Пневматический упругий элемент Советский патент 1986 года по МПК F16F9/16 

11

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневматическим упругим элементам, .и может быть использовано в подвесках транспортных средств.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения колебаний за счет рационального использования величин основной и дополнительной емкостей путем многократного дросселирования рабочей среды в пределах конструктивных и компоновочных возможностей.

На фиг.1 изображен пневматический упругий элемент с резинокордной оболочкой рукавного типа, продольный разрез, на фиг.2 - то же с ре- зиноюордной оболочкой баллонного типа.

Пневматический упругий элемент содержит резинокордную оболочку 1 и основную емкость 2, разделенные между собой перегородкой 3 с отверстием 4 свободного перетекания, перекрытым клапаном 5 со стороны ос- новной емкости 2, дроссельным отверстием 6 с клапаном 7 и дроссельным отверстием 8 постоянной пневматической связи, и дополнительную емкость 9, отделенную от основной емкости 2 дополнительной перегородкой 10 с дроссельным отверстием 11.

Дополнительная перегородка iО установлена так, что резинокордная оболочка 1 соединена с основной емкое- тью 2 посредством отверстия 4 свободного перетекания и дроссельного отверстия 8 постоянной пневматической связи, а с дополнительной емкостью 9 - посред ством дроссельного отззерс- тия 6, клапан 7 которого расположен со стороны дополнительной емкости 9. Площадь сечения отверстия 4 свободного перетекания равна или больще 11Я надцатикратной площади рядом рас- положенного дроссельного отверстия 8 постоянной пневматической связи

5,6 .15 S.bf

Площади проходных сечений дрос сальных отверстий определяются выражением

df

aVa. Т - V

Д V

где Sgp- площадь сечения дроссельного отверстия,

V

7,у

&V

V . mit

,0000823 - постоянный коаффи- циеят,

объем емкости, от которой поступает избыточная масса воздуха в данное дроссельное отверстие при низкочастотных колебаниях;

разница между объемами резинокордной оболочки 1 в нейтральном положении и при максимальном сжатии; объем резинокордной оболочки 1 и емкостей 2 и 9 при максимальном сжатии; Ар- рабочая амплитуда сжатия А - максимальная амплитуда сжа O.S

тия;

Т - период колебаний собственных частот пневмати геского упругого, элемента.

С делью урегулирования процесса перетекания воздуха между полостями дополнительной емкости 9 и основной емкости 2 расчетную величину дрос-/ сельного отверстия 11 уменьшают на 10%, а величину дроссельного отверстия 6 клапана 7 увеличивают на 50%. Суммарный обьем основной емкости 2 и дополнительной емкости 9 выполняют равным или большим объема резинокордной оболочки 1 в нейтральном положении.

V.

V,

оБ

Пневматический упругий элемент работает следующим образом.

При ходе сжатия в процессе колебаний в низкочастотной зоне со средними амплитудами давление рабочей среды во всех полостяк упругого элемента изменяется одинаково, так как величины отверстий 6,4,8 и 11 подобраны таким образом, что при данных скоростях процесса не создается сопротивления перетеканию. Во время хода расширения при данных условиях колебаний под действием напора воздуха клапаны 7 и 5 перекрывают дроссельное отверстие 6 и отверстие 4 свободного перетекания и из полости дополнительной емкости 9 воздух поступает в полость основной емкости 2 через дроссельное отверстие 11, а из полости основной емкости 2 воздух поступает в полость резинокордной оболочки 1 через дроссельное отверстие 8 постоянной пневматической.связи. Для достижения максимального эффекта за3

тухания дроссельное отверстие 8 постоянной пневматической связи и дроссельное отверстие 11 следует подбирать, таким образом, чтобы выравнивание давления воздуха между полостями резчнокордной оболочки 1 и основной емкости 2 происходило примерно в середине (около нейтрального положения следующего хода сжатия, а мевду полотями дополнительной емкости 9 и ос- новной емкости 2 - позже нейтрального положения. Таким образом, дросселирование воздуха продолжается в течение почти полного периода колебаний.

