Пневматический демпфер Советский патент 1991 года по МПК F16F9/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транс- портных средствах для защиты человека-оператора от действия случайных колебаний.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет уменьшения скорости объекта виброзащиты в процессе вибрации в промежутках времени движения объекта виброзащиты и источника вибрации в противоположные стороны.

На фиг. 1 схематично изображен пневматический демпфер, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Пневматический демпфер содержит ос-, нование 1 с основным отверстием 2, связываемое с источником вибрации (не показано), дополнительное основание 3 с дополнительным отверстием 4, связываемое с объектом виброзащиты (не показано), размещенную между ними рабочую камеру 5, закрепленные на основаниях 1 и 3 соответственно основное и дополнительное перепускные устройства, выполненные в виде сообщенных посредством основного 2 и дополнительного 4 отверстий с рабочей камерой 5 корпусов 6 и 7, размещенных в них соответственно сопел 8 и 9 с каналами 10 - 13 и клапанными системами для их перекрытия с одних концов, подпружиненных относительно корпусов 6 и 7 в вертикальном направлении упругими элементами 14 и 15 заслонок 16 и 17 для периодического перекрытия каналов 10 - 13 с других концов и расположенных по обе стороны последних упоров 18, 19 и 20, 21. В корпусах 6 и 7 выполнены отверстия 22 и 23, в которых установлены концы сопел 8 и 9, перекрытых клапанными системами, представляющими собой основные 24 и 25 и дополнительными 26 и 27 обратные клапаны, одни 24 и 26 из которых предназначены для перекрытия каналов 10 и 12 над заслонками 16 и 17 и установлены с внешней стороны корпусов б и 7, а другие 25 и 27 предназначены для перекрытия каналов 11 и 13 под заслонками 16 и 17 и установлены со стороны полостей корпусов 6 и 7. Кроме того, основное перепускное устройство имеет соединенную с основными обратными клапанами 24 и 25 трубу 28 с дроссельным элементом в виде перегородок 29 и 30 с отверстиями 31 и размещенного между ними пористого материала 32.

Пневматический демпфер работает следующим образом.

При движении оснований 1 и 3 вверх заслонки 16 и 17 прижимаются силами инерции к упорам 19 и 21 соответственно и перекрывают каналы 11 и 13 в соплах 8 и 9. Основное и дополнительное перепускные устройства настраиваются при этом на пропускание воздуха в одном направлении - из рабочей камеры 5 в атмосферу.

Когда скорость основания 3 меньше

скорости основания 1, рабочая камера 5 сжимается и воздух из нее через отверстия 4 и 2 в основаниях 3 и 1 поступает в полости корпусов 7 и 6 и по открытым каналам 12 и 10 в соплах 9 и 8 - в полости

клапанов 24 и 26. При увеличении давления воздуха клапаны 24 и 26 отжимаются и избыток выходит в атмосферу (из основного перепускного устройства - предварительно в полость трубы 28, где он проходит через

отверстия 31 в перегородках 29 и 30 и пори- стный материал 32).

В этом случае дополнительное перепускное устройство обеспечивает свободное перетекание воздуха из рабочей камеры 5 в

атмосферу, что сводит к минимуму передачу дополнительных динамических нагрузок на основание 3 со стороны основания 1, т.е. на основание 3 и связанный с ним объект виброза щиты не действуют силы, увеличивающие их скорость.

Когда скорость основания 3 начинает превышать скорость основания 1, рабочая камера 5 растягивается, и давление в ней падает. Одновременно падает давление в полостях корпусов 6 и 7 и клапанов 24 и 26, последние закрываются атмосферным давлением и не пропускают воздух из атмосферы в полость рабочей камеры 5. За счет падения давления в рабочей камере 5 на основание 3 действуют тормозящие ее движение силы. Скорость основания 3 и связан- ного с ним объекта виброзащиты уменьшается.

Аналогично при движении оснований 3 я 1 вниз заслонки 16 и 17 прижимаются силами инерции к упорам 18 и 20 соответственно и перекрывают каналы 10 и 12 в соплах 8 и 9. Перепускные устройства настраиваются при этом на пропускание воздуха в одном направлении - из атмосферы в рабочую камеру 5.

Когда скорость основания 3 меньше скорости основания 1, рабочая камера 5 растягивается и давлвние в ней падает. Одновременно падает давление в полостях корпусов 6 и 7 и клапанов 25 и 27 и становится меньше атмосферного. Клапаны 25 и 27 отжимаются атмосферным давлением и воздух поступает сначала в полости последних, а затем через каналы 11 и 13 в соплах 8 и 9 - в полости корпусов 6 и 7 и рабочей камеры 5, которые сообщаются между собой посредством отверстий 2 и 4 в основаниях 1 и 3.

