Пневмоамортизатор Советский патент 1981 года по МПК F16F5/00 

(54) ПНЕВМОАМОРТИЗАТОР

1

Изобретение относится к пневматическим амортизирующим устройствам, и предназначено для использования преимущественно импульсных машинах для обработки металлов давлением.

Известен пневмоамортизатор, содержащий пневмоцилиндр с ресивером, демфирующее устройство, расположенный в пневмоцилиндре шток с упорами, взаимодействующий с демпфирующим устройством, и установленный на штоке между упорами с возможностью осевого перемещения поршень 1 .

В период возврата импульсной машины, в которой используются подобные амортизаторы, в исходное положение, она под действием усилия пневмоамортизатора разгоняется и приобретает определенную кинетическую энергию. Гашение этой энергии и безударная остановка поршня пневмоамортизатора осуществляется гидравлическим демпфером, расположенным в верхней части пневмоамортизатора.

Недостатком известного пневмоамортизатора является то, что при демпфирований усилие демпфирования имеет чрезмерно большую величину. Это усилие передается на

опорную конструкцию импульсной машины и, вызывая в ней появление пульсирующих и знакопеременных напряжений, приводит к уменьшению срока ее службы. Для уменьшения усилия демпфирования необходимо увеличение пути демпфирования, но при этом удлиняется осевая протяженность пневмоамортизатора, что связано с увеличением его габаритов.

Цель изобретения - уменьшение усилия демпфирования и габаритов пневмоамортизатора.

Поставленная цель достигается тем, что пневмоцилиндр выполнен с кольцевым выступом на внутренней поверхности со стороны демпфирующего устройства, с которым периодически взаимодействует порщень.

На фиг. 1 изображен схематически описываемый амортизатор, продольный разрез; на фиг. 2-5-то же, при различных этапах демпфирования.

Пневмоамортизатор содержит пневмоцилиндр 1, шток 2 с упорами 3 и 4, между которыми с возможностью осевого перемещения установлен поршень 5. Полость 6 пневмоцилиндра 1 разделена на подпоршневую 7 и надпоршневую 8 полости, объемы которых при движении поршня 5 изменяются. Полость 7 соединена каналом 9 с ресивером 10. В пневмоцилиндре 1 выполнен кольцевой выступ 11, в который входит с малым зазором упор 4 штока 2. Над кольцевым выступом 11 расположена полость 12, в которой имеется также канал 13, в котором установлен обратный клапан 14. Пневмоцилиндр 1 и поршень 5 снабжены уплотнениями 15, 16 и 17. Импульсная машина (на чертеже не показана) подвешивается к штоку 2. Полость 7 и ресивер 10 наполнены газом, а полость 12 до определенной высоты заливается жидкостью, которая является демпфирующей средой. Полость 12, канал 13 с обратным клапаном 14, надпоршневая полость 8, упор 4 и кольцевой зазор между упором 4 и выступом 11 в совокупности представляет собой гидравлическое демпфирующее устройство. Пневмоамортизатор работает следующим образом. При прямом ходе штока 2, который осуществляется под действием внещней силы со стороны импульсной мащины, порщень 5 и шток 2 перемещаются совместно. При этом, по мере уменьшения объема полости 7, газ частично вытесняется в ресивер 10, что позволяет существенно уменьщить интенсивность роста давления в полости 7. Обратный ход штока 2 осуществляется под действием давления газа на поршень 5. Под действием этой силы порщень 5, шток 2, а также связанная с ним импульсная машина разгоняются и приобретают определенную кинетическую энергию. Демпфирование этой энергии осуществляется в конце обратного хода с того момента, когда упор 4 начинает входить в отверстие кольцевого выступа 11 (фиг. 2). При этом жидкость из надпоршневой полости 8 через зазор между упором 4 и выступом 11 вытесняется в полость 12. При достижении исходного положения порщень 5 упирается о выступ 11 и останавливается, а шток 2 вместе с импульсной мащиной продолжает перемещаться по инерции вверх (фиг. 3). Так как при ЭТОМ за упором 4 создается разрежение, то обратный клапан 14 открывается и жидкость из полости 12 через канал 13 поступает в пространство между штоком 2 и выступом 11. Под действием сил тяжести шток 2 после некоторого подъема останавливается и затем начинает перемещаться вниз. При этом обратный клапан 14 закрывается и жидкость из пространства между штоком 2 и выступом 11 через кольцевой зазор вытесняется в полость 12 (фиг. 14). Таким образом, в процессе опускания штока вниз также происходит рассеивание энергии. После соприкосновения упора 4 штока 2 с поршнем 5 они совместно перемещаются вниз (фиг. 5). Так как при этом за поршнем 5 создается разрежение, то обратный клапан 14 открывается и жидкость из полости 12 через канал 13 поступает в надпоршневую полость 8. После незначительного опускания порщень 5 и шток i под действием давления газа в подпоршневой полости 7 останавливается и затем начинают перемещаться вверх. При этом жидкость из надпоршневой полости 8 через кольцевой зазор вытесняется в полость 12 (фиг. 2), т. е. процесс демпфирования повторяется. Таким образом, в пневмоамортизаторе демпфирование осуществляется не за один ход штока, а за несколько ходов. Благодаря этому увеличивается путь демпфирования а, следовательно, при неизменных габаритах пневмоамортизатора уменьшается усилие демпфирования. При заданном же усилии демпфирования это позволяет уменьшить габариты пневмоамортизатора. Предлагаемый пневмоамортизатор не обязательно должен иметь гидравлическое демпфирующее устройство, оно может быть, например, пружинным (рассеивание энергии осуществляется за счет трения витков пружины между собой). Формула изобретения Пневмоамортизатор, содержащий пневмоцилиндр с ресивером, демпфирующее устройство, расположенный в цилиндре щток с упорами, взаимодействующий с демпфирующим устройством, и установленный на штоке между упорами с возможностью осевого перемещения порщень, отличающийся тем, что, с целью уменьщения усилия демпфирования и сокращения габаритов, пневмоцилиндр выполнен с кольцевым выступом на внутренней поверхности со стороны демпфирующего устройства, с которым периодически взаимодействует поршень. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3550733, кл. 188-282, 1970 (прототип).

Фиг./

Y/////////A

Фие.2

-5 /

- Ф,иг. 4

Физ. 5