Рабочий орган гидропневматических устройств Урядко Советский патент 1984 года по МПК F04B43/06 F15B15/10 

Изобретение относится к гидромашиностроенкгю, касается рабочих органов гидропневматических устройств и может быть применено в насосах, гидроаккумуляторах, исполнительных механизмах и т. п. Известны рабочие органь гидиопневматических устройств, выполненные в виде диафрагмы 1. Указанные рабочие органы имеют небольшой рабочий ход. Наиболее близок к предлагаемому рабочий орган гидропневматических устройств содержащий рабочую камеру, образованную гибкой торообразной оболочкой, связанной втянутой внутрь стенкой с исполнительным элементом 2. Недостатком известного рабочего органа является относительно малая эффективность, обусловленная большим изгибным сопротивлением оболочки, связанным с большой разницей радиусов изгиба ее рабочего торца, и следовательно с большими напряжениями во втянутых внутрь стенках оболочки. Относительно, малой является также эффективная рабочая площадь рабочего органа, и большой вредный объем камеры. Все это снижает удельные энергетические показатели рабочего органа. Цель изобретения - повыщение удельных энергетических показателей рабочего органа. Для достижения поставленной цели в рабочем органе гидропневматических устройств содержащем рабочую камеру, образованную гибкой торообразной оболочкой, связанной втянутой внутрь стенкой с исполнительным элементом, исполнительный элемент по меньшей мере частично выполнен в виде цилиндрического вытеснителя, длина выступающей за оболочку при ее максимальном объеме части которого не меньще половины длины рабочего хода оболочки. При этом цилиндрический вытеснитель может быть выполнен в виде гибкой герметичной оболочки, заполненной рабочей средой. Кроме того, для получения различных видов силовых характеристик цилиндрический вытеснитель выполнен с переменным поперечным сечением. На фиг. 1 изображен рабочий орган в двух крайних положениях, основной вариант, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант с незамкнутых тором в двух крайних положениях; на фиг. 3 - то же, вариант с цилиндрическим вытеснителем, выполненным в виде герметичной оболочки, заполненной рабочей средой; на фиг. 4 - то же, вариант с вытеснителем переменного сечения. Рабочий орган содержит рабочую камеру 1, образованную гибкой торообразной оболочкой 2, связанной втянутой внутрь стенкой 3 с исполнительным элементом 4, который по меньщей мере частично выполнен в виде цилиндрического вытеснителя 5. Длина выступающей за оболочку 2 при ее максимальном объеме части вытеснителя 5 не меньше половины длины рабочего хода L оболочки 2. Цилиндрический вытеснит,ель 5 выполнен в виде гибкой герметичной оболочки, заполненной рабочей средой (фиг. 3). Кроме того, для получения различных видов силовых характеристик, цилиндрический вытеснитель 5 выполнен с переменным поперечным сечением (фиг. 4). В вариантах на фиг. 2-4 приведена конструктивная схема рабочего органа с оболочкой 2, образующей незамкнутый тор. В этом случае рабочая камера 1 ограничена с одной стороны стенкой 6. Оболочка 2, а также вытеснитель 5 (фиг. 3) снабжены ниппелями 7 и 8 соответственно для заполнения их рабочей средой, например газом. Исполнительный элемент 4 может быть выполнен в виде тяги Возможны такие конструктивные варианты, когда энергия сжатого газа передается непосредственно через вытеснитель 5 или через торец оболочки 2. Камера 1 заполняется через ниппель 7 сжатым газом. Цосле этого рабочий орган подготовлен к работе. При перемещении например, исполнительного элемента (тяги) 4 вправо по чертежу вытеснитель 5 вдавливается в торообразную оболочку 2, сжимая газ в камере 1. При этом давление сжатого газа в камере 1 создает силу выталкивания вытеснителя 5, пропорциональную эффективной площади его поперечного сечения. Под действием этой силы происходит обратное перемещение вытеснителя 5 и связанного с ним исполнительного элемента (тяги) 4 при снятии нагрузки с последнего. При переменном поперечном сечении вытеснителя 5 (фиг. 4) получается требуемая силовая характеристика рабочего органа в результате того, что по мере вдавливания его в оболочку 2 происходит изменение по заданному закону эффективной площади по перечного сечения вытеснителя 5. Выполнение вытеснителя 5 в виде гибкой герметичной оболочки, заполненной рабочей средой через ниппель 8, исключает повреждение оболочки 2 и повышает тем самым надежность рабочего органа. Использование вытеснительного элемента увеличивает эффективную площадь рабочего органа и повыщает его удельные энергетические показатели.

1. Рабочий орган гидропневматических-устройств, содержащий рабочую камеру, образованную гибкой торообразной оболочкой, связанной втянутой внутрь стенкой с исполнительным элементом, отличающийgr«.v«. О.,4о ся тем, что, с целью повышения удельных энергетических показателей, исполнительный элемент по меньше мере частично выполнен в виде цилиндрического вытеснителя, длина выступающей за оболочку при ее максимальном объеме части которого не меньше половины длины рабочего хода оболочки. 2.Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрический вытеснитель выполнен в виде гибкой герметичной оболочки, заполненной рабочей средой. 3.Рабочий орган по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью получения различных видов силовых характеристик, цилиндрический вытеснитель выполнен с переменны.м поперечным сечением. (Л со сх ю IvO