Устройство для гашения колебаний Советский патент 1987 года по МПК F16F9/20 

Изобретение относится к машиностроению и касается, в- частности, стройств для гашения механических колебаний обрессоренньгх частей транспортных средств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и стабиизация характеристик демпфирования в различных климатических условиях путем изменения профиля продольных канавок на участках штока, располоенных в отверстиях клапанов, и выбора соответствующего расстояния межу поршнем и клапанами,

На чертеже изображено устройство ля гашения колебаний, общий вид, в разрезе.

Устройство содержит цилиндрический корпус, 1 с закрепленными на его торцах верхней 2 и нижней 3 крышкаи. В корпусе 1 у его кондов выполнены цилиндрические расточки, обра- зуннцие торцы А и 5. В средней части корпуса 1 расположен поршень 6, снабженный уплотнительными кольцами 7. Он имеет жес тко связанные с ним нижний шток 8, выходящий наружу через сальниковое устройство в крышке 3, и расположенный с другой его с гороны дополнительный верхний шток 9. С противоположньпс сторон поршня 6 над и под ним соосно установлены верхний Ю и нижний 11 клапаны, изготавлива- преимущественно из легких алюминиевых сплавов. Клапаны прижи- маются мягкими пружинами 12 и 13 к седлам, вьшолнениым на торцах 4 и 5 цилиндрических расточек. Клапаны 10 и I 1 снабжены каналами 14 и 15 и центральными отверстиями, через которые проходят, соответственно, верхний 9 и нижний 8 штоки. На участках штоков 9 и 8, расположенных в отверстиях клапанов 10 и 11, вьтолнены продольные канавки 16 и 17с увеличивающимся поперечным сечением в направлении от поршня 6. Эти канавки 16 и 17 являются средством дпя переменного по ходу поршня дросселирования рабочей среды.

Поршень 6 и клапаны 10 и 11 делят внутреннюю полость корпуса 1 на рабочие надпоршневую 18 и подпоршневую 19 камеры и две отделенные от рабо- чих буферные камеры 20 и 21, сообщенные между собой -каналом 22.

В качестве рабочей среды использован сжатый воздух, а в корпус за

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ливается небольшое количество комп-- рессорного масла, которое предохраняет все трущиеся детали от интенсивного износа.

Устройство для гашения колебаний работает следующим образом.

При движении поршня 6 из среднего положения, например, вверх в увеличивающейся по объему рабочей подпорш- невой камере 19 возникает радрежение и на поршень начинает действовать тормозящая сила. При этом рабочая среда (воздух) из нижней буферной камеры 21 по канавкам 17 на штоке 8 дросселирует и поступает в рабочую подпоршневую камеру 19. С началом движения поршня верхний клапан 10 слегка открьшается, и рабочая среда вытесняется из надпоршневой рабочей камеры 18 по каналу 14 в верхнюю буферную камеру 20, не вызывая при этом существенного сопротивления. Если амппитуда колебания поршня 6 больше расстояния от поршня до клапана, то верхний клапан Ю движется вместе с поршнем 6, преодолевая слабую силу упругости пружины 12, При подходе поршня 6 к верхнему положению давление рабочей среды благодаря увеличивающемуся проходному сечению продольной к анавки 1 7 в подпоршневой 19 и надпоршневой 18 рабочих камерах практически сравнивается и сила сопротивления движению уменьшается до нуля.

При обратном движении вначале поршень 6 движется вниз вместе с клапаном 10, не встречая значительного сопротивления, до тех пор, пока клапан 10 не сядет на свое седло, т.е. на торец 4 расточки. Начиная с этого момента сила демпфирования резко увеличивается, так как возникает разрежение в надпоршневой рабочей камере 18, которое постепенно уменьшается с приближением поршня 6 к нижнему положению благодаря притоку рабочей среды из верхней буферной камеры 20 по продольной канавке 16 на верхнем штоке 9. При дальнейших колебаниях поршня 6 в корпусе 1 процесс повторяется.

Изобретение обеспечивает расширение функцИональньк возможностей устройства путем изменения профиля продольных канавок на участках штоков, расположенных в отверстиях клапанов.

и выбора соответствующего рас стояния I между поршнем и клапанами.

В частности при ,16, где $ - среднее квадратичное отклонение случайных колебаний поршня в цилиндре, получается характеристика демп- фиррвания, при которой диссипативная сила препятствует лишь отклонению системы от среднего положе ния в обе стороны и не тормозит ее возвращения в среднее положение. Такая характеристика предпочтительнее других для гашения извилистого движения тележки локомотива.

Размещение клапанов относительно поршня на расстоянии 0, ,16 обеспечивает получение характеристики, при которой демпфирующая сила ;i вносит минимз энергии в колебательную систему при случайных импульсах воздействия. При этом стабильность характеристик демпфирования достигается применением в качестве рабочей среды сжатого воздуха, вязкость которого изменяется незначительно при изменении температуры наружного воздуха от -60°С.

Формула изобретения

Устройство для гашения колебаний, содержащее цилиндрический корпус с

расточками у его концов, поршень с расположенным с одной сторонь штоком, средство для переменного по ходу поршня дросселирования рабочей среды

и установленные с противоположных сторон поршня соосные с ниМ клапаны, подпружиненные к вьтолненньм в корпусе седлам и образующие с поршнем в корпусе рабочие камеры, один из

клапанов имеет центральное отверстие, в котором расположен шток поршня, а полости корпуса, отделеннье клапанами от рабочих камер, сообщены между собой каналом, выполненные в корпу

се, отличающее с. я тем.

что, с целью расширения функциональных возможностей и стабилизации характеристик в различных климатических условиях, оно снабжено дополнительньм штоком, расположенным с другой стороны поршня и проходяшз1м через центральное отверстие, выполненное во втором клапане, седла клапанов выполнены на торцах цилиндрических расточек, а средство для переменного дросселирования рабочей среды Еьлолнено в вцце продольных канавок с увеличивающимся поперечным сечением в направлеНИИ от поршня, расподоженных на - участках штоков в отверстиях клапанов.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к средствам гашения механических колебаний. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и стабилизация характеристик в различных климатических условиях. В устройстве поршень имеет два расположенных с противоположных сторон штока, проходящих в отверстия соосно с ними установленных клапанов. Клапаны подпружинены к седлам, вьшолненным в расточках корпуса у его концов. Средство для переменного дросселирования рабочей среды выполнено в виде продольных канавок с увеличивающимся поперечным сечением в направлении от поршня, расположенных на участках штоков в отверстиях клапанов. 1 ил.

Редактор О. Юрковецкая

Составитель 0. Давыдова Техр ед Л. Олейник

Заказ 7241/30.Тираж 811

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Корректор Е. Сирохмак

Подписное