеспублик оц 983347(22)Заявлено 03 А 1 71 т (21) 1986257/25-28 с присоединением заявки М РВ 3%врстееай кемктйт СССР ав делам взовретеинв и вткрмтвк.2(088.8) Дата опубликования описания 23, 12,82 Л.С.Тарасов, Б.И.Образков и В.И.давыдовл ../(71) Заявитель цц ГидрдвяиЧЕСКИй АИОРтИЗАТОр 1Изобретение относится к амортизирующим устройстваи и иожет .бытьиспользовано в мощных ударных установках,например копрах для изоляцииокружающих конструкций от ударныхвоздействий.Известен гидроамортиэатор, содержащий цилиндр с плунжерои, проиежутоцную массу, вывешенную на плунжере гидроцилиндра, упругий элеиент и одва перепускных клапана для ограничения тормозного давления в полостях.гидроцилиндра 1,11,Недостатком данного амортизатораявляются погрешности начального положения плунжеров, вызванные изменениями температуры рабочей жидкости иотклонениями давлений нацальной зарядки упругих элементов.Наиболее близким к изобретению 20по технической сущности и достигае"мому результату является гидравлический амортизатор, содержащий гидроци".линдр, установленный в нем поршень,2упругий элемент, связанный с рабочейполостью цилиндра через отверстия,в одном из которых установлен обратный клапан, и стабилизатор равновесного давления, связанный с рабочейполостью цилиндра через дроссель2Недостатком известного устройстваявляется то, что, в случае использования его для амортизации односторонних ударов, ииеют место большие на"грузки на цилиндр при повышеннойдлительности переходного процессадвижения поршня.Целью изобретения является сни"жение усилий, перадаваеиых на цилиндр в ударных установках.Указанная цель достигается тем, что гидравлический амортизатор, содержащий гидроцилиндр, установленный в нем поршень, упругий элемент, связанный с рабочей полост цилиндра через отверстия, в однои из которых установлен обратный клапан, и стабилизатор равновесного д3 98334ления, связанный с рабочей полостьюцилиндра через дроссель, снабженупором, взаимодействующим с поршнемв исходном положении, и установленными в отверстиях дросселями, обеспечи-вающими ламинарное течение, один из, которых расположен последовательно.с обратным клапаном и имеет пропускную способность втрое большую про- .пускной способности другого, 10На чертеже представлена конструктивная схема гидравлического амортизатора односторонних ударов.Амортизатор содержит промежуточную массу 1, воспринимающую ударный 1 Бимпульс, который она передает на одинили несколько штоков 2 поршней 3,расположенных в гидроцилиндрах 4,устанавливаемых на полу зданий (непоказано) и уравновешивающих промежу оточную массу 1 за счет давления жидкости под поршнями 3,В качестве направляющей для штоков.2 используются втулки 5, торец каждойиз которых является упором, с кото Зрым взаимодействует соответствующийпоршень 3 в крайнем верхнем исходном положении, Рабоцие полости цилиндров 4 через расположенные в параллельных отверстиях дроссели 6 и 7 зообеспечивающие ламинарное течениежидкости, связаны с гидравлицескойполостью упругих элементов, выполненных в виде гидропневматицескихаккумуляторов 8,Последовательно с каждым дросселем7 установлен обратный клапан 9 длязакрытия этого дросселя, в случаеперетекания жидкости из гидропневматического аккумулятора 8 в гидро Оцилиндр 4, и обеспецения повышенногодемпфирования поршней 2 при обратномходе. Рабочие полости гидроцилиндров 4 связаны также через демфпирующий дроссель 10 с полостью 11 ста,билизатора равновесного давления,,выполненного в виде плунжера 12 сгрузом 13, расположенного в корпусе14. Дроссели 15 предназначены для вы.равнивания равновесного давления вгидроцилиндрах 4 и связывают .их полости между собой. Дроссели 16 аналогично дросселям 15 связывают газовые полости гидропневматических аккумуллторов 8, Чтобы избежать перетекания жидкости и газа между полостямигидроцилиндров 4 и аккумуляторов8 проходное сечение дросселей 15 и 16в десятки раз меньше дросселей 6,7 фГидравлический амортизатор работает следующим образом.Перед началом работы заряжаются газовые полости гидропневматических аккумуляторов 8 до. давления на 20 ниже равновесного давления в гидро- цилиндрам 4, определяемого весом промежуточной массы 1 (величина 20) определяется возможным расширением начального объема воздуха при егоонагреве от 20 до 80 С в процессе работы, Затем в гидроцилиндрах 4 от гидропневматицеского аккумулятора 8 устанавливается давление на 0,5 кг/см выше равновесного давле." ния с тем, чтобы поршни 3 оказались прижатыми к упорам втулок 5 возможно меньшим усилием. Груз, падая на промежуточную массу 1, приводит ее в движение.