Перепускные устройства обеспечивают свободное перетекание воздуха из атмосферы в рабочую камеру 5 (в основное перепускное устройство воздух попадает, предварительно просачиваясь сквозь пористый материал 32, размещенный между перегородками 29 и 30) и сводят к минимуму передачу дополнительных динамических нагрузок на основание 3 со стороны основания 1, т.е. на основание 3 и связанный с ним объект виброзащиты не действуют силы, увеличивающие их скорость. Когда скорость основания 3 начинает превышать скорость основания 1, рабочая камера 5 сжимается, и давление в ней возрастает.

Соответственно возрастает давление в полостях корпусов б и 7 и клапанов 25 и 27, последние закрываются избыточным давлением и не пропускают воздух из рабочей камеры 5 в атмосферу. За счет повышения давления в рабочей камере 5 на основание 3 действуют тормозящие ее движение силы. Скорость основания 3 и связанного с ней объекта виброзащиты уменьшается. Когда

основание 3 движется вверх, а основание 1 45 вниз, силы инерции прижимают заслонку 17 к упору 21 и она перекрывает канал 13 сопла 9, а заслонку 16 прижимают к упору 18, которая перекрывает канал 10 сопла 8. При этом дополнительное перепускное устрой- 50 ство настраивается на пропускание воздуха в одном направлении - из рабочей камеры 5 в атмосферу, а основное перепускное устройство, наоборот,из атмосферы в рабочую камеру 5. В рассматриваемый промежуток 5 времени движения оснований 3 и 1 рабочая. камера 5 растягивается и давление в ней падает. Одновременно падает давление в полостях корпусов 6 и 7 и клапанов 25 и 26 и становится меньше атмосферного.

Клапан 26 закрывается атмосферным давлением и не пропускает воздух из атмосферы в рабочую камеру 5 (дополнительное перепускное устройство закрыто). Клапан 25 открывается атмосферным давлением и 5 воздух из атмосферы, просачиваясь сквозь пористый материал 32 в трубе 28, поступает в полость клапана 25, а затем в полости корпуса 6 и рабочей камеры 5.

Аналогично, когда основание 3 движет- 0 ся вниз, а основание 1 вверх, силы инерции прижимают заслонку 17 к упору 20 и она перекрывает канал 12 сопла 9, а заслонку 16 прижимают к упору 19, которая перекрывает канал 11 сопла 8. Дополнительное пере- 5 пускное устройство настраивается на пропускание воздуха в одном направлении - из атмосферы в рабочую камеру 5, а основ- ное перепускное устройство - из рабочей камеры 5 в атмосферу.

0В рассматриваемый промежуток времени движения оснований 3 и 1 рабочая камера 5 сжимается и давление в ней возрастает. Одновременно возрастает давление в полостях корпусов 6 и 7 и кла- 5 панов 24 и 27 и становится больше атмосферного.

Клапан 27 закрывается и не пропускает воздух из рабочей камеры 5 в атмосферу (дополнительное перепускное устройство за- 0 крыто). Клапан 24 открывается избыточным давлением и воздух поступает в полость трубы 28 и из нее в атмосферу. В трубе 28 воздух проходит через отверстия 31 в перегородках 29 и 30 и просачивается сквозь пористый ма- 5 териал 32. При трении воздуха о поверхность пористого материала 32 расходуется энергия и требуются дополнительные усилия на деформацию рабочей камеры 5. Поэтому в промежутках времени движения оснований 3 и 1 в 0 противоположные стороны рассеивается кинетическая энергия основания 3 и связанного с ним объекта виброзащиты и, как следствие, уменьшается их скорость.

Формула изобретения

Пневматический демпфер, содержащий основание с отверстием, связываемое с источником вибрации, дополнительное основание, связываемое с объектом виброзащиты, размещенную между ними рабочую камеру, закрепленное на основном основании перепускное устройство в виде сообщенного посредством отверстия с рабочей камерой корпуса, размещенного в нем сопла с двумя каналами и клапанной системой для их перекрытия с одного конца, подпружиненной относительно корпуса в вертикальном направлении заслонки для периодического перекрытия каналов с другого конца и двух расположенных по обе стороны последней упоров, отличающийся тем, целью расширения

эксплуатационных возможностей, в корпусе выполнено отверстие, конец сопла, перекрытый клапанной системой, установлен в последнем, каналы расположены над и под

заслонкой, клапанная система представлет собой два обатных клапана , один из которых предназначен для перекрытия канала над заслонкой и установлен с внешней стороны корпуса, другой предназначен для перекрытия канала под заслонкой и установлен со стороны полости корпуса, в дополнительном основании выполнено дополнительное отверстие, а демпфер снабжен аналогичным основному

дополнительным перепускным устройством, закрепленным на дополнительном основании, и соединенной с основными обратными клапанами трубой с дроссельным элементом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортных средствах для защиты человека-оператора от действия случайных колебаний. Цель изобретения- расширение эксплуатационных возможностей за счет уменьшения скорости объекта виброзащи

3/

JU 29

фиг.2 16