При максимальных амплитудах и высокочастотной резонансной зоне во время хода сжатия воздух из полости резинокордной оболочки 1 поступает в полость основной емкости 2 беспре- пятственно через отверстие А свободного перетекания и дроссельное отверстие 8 постоянной пневматической связи и, следовательно, в этих полостях давление воздуха меняется одина ково, однако при данных скоростях процесса в полости дополнительной емкости 9 поддерживается пониженное давление по сравнению с давлением в полостях резинокордной обол очки 1 и основной емкости 2, так как величина дроссельных отверстий 6 и 11 подобрана таким образом, что первое выравнивание давления воздуха между полостями резинокордной оболочки 1 и дополнительной емкости 9 происходит примерно в середине первой половины следующего хода расширения и в этот момент, следовательно, дроссельное отверстие 6 перекрывается клапаном 7. Далее в полость дополнительной емкости 9 воздутс поступает только из полости основной емкости 2.

Между полостями дополнительной емкости 9 и основной ёмкости 2 первое выравнивание давления воздуха происходит примерно в середине первой половины следующего кода сжатия, далее в полости дополнительной ем- кости 9 поддерживается повышенное давление до следующего вьфавнива- ния со всеми полостями.

Во время хода расширения, как и при низких частотах, под действием напора воздуха клапан 5 перекрывает отверстие 4 свободного перетекания и избыточная масса воздуха из полос4;254

ти основной емкости 2 рассасывается через дроссельное отверстие 8 постоянной пневматической связи и дроссельное отверстие 11 в полост;:х резинокордной оболочки 1- и дополнительной емкости 9. После первого выравнивания давления воздуха между полостями основной и дополнительных емкостей 2 и 9 начинается обратное дросселирование воздуха через дроссельное отверстие 11 из полости дополнительной емкости 9 в полости основной емкости 2. Вьфавнивание давления воздуха между полостями основной емкости 2 и резинокордной оболочки 1 происходит аналогично для низких частот в середине следующего хода сжатия, а со всеми полостями чуть позже.

В связи с поглощением энергии многократным дросселированием рабочей массы через три дроссельные отверстия 6, 8 и 11 упругой системы определенным задерживанием потенциальной энергии в основной и дополнительной емкостях 2 и 9 при расширении и в первой половине хода сжатия, пневматическим трением и матическим колебанием рабочей массы внутри системы, находящейся под любым начальным статическим давлением, предлагаемый упругий элемент может иметь любую упругую характеристику по демпфирующей способности и жесткости.

г

Формула изобретения

1, Пневматический упругий элемент содержащий реяинокордную оболочку и основную емкость, разделенные между собой перегородкой с отверстием свободного перетекания, перекрытым клапаном со стороны основной емкости дроссельным отверстием с клапаном и дроссельным отверстием постоянной пневматической связи, и допслнитель- нуга емкость, отделенную от основной емкости дополнительной перегородкой с дроссельным отверстием, о тли- чающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний, дополнительная перегородка установлена так, что резинокордная оболочка соединена с основной емкостью посредством отверстия свободного перетекания и дроссельного отверстия постоянной пневматической связи, а с дополнительной емкостью - посредством дроссельного отверстия, ; клапан которого расположен со,стороны дополнительной емкости,

2. Элемент по n. i, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что площадь S,.g

12542256

сечения отверстия свободного перетекания равна или больше S пятнадцатикратной площади рядом расположенного дроссельного отверстия постоян- 5 ой пневматической связи - 15 Sa,

фи. 2

I Составитель С.Таратухин

Редактор А. Лежнина Техред А.Кравчук КорректорМ. Еожо

Заказ 4703/40 Тираж 880 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д/4/5

, Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневматическим упругим элементам, и может быть ис.пользовано в подвесках транспортных средств. Целью изобретения является повьппение эффективности гашения колебаний за счет рационального использования величин основной и дополнительной емкостей путем многократного дросселирования рабочей среды в пределах конструктивных и компоновочньпс возможностей. В пневматическом упру- гом элементе дополнительная перегородка установлена таким образом, что рабочая среда перетекает из ре- зинокордной оболочки в основную емкость через отверстия свободного перет екания и дроссельное отверстие постоянной пневматической связи в основной перегородке. Рабочая среда из резинокордной оболочки перетекает также в дополнительную емкость через дроссельное отверстие, которое перекрыто клапаном со стороны дополнительной емкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i СО го сд 4 N Ю СЛ