Уравнение этого движения записы; ваетсяф Х+кх+сх"-Р,где Х - перемещение массы;К - коэффициент демпфирования;С - жесткость упругого элемента;Р - усилие, действующее на массу а.сли, считая удар импульсным воздействиемР=Р К,где К(й) - функция усилия от времени;Р - максимальное значениеФусилия,найти выражение для перемещения х и определить усилие на фундамент Р = кх + сх 4, то минимум этого усилия соответствует коэффициенту относительного демпфирования Е = 0,25,.В общем виде коэффициент,относительного демпфированияВеличина К определяется пропускной способностью дросселей 6 и и равна следующей зависимостир9 Ргде Г - площадь поршня 3;Я и Р - расход жидкости через дроссель и перепад давления на нем., 9833Коэффициенту относительного демпфирования Я = 0,25 соответствует проводимости дросселей 6 и 71 Р Я/ес РТаким образом, наибольшее усилие на фундамент будет минимальным, если процесс движения промежуточной массы 1 колебательный, что приведет к удар 10 уступа поршня 2 об упор втулки 5, в случае сохранения коэффициента относительного демпфирования при прямом ходе промежуточной массы 1 под действием ударного импульса и обратном ее ходе при перемещении поршня к упору втулки 5. Чтобы избежать удара поршня 3 и не затягивать времени возврата промежуточной массы 1 к начальному положению необходимо 20 обеспечить коэффициент относительного= 1, т.е. выбрать пропускную способность ламинарной щели дросселя при возвратеЯо =" 1 ГЙстКонструктивно это достигаетсяиспользованием двух дросселей 6 и 7 з 0 обеспечивающих ламинарное течение и установленных параллельносуммарная пропускная способность их сС = с + с.2 = , один из кото2 Г35 рых устанавливается последовательно с обратным клапаном 9( о) и закрывается при обратном движении промежуточной массы 1, При этому = А3 Р- А= =, т,е. пропускная способщСность дросселя 7 д. , .установленного последовательно с обратным клапаном 9, втрое больше другого с= 3 Ю.Ударный импульс сообщает промежуточной массе 1 начальную скорость 45 и приводит в движение поршни 3 со штоками 2, которые вытесняют жидкость из гидроцилиндров 1 в полости упругих элементов через обратный клапан 9 и дроссели 6 и 7 Достигая крайнего 50 нижнего положения, поршни З.под действием жидкости, вытесняемой из упругих элементов, начинают подниматься. При этом жидкость проходит лишь через дроссели 6, так как обратные клапаны 55 9 закрываются при изменении направления потока. В процессе работы жидкость и газ нагреваются, причем неодинаково в разных цилиндрах. Через дроссели 15 и 16 проходит перетекание малых объемов жидкости и газа. цаления в цилиндрах выравниваются. ."величение объема жидкости заставляет плунжер 12 подняться, и при соединении проточки плунжера 12 с выточкой слива излишняя жидкость выльется в слив, и равновесное давление не изменится. Во время движения поршней 3 даеление в цилиндрах Й возрастает, однако сечение дросселей 14 и дросселя 10 выбираются настолько малыми, 1 цтобы плунжер 12 перемещался незначи.тельно.В результате применения предлагаемого изобретения достигается следу" ющий суммарный положительный эффект: минимальное усилие на фундамент, при этом время переходносо процесса минимально, и габариты гидроцилиндра наименьшие за счет отсутствия запаса длины гидроцилиндра на перерегулиро. ванне за начальное положение.Формула изобретенияГидравлический амортизатор, содержащий гидроцилиндр, установленный в нем поршень, упругий элемент,связанный с рабочей полостью цилиндра через отверстия, в одном из которых установлен обратный клапан, истабилизатор. равновесного давления,связанный с рабочей полостью цилиндра через дроссель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сниженияусилий на гидроцилиндр в ударныхустановках, он снабжен упором, взаимодействующим с поршнем в исходномположении, и установленными в отверстиях дросселями, .обеспечивающимиламинарное течение, один из которыхрасположен последовательно с обратнымклапаном и имеет пропускную способность, втрое большую пропускнойспособности другого,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3556269,кл. 188-281, 1971.2. Певзнер Я.М, и др. Пневматические и гидравлические подвески.М.,Машгиз, 1963, с, 11, фиг.6.. Смирновар Корректо оставител ехред М,Т У трушкина едакт иал ППП "Патент Ужгород, ул. ктная,каз 9873/40 , Тираж 990ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушс Подписно ета СССР открытий я наб., д.