ЭЛАСТОМЕРНОЕ АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1999 года по МПК F16F9/30 

Предметом изобретения является эластомерное амортизирующее устройство.

В польском патенте N 116375 представлено амортизирующее устройство с эластомером, поглощающим механическую энергию, состоящее из втулки со сжатым под высоким давлением эластомером и стержня, перемещающегося в направляющей с уплотнительными элементами. Направляющая закрепляется на выделенной на центрирующей втулке поверхности и фиксируется элементом с винтовой нарезкой, ввинченным во втулку. В одном из выполнений изобретения согласно упомянутому патенту уплотнительные элементы закрепляются непосредственно во втулке и фиксируются направляющей. Втулка имеет ввинчивающееся дно, а головка стержня имеет фасонную форму. Головка, в частности, может быть выполнена в форме конуса, основание которого обращено в сторону направляющей, конуса со внутренней выемкой в виде конуса, валика, соединенного с частью шара, бочонка, конуса, обращенного основанием в сторону внутренней втулки с проточными отверстиями в вогнутой части головки. Выделенная во втулке центрирующая поверхность для посадки направляющей имеет форму конуса, а в одном из выполнений изобретения согласно упомянутому патенту - форму валика. Элемент с резьбовой нарезкой, фиксирующий направляющую во втулке, имеет форму кольца, ввинченного во втулку. В другом выполнении амортизирующего устройства элемент с винтовой нарезкой выполнен в виде гайки, навинчивающейся на втулку или на направляющую.

Известно также из описания к свидетельству N 35843 на общеполезный образец эластомерное амортизирующее устройство, содержащее главную емкость и расположенную внутри нее со стороны дна вспомогательную емкость. При этом обе емкости наполнены предварительно сжатым амортизирующим веществом. Устройство содержит также перемещающийся стержень с головкой и плунжером. При этом плунжер стержня посажен на подшипниках скольжения на поверхности направляющей вспомогательной емкости и погружается в камере вспомогательной емкости в каждом рабочем положении стержня.

Наиболее близким к заявленному техническим решением является патент Польши N 170036, в котором раскрыто эластомерное амортизирующее устройство, состоящее из емкости, заполненной сжимаемым эластомером, обладающим способностью течения, и выступающего с одного конца емкости стержня, погружающегося в емкости под действием внешних сил, с головкой и плунжером, расположенным в направляющей емкости и погружаемым во вспомогательной камере емкости при каждом рабочем ходе, причем направляющая соединена со стенкой емкости и делит емкость на главную и вспомогательную камеры, главная камера при этом имеет форму тела вращения переменного диаметра, а головка имеет проточные каналы с обратным клапаном, соединяющие пространства, на которые головка делит главную камеру.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого устройства, является повышение эффективности действия и повышение прочности эластомерного амортизирующего устройства. Указанный технический результат достигается за счет того, что диаметр плунжера меньше диаметра части стержня, выступающей с одной стороны емкости, а также тем, что обратный клапан выполнен в виде подвижного кольца, установленного на входе проточных каналов. Также за счет того, что подвижное кольцо имеет выполненную по окружности канавку со стороны проточных каналов, что часть поверхности главной камеры образована цилиндрическими поверхностями различного диаметра, соединенными уступами, что часть поверхности главной камеры создана цилиндрическими поверхностями различного диаметра, соединенными конусообразной поверхностью, что часть поверхности главной камеры образована цилиндрической поверхностью, соединенной со сферической поверхностью, что часть поверхности главной камеры образована цилиндрической поверхностью, соединенной с конусообразной поверхностью, и что направляющая имеет проточные отверстия, соединяющие главную камеру со вспомогательной камерой.

Фиг. 1 изображает продольный разрез эластомерного амортизирующего устройства, фиг. 2 - фрагмент сечения главной камеры с местным увеличением сечения, обеспеченным благодаря использованию дополнительных конусообразных поверхностей, прилегающих к цилиндрической поверхности, фиг. 3 - фрагмент сечения главной камеры с местным увеличением сечения, обеспеченным благодаря использованию дополнительной шарообразной поверхности, прилегающей к цилиндрической поверхности, а фиг. 4 изображает продольное сечение эластомерного амортизирующего устройства с наполняющим клапаном и проточными отверстиями в направляющей.

В примере осуществления изобретения, представленном на фиг. 1, внутри емкости 1, наполненной сжимаемым эластомером 2, обладающим способностью течения, погружен стержень 3. Выступающая наружу часть 4 стержня диаметром D закреплена с возможностью перемещения в уплотнительном дросселе 5, замыкающем с одной стороны емкость. С противоположной стороны емкость замыкается дном 6. Внутри емкости находится направляющая 7, в которой закреплен, с возможностью скольжения, плунжер 8 диаметром d, меньшим, чем диаметр D наружной части стержня. Направляющая делит емкость на главную камеру 9, емкость которой составляет V_g, и вспомогательную камеру 10, рабочая емкость которой составляет V_p. Внутренняя поверхность емкости в пределах главной камеры, вблизи направляющей, имеет внутренний канал 11, образованный соединенными между собой при помощи сдвигов 12 и 12.1 цилиндрическими поверхностями 13, 13.1 и 13.2, диаметры которых составляют, соответственно, Ф0, Ф1 и Ф2. Кроме того, вблизи дросселя главная камера имеет крайний канал 14, образованный цилиндрической поверхностью 13.3 диаметром Ф3, соединенной при помощи конусообразных поверхностей 15 и 15.1 с цилиндрической поверхностью 13, и цилиндрической поверхностью 13.4 диаметром Ф4. В пределах главной камеры стержень имеет утолщение, являющееся головкой 16. В головке имеются проточные каналы 17, выполненные параллельно оси стержня, и вспомогательные проточные каналы 18, соединяющие упомянутые проточные каналы с цилиндрической поверхностью 10 головки. Кроме того, головка имеет, на другом конце, отдаленном от дросселя емкости, обратный клапан 20, регулирующий течение эластомера через проточные каналы. Обратный клапан имеет форму подвижного кольца 21 с канавкой 22 по окружности со стороны проточных каналов. В изображенном на фиг. 1 эластомерном амортизирующем устройстве оптимальный, с точки зрения условий эксплуатации, диаметр d плунжера определяется по формуле:
d = D (1+ V_g Vp^-1)^-0,5.

