Пневматический виброизолятор Советский патент 1985 года по МПК F16F9/04 B60G11/26 

Фиг,/

( х

9) 911 10 6 Изобретение относится к средства для гашения колебаний и может быть использовано в подвесках транспортных средств. Известен пневматический упругий элемент подвески транспортного сред ства, содержащий резинокордную оболочку с крьшшой, образующую основну полость, закрепленный по резинокорд ной оболочке резервуар, образующий дополнительную полость, размещенный внутри резервуара стакан с дроссель ными отверстиями, ограничитель обратного хода, вьтолненный на гибком стержне, закрепленном на крьшпсе и имеющим упор, расположенный напроти буфера отбоя в стакане, установленн ;В стакане клапан, выполненный в вид :поршня, имеющего радиальные и обращенный к основной полости,осевой каналы, сообщенные между собой и подпружиненного относительно днища стакана, а радиальные каналы расположены в зоне соответствующих дроссельных отверстий р. Недостатком известного пневматического упругого элемента-является неэффективное демпфирование колебаний виброизолируемого объекта на резонансных частотах из-за того, что клапанное устройство не обеспе1чивает перекрытых дроссельных отверстий, что приводит к увеличению амплитуд и ускорений изолируемого объекта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является пневматический виброизолятор, содержащий рабочую камеру переменного объема, демп ферную камеру и периодически сообща ющее камеры, клапанное устройство, выполненное в виде корпуса и установленного в нем и подпружиненного по оси поршня z , Поршень управления электромагнитнымустройством с целью питания имеет реле самопитания и датчик положения. . Данный виброизолятор является недостаточно надежным, так как имеет сложную систему управления клапа ном. Кроме того, клапан не обеспечивает плавного изменения динамичес кой жесткости, так как система его управления практически мгновенно отклк1чает или подсоединяет демпферную камеру. 62 Цель изобретения - повышение надежности и эффективности виброизоляции. Указанная цель достигается тем, что в пневматическом виброизолятор, содержащем рабочую камеру переменного объема, демпферную камеру и периодически сообщающие камеры клапан- ное устройство, выполненное в виде корпуса и установленного в нем и подпружиненного по оси поршня, последний также подпружинен в направлении, перпендикулярном его оси и в нем вьшолнена под углом 30-70 к оси в вертикальной плоскости цилиндрическая полость, а виброизолятор снабжен установленным в этой полости дополнительным поршнем, подпружиненным в осевом направлении. На фиг. 1 изображен пневматический виброизолятор, продольный разрез; на фиг. 2 - клапанное устройство. в положении закрыто, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, в положении открыто. Пневматический виброизолятор содержит рабочую камеру 1 переменного объема, выполненную в виде резинокордной оболочки сообщенную с ней демпферную камеру 2 и клапанное уйтройство 3, установленные на основании 4. В корпусе 5 клапанного устройства 3 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения основной поршень 6, подпружиненный упругим элементом 7 с торца, обраи1енного в сторону трубопровода 8, в который встроено клапанное устройство и через который сообщаются рабочая 1 и демпферная 2 каме-; ры. В основном поршне под углом 30-70 в вертикальной плоскости к его продольной оси выполнена цилиндрическая полость 9, в которой размещен дополнительньй поршень 10, подпружиненный со своего нижнего торца по оси цилиндрической полости 9 упругим элементом 11. Основной поршень 6, кроме того, подпружинен в направлении, перпендикулярном его оси, упругими элементами 12 по одной из на правляющих поверхностей. Пневматический виброизолятор работает следующим образом. Под действием вибрации, действуницей со| стороны основания 4, дополнительный поршень 10 также начнет 1 колебаться в полости 9 oc.jBHoro ,поршня 6. Поскольку дополнительньй поршень-Ю расположен под углом J 30-70 к продольной оси основного поршня 6, последний обладает внутренней конструктивной асимм&трией, которая приводит к изменению в зави.симости от частоты вибровоздействия G) эффективных коэффициентов трения f f в контакте основного поршня 6 с днищем,корпуса 5 соответственно в направлениях А и Б (фиг. 1). Экспериментально установлено, что в диапазоне частот 0,6 k ы 1,1 k (где k - частота собственных колебаний дополнительного поршня 10 на упругом элементе 11) эффективный коэффициент трения в направлении Б больше, чем в направлении А, т.е. f Б А диапазоне частот 1,1 k - 1P 1,7 k наоборот, эффективный коэффициент трения больше в направлении А, т.е. fft fg. Наличие внут ренней конструктивной асимметрии и различие в эффективных коэффициен тах трения в направлении. А и Б приводит к тому, что при вибрационном воздействии на клапанное устройство осуществляется перемещение основног поршня 6 в горизонтальной плоскости Причем в диапазоне частоты 0,6 1,1 k он движется в направлении А а в диапазоне частот 1,1 , в направлении Б. Изменение направле ния движения поршня 6 происходит при частбте-ы-1,1 k. Наличие упругих элементов 12 обе печивает стабильную работу основног поршня при изменении в значительном диапазоне интенсивности вибровоздей ствия, поскольку при высоком его уровне не происходит отрыва основно го 6 от днища корпуса 5. 6 обственная частота колебаний k дополнительного поршня 10 подбирается такой, чтобы при колебаниях амортизируемого объекта (на чертежах не показано) в дорезонансной и зарезонансной частотных областях отношение частоты вибровоздействия к частоте собственных колебаний k дополнительного поршня 9 находилось в диапазоне 0,6 - /) 1,1 и в зарезонансной области это отношение находилось бы в диапазоне 1,1 .:- 1,7. Таким образом, при работе пневматического виброизолятора в дорезонан- сной и резонансной частотных областях основной поршень движется в направлении А, преодолевая сопротивление упругого элемента 7 и перекрывает своим телом трубопровод 8. Динамическая жесткость и демпфирование виброизолятора при этом увеличиваются, что .уменьшает амплитуды пере ещений амортизируемого объекта. При увеличении частоты вибровозмуще- ния до величины со $-1J1 k происходит смена направления движения основного поршня 6 и последний перемещается в направлении Б, чему способствует и сила упругости упругого элемента 7, Проходное сечение трубопровода 8 при этом открывается, сообщая рабочую камеру 1 с демпферной камерой 2, а тем самым демпфирование и динамическая жесткость виброизолятора принимают минимальное значение, что улучшает эффективность виброиЗоляции.Таким образом, за счет автоматического регулирования динамической жесткости и демпфирования в широком диапазоне частот повьш1ается эффективность виброизоляции, а вследствие сложных электронны}с элементов повышается надежность виброизрлятора.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР, содержащий рабочую камеру пере С €0/ .. менного объема, демпферную камеру и периодически сообщающее камеры клапанное устройство, выполненное в виде корпуса и установленного в нем и подпружиненного по оси поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности виброизоляции, поршень также подпружинен в направлении, перпендикулярном его оси, и в нем вьтолнена под углом 30-70 к оси в вертикальной плоскости цилиндрическая полость, а виброизолятор снабжен установленным в этой полости доЪолнительным поршнем, подпружиненным в осевом направлении. (Л }