Пневматическая виброзащитная опора Советский патент 1985 года по МПК F16F9/02 

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации различных объектов , например транспортных машин. Известен пневматический упругий элемент подвески транспортного средства, срдержаищй резинокордную 6болс«ку,несущую опорную пииту и обра .зуюточо основную полость, пустотельй пуансон, размещенную между последним и резйнокордной оболочкой перегородку с центральным отверстием, прикреп к ней стакан с дополнительно полостью,-соединенный с полостью tfyaHcona посредством отверстий, тшозгаенных в стенках стакана, ас основной - посредством центрального отверстия леЕ«г6родок, демпфирующее устройство, взаимодействующее с отверстиями етеидагн и перегородки, и ограничитель ходя сжатия, установленный на перегородасе в резинокордной оболочке, при этом демпфирующее устройство выполнено в виде подпружиненного по направлению к перегородке плавающего по1миня с соосно .расположённым с центральным отверсти ем перегородки центральным отверстием, в котором установлен клапан, предназначенный для соединения основ ной и дополнительной полостей l . Недостатком данного устройства является то, что при колебаниях в дорезонансной и зарезонансной частотных областях его динамическая жесткость значительна, вследствие то го, что на зтих частотах амплитуды колебаний невелики, поэтому клапан с плавающим поршнем не реагирует на малый перепад давления рабочрго Газа и не сообщает основную полость с пустотелым пуансоном, а динамическая жесткость пневморессоры определяется только объемом основной полос ти. Увеличение же динамической жесткости пневморессоры в указанных частотных областях нецелесообразно. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является виброзащитная опора, содержащая корпус и гибкую диафрагму, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршне вую камеры и имеющий центральное отверстие, охватывающее с зазором шток {2 ., Недостатком зтого устройства является то, что при колебаниях поршня уменьшается проходное сечение отверстия между ним и профилированной частью штока. Это приводит к нежелательному увеличению демпфирования и динамической жесткости виброзащитой опоры во всем частотном диапазоне ее работы,между тем как демпфирование необходимо иметь лишь при колебаниях опоры с резонансной частотой, а в дорезонансной и зарезонансной частотных областях динамическая жесткость опоры должна быть минимальная. Цель изобретения - повьшение эффективности виброизоляции объекта в широком диапазоне частот колебаний. Указанная цель достигается тем, что в пневматической виброзащитной опоре, содержащей корпус и гибкую диафрагму, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршневую камеры и имеющий центральное отверстие, охват-ывакидее с зазором шток, в поршне выполнены, по крайней мере два дроссельных отверстия, а опора снабжена упруго подвешенными к поршню соосно отверстиям встречно направленными клапанами. На чертеже изображена схема предлагаемой пневматической виброзащитной опоры. Пневматическая виброзащитная опора содержит корпус 1 и гибкую диафрагму 2, образующие полость переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса 1 вдоль его оси шток 3, подвешенный к штоку 3 с помощью пружин 4 и 5 поршень 6 с центральным отверстием 7, охватывающим с зазором шток 3, поршень 6 делит полость опоры на Две полости - надпоршневую 8 и подпоршневую 9. В поршне 6 выполнены два дроссельных отверстия Ю и 11, к которым посредством пружин 12 и 13 упруго подвешены с зазором h клапаны 14 и 15..Корпус 1 установлен на основании 16, а на гибкой диафрагме 2 установлен виброизолируемый объект 17. Пневматическая виброзащитная опора работает следующим образом. Вибрации объекта 17, деформируя диафрагму 2, приводят к пульсации давления газа в полости 8. Разность давлений, возникающая между полостями 8 и 9, вызывает перемещение поршня 6 относительно штока 3. Собственная частота колебаний поршня подбирается таким образом, чтобы она совпадала с собственной частотой колебаний виброизолируемого объекта 17. В этом случае при резонансе ампл туда колебаний поршня 6 должна неограниченно возрастать, а сдвиг по фазе между колебаниями объекта 17 и поршня 6 в этом случае равен 90 . HT бы не допустить неограниченного возрастания колебаний поршня 6, клапаны 14 и 15 устанавливаются упруго таким образом, чтобы их собственная частота колебаний совпадала с собственной частотой колебаний поршня 6. В этом случае при резонансной частоте колебаний клапаны 14 и 15 буду работать как динамические гасители (антивибраторы) колебаний поршня 6. Колебания поршня 6 при этом сводятся до минимума. При работе клапанов 14 и 15 на резонансной частоте их колебания максимальны и сдвинуты по фазе от колебаний возбуждающей силы со стороны поршня 6 на величину 90, а Относительно колебаний виб роизолируемого объекта 17 на 180°, т.е. колебания клапанов 14 и 15 и происходят в противофазе с колебания ми объекта 17. Поэтому на резонансной частоте при движении виброизолируемого объекта 17 вниз оба клапана 14 и 15 перемещаются вверх и клапан 15 полностью перекрывает дроссельное отверстие 11, а клапан 14 оставляет открытьот дроссельное отверстие 10. При движении объекта 17 вверх клапан 14 перекрывает дроссельное отверстие 10, так как движется вниз, а клапан 15 открывает отверстие 11. При частоте, отличающейся от резонансной, амлпитуды колебаний клапанов 14 и 15 невелики и поэтому дроссельные отверстия не перекры- ваются. , Таким образом, лишь при резонансной частоте колебаний увеличивается сопротивление дросселирующему через отверстия 10 и 11 газу и соответственно демпфирование колебаний виброзащитной опоры. При других частотах колебаний виброизолируемого объекта увеличение сопротивления дросселируемому газу происходить не будет и соответственно не будет увеличиваться динамическая жесткость виброизолирующей опоры. Таким образом, снижение динамической жесткости опоры позволит повысить ее виброзащитные свойства в широком диапазоне частот, плавность хода транспортных средств, и снизить ик вибронагруженность.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ВИБРОЗАЩИТНАЯ ОПОРА, содержащая корпус и гибкую диафрагму, образующие переменного объема, заполненную газом, неподвижно закрепленный внутри корпуса вдоль его оси шток, упруго подвешенный к штоку поршень, делящий полость на надпоршневую и подпоршневую камеры и имеющий центральное отверстие, охватывающее с зазором шток, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции объекта в широком диапазоне частот колеба-ний, в поршне выполнены, по крайней мере, два дроссельных отверстия, а опора снабжена упруго подвешенными к поршню соосно отверстиям встречно направленными клапанами.