Амортизатор Советский патент 1987 года по МПК F16F11/00 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты конструкций от ударных нагрузок и вибраций.

Цель изобретения - повышение эффективности амортизации путем расширения функциональных возможностей, что обеспечивается более полным гашением нагрузок и разнонаправленных вибраций за счет включения в работу всего объема рабочей среды, переменной толщины упругой оболочки корпуса, ее поджатия упругим кольцом и конструктивного исполнения штока, а также основного и дополнительного поршней.

На фиг. 1 изображен амортизатор (в исходном положении), продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при воздействии осевой сжимающей нагрузки, обилий вид; на фиг. 3 - то же, при воздействии растягивающей осевой нагрузки, общий вид.

Амортизатор содержит заполненный рабочей средой эластично-упругий корпус с опорными поверхностями 2 и 3 соответственно большего и меньшего диаметров. Корпус выполнен в виде цилиндрических участков различных диаметров с плавным пере- ходо.м 4 между ними, имеющим форму поверхности вращения с 5-образной образующей и с монотонно возрастающей толщиной стенки от перехода 4 к опорным поверхностям. В зоне перехода 4 корпус 1 поджат к штоку 5 упругим кольцом 6. В корпусе установлен поршень 7 с дроссельными отверстиями 8, содержащий по периферии упругое кольцо 9 с монотонно убывающей от центра толщиной. Порщень 7 че)ез шток 5 связан с опорной поверхностью 3 меньшего диаметра и подпружинен упругим элементом 10. Шток 5 выполнен полым и в нем установлен дополнительный поршень 11, связанный через упругий элемент 12 с опорной поверхностью 3 меньшего диаметра. Дополнительный поршень 11 делит полость штока на две части, одна полость 13 которой заполнена рабочей средой и связана через дроссельные отверстия 14 с полостью корпуса, ограниченной цилиндрическим участком большего диаметра.

Амортизатор работает следующим образом.

При действии сжимающей осевой нагрузки (фиг. 2) происходит перемещение щто- ка 5, что приводит к перемещению поршня 7 с упругим кольцом 9 и сжатию упругого элемента 10. Оболочка корпуса 1 при этом испытывает упругую деформацию, а рабочая среда передавливается через дроссельные отверстия 8 поршня 7. Под действием рабочей среды начинается увеличение объема оболочки корпуса 1 в зоне опорной поверхности 3 меньшего диаметра, что приводит к перекатыванию упругого кольца 6 по оболочке корпуса в направлении, противоположном действию нагрузки, с одновременным растяжением кольца 6 вслед

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ствие монотонно возрастающей толщины стенки корпуса 1. Кро.ме того, рабочая среда, передаваясь через дроссельные отверстия 14 внутрь полости 13 штока 5, вызывает перемещение поршня 11 и сжатие упругого элемента 12.

Таким образом, поглощение энергии при действии сжимающей осевой нагрузки достигается за счет упругой деформации корпуса If упругого кольца 6, упругих элементов 10 и 12, а также передавлива- ния рабочей среды через дроссельные отверстия 14 и 8 поршня 7. При воздействии нагрузки большой амплитуды, когда величина нагрузки превосходит заданную силу сопротивления упругого кольца 9, происходит допо.чнительно изгиб упругого кольца 9 в сторону, противоположную направлению действия нагрузки, чем обеспечивается дополнительное поглощение энергии, а также снижение скорости приложения нагрузки. Возврат амортизатора в исходное положение происходит под действием упругих элементов 10 и 12. При этом упругое кольцо 6 перекатывается в исходное положение благодаря уменьшающейся толщине стенки корпуса 1.

Под действием растягивающей осевой нагрузки (фиг. 3) порщень 7 с упругим кольцом 9, двигаясь вместе со, щтоком 5, растягивает упругий элемент 10. Под действием деформации оболочки корпуса 1 упругое кольцо 6 перекатывается по оболочке корпуса в направлении действия растягивающей нагрузки. Рабочая среда из полости 13 штока, передавливаясь при этом через дроссельные отверстия 14, приводит к перемепдению порщня 1 1 и растяжению упругого элемента 12. Перетекание рабочей среды через дроссельные отверстия 14 поршня 7 имеет место вплоть до полного прилегания порщня 1 к поршню 7 и до полного выпрямления упругого кольца 9 к оболочке, корпуса 1.

При дальнейп ем воздействии растягиваю- шей нагрузки упругое кольцо 9 и оболочка корпуса деформируются совместно, растягивая стенки цилиндрического участка корпуса в осево.м направлении, в результате чего объем корпуса у.меньшается, происходит перетекание (перекатывание) рабочей среды через дроссельные отверстия 14 порщня 7 обратно в полость 13 штока, перемещение поршня 11 и поджатие упругого элемента 12.

В зависимости oi сочетания амплитуды и скорости приложения нагрузки, а также от заданной силы сопротивления деформации упругого кольца 9, происходит изгиб упругого кольца 9 в сторону, противоположную воздействующей нагрузке, в результате чего увеличивается проходное сечение за счет образования зазора между стенкой корпуса и упругим кольцом 9.

При воздействии нагрузок в направлении, не совпадающем с осью амортизатора, происходит (в дополнение к вышесказанному) изгиб упругого элемента 10 и асимметричное выпучивание стенки корпу- са I по месту непосредственного давления на него поршня 7. При этом происходит изгиб упругого кольца 9. Возврат амортизатора в исходное положение происходит под действием упругих элементов 10 и 12, упругости оболочки корпуса и упругого коль- ца 9.

Формула изобретения

Амортизатор, содержащий заполненный рабочей средой эластично-упругий корпус с опорными поверхностями большего и меньшего диаметров, выполненный в виде цилиндрических участков различных диаметров с плавным переходом между ними, имеющим форму поверхности вращения с S-образ- ной образующей, установленный в нем поршень с дроссельными отверстиями, имеюГ

10

щий на периферии кольцо из упругого материала с монотонно убывающей от центра толщиной и связанный через щток с опорной поверхностью меньшего диаметра, и упругие элементы, один из которых расположен между порщнем и опорной поверхностью большего диаметра отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности амортизации путем расширения функциональных возможностей, стенка корпуса выполнена с монотонно возрастающей от перехода к опорным поверхностям толщиной, шток выполнен полым, а амортизатор снабжен упругим кольцом, поджимающим корпус в зоне перехода и дополнительным поршнем, установленным в полости штока, связанным через упругий элемент с опорной поверхностью менынего диаметра и делящим его полость на две части, одна из последних также заполнена рабочей средой и связана через дроссельные отверстия с полостью корпуса, ограниченной цилиндрическим участком большего диаметра.

фиг. 2

Фиг.З

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты конструкций от ударных нагрузок и вибраций. Целью изобретения является повышение эффективности амортизации путем расширения функциональных возможностей, что обеспечивается более полным гашением разнонаправленных нагрузок и вибраций за счет включения в работу всего объема рабочей среды, переменной толщины упругой оболочки корпуса и ее поджатия упругим кольцом, а также конструктивного исполнения штока и поршней. Это позволяет расширить диапазон воспринимаемых амортизатором нагрузок от осевых к внеосевьш и повысить энергоемкость амортизатора, 3 ил. со 4 СО