В изображенном на фиг. 2 фрагменте главной камеры цилиндрическая поверхность 13 разделена двумя конусообразными поверхностями 23 и 23.1.

Наружная поверхность емкости может, в пределах главной камеры, иметь фрагменты цилиндрической поверхности 13, разделенные шарообразной поверхностью 24.

В другом примере выполнения изобретения в дне 6 располагается шарообразный клапан 25, состоящий из винта 26, в котором выполнено отверстие 27 для наполнения, и шарика 28. Предусмотрен элемент 29, предупреждающий возможность попадания шарика вовнутрь емкости. Кроме того, в направляющей 7 выполнены проточные отверстия 30, соединяющие главную камеру 9 со вспомогательной камерой 10.

В результате действия наружной сжимающей силы стержень 3 входит во внутрь емкости 1, наполненной эластомером 2. В начальной фазе перемещения стержень испытывает сравнительно небольшое сопротивление своему перемещению со стороны эластомера, так как головка 16 перемещается на данном этапе в пределах крайнего канала 14, облегчающего протекание эластомера вокруг головки. Независимо от переменного сопротивления, вызванного перемещением головки в главной камере 9, при перемещении стержня во внутрь емкости 1 преодолевает он упругие силы эластомера в главной камере 9 и во вспомогательной камере 10, вызванные погружением в этих камерах элементов стержня. В конечной фазе погружения стержня в емкости головка располагается возле внутреннего канала 11, который предупреждает возможность превышения допустимого давления, на какое рассчитана емкость. Возвратное движение стержня, после прекращения воздействия внешней силы, происходит под действием энергии, накопленной предварительно при сжатии эластомера, при погружении стержня в емкости. В данной фазе перемещения обратный клапан 20 открывает проточные каналы 17, в результате чего уменьшается сопротивление обратному перемещению стержня.

В примере осуществления изобретения, изображенном на фиг. 4, благодаря использованию сферического клапана 25, расположенного в днище 6, упрощается процесс наполнения емкости 1 эластомером 2 и обеспечивается необходимое начальное давление внутри емкости. Дальнейшее усовершенствование процесса наполнения эластомером устройства, а одновременно сокращение времени наполнения полностью смонтированного эластомерного амортизирующего устройства обеспечивается в результате выполнения в направляющей 7 проточных отверстий 30.

Эластомерное амортизирующее устройство состоит из емкости, наполненной сжимаемым, обладающим способностью течения эластомером, и погружаемого в эластомере под действием внешних сил стержня с головкой и плунжером, закрепленного в направляющей емкости и перемещаемого во вспомогательной камере при каждом рабочем ходе, при этом соединенная со стенкой емкости направляющая делит емкость на главную в виде тела вращения с переменным диаметром и вспомогательную камеры, причем плунжер имеет диаметр, меньший диаметра наружной части стержня, а головка имеет проточные каналы с обратным клапаном, которые соединяют разделенные головкой пространства главной камеры. Технический эффект - повышается эффективность действия и прочность устройства. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Эластомерное амортизирующее устройство, состоящее из емкости, заполненной сжимаемым эластомером, обладающим способностью течения, и выступающего с одного конца емкости стержня, погружающегося в емкости под действием внешних сил, с головкой и плунжером, расположенным в направляющей емкости и погружаемым во вспомогательной камере емкости при каждом рабочем ходе, причем направляющая соединена со стенкой емкости и делит емкость на главную и вспомогательную камеры, главная камера при этом имеет форму тела вращения переменного диаметра, а головка имеет проточные каналы с обратным клапаном, соединяющие пространства, на которые головка делит главную камеру, отличающееся тем, что диаметр d плунжера меньше диаметра D части стержня, выступающей с одной стороны емкости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обратный клапан выполнен в виде подвижного кольца, установленного на входе проточных каналов. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что подвижное кольцо имеет выполненную по окружности канавку со стороны проточных каналов. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть поверхности главной камеры образована цилиндрическими поверхностями различного диаметра, соединенными уступами. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть поверхности главной камеры создана цилиндрическими поверхностями различного диаметра, соединенными конусообразной поверхностью. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть поверхности главной камеры образована цилиндрической поверхностью, соединенной со сферической поверхностью. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть поверхности главной камеры образована цилиндрический поверхностью, соединенной с конусообразной поверхностью. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая имеет проточные отверстия, соединяющие главную камеру со вспомогательной камерой.