10.04.2019
219.017.017b

ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02230953
Дата охранного документа
20.06.2004
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства для гашения механических колебаний. Сущность изобретения заключается в том, что пневмогидравлический демпфер содержит размещенные в корпусе с одной стороны подвижный шток с поршнем, отделяющим гидравлическую полость в корпусе от пневматической полости, а также поршень, расположенный в подвижном штоке и отделяющий гидравлическую полость в подвижном штоке, сообщающуюся с гидравлической полостью в корпусе, от вышеупомянутой пневматической полости, регулируемые дроссели, уплотнения и пневматический заправочный вентиль. В демпфер введен неподвижный шток со стороны, противоположной стороне установки подвижного штока. Поршень, расположенный в подвижном штоке, жестко связан с неподвижным штоком. В стенках корпуса выполнены продольные каналы, сообщающие гидравлические полости, и введены обратные клапаны, размещенные в продольных каналах. Регулируемые дроссели установлены также в указанных продольных каналах. В неподвижном штоке выполнен центральный канал, переходящий в радиальные со стороны, противоположной стороне размещения поршня. Техническим результатом является обеспечение гашения колебаний с возможностью точной регулировки таких параметров, как сила и скорость на штоке раздельно для его втягивания и выдвижения в зависимости от ожидаемого движения демпфирующих частей. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства для гашения (демпфирования) механических колебаний.

Известно устройство для гашения колебаний [1], содержащее внутренний и наружный цилиндры, закрывающие наружный цилиндр крышки, установленный во внутреннем цилиндре шток с жестко закрепленным на нем поршнем с дросселями в виде отверстий, расположенных по двум окружностям, имеющим разные диаметры, и перекрывающихся двумя шайбами, расположенными по обоим торцам поршня и поджатыми пружинами различной жесткости. Каждая шайба перекрывает свой расположенный на разных диаметрах ряд отверстий. Кроме того, устройство содержит направляющую втулку, переходник с дросселями в виде отверстий и перекрывающими их шайбами, выполненными и расположенными аналогично их выполнению и расположению в поршне, а также пневматическую камеру, образованную наружным цилиндром и направляющей втулкой с выполненным в ней каналом, соединяющим надпоршневую полость с пневматической камерой.

Недостатками данного устройства для гашения колебаний являются: фиксированное соотношение площади сечения дроссельных отверстий, обеспечивающих проход жидкости при выдвижении штока, к площади сечений дроссельных отверстий, обеспечивающих проход жидкости при его втягивании, что снижает диапазон оптимальной работы устройства; определенное соотношение объема внутренней полости к объему заправочной жидкости затрудняет обслуживание устройства в плане его заправки; отсутствие разделителя сред жидкость - газ, ввиду чего происходит образование газожидкостной механической смеси и растворение газа в жидкости, что снижает стабильность работы устройства.

Наиболее близким, выбранным за прототип, является пневмогидравлический демпфер [2], содержащий размещенные в корпусе подвижный шток с поршнем, отделяющим гидравлическую полость в корпусе от пневматической полости. Подвижный шток выполнен из двух концентрических цилиндров с общей торцевой крышкой, имеющей центральное отверстие. Кроме того, концентрические цилиндры имеют общую крышку с присоединительной серьгой, в которой установлены два регулируемых дросселя. В стенке внутреннего цилиндра имеется радиальный канал для прохода рабочей жидкости, а в крышке с серьгой каналы для прохода жидкости через дроссели. В подвижном штоке расположен поршень, выполненный плавающим и отделяющим гидравлическую полость в подвижном штоке, сообщающуюся с гидравлической полостью в корпусе, от вышеупомянутой пневматической полости. Пневматическая полость ограничена стенками цилиндра корпуса, его торцевой крышкой, стенками внутреннего цилиндра штока и торцом подвижного поршня. Одна из гидравлических полостей образована стенками цилиндрической части корпуса, наружной поверхностью стенки внешнего цилиндра штока и его торцевой крышкой, а другая - стенками цилиндров штока, его торцевой крышкой, крышкой с присоединительной серьгой и другим торцом плавающего поршня. Пневмогидравлический демпфер имеет уплотнения и пневматический заправочный вентиль. Жидкость при работе перетекает через тот или иной дроссель в зависимости от направления относительного движения корпуса и штока.

Основными недостатками данного пневмогидравлического демпфера является наличие гистерезиса сил гашения при втягивании и выдвижении штока ввиду наличия плавающего поршня, обуславливающего перетекание рабочей жидкости из одной гидравлической полости в другую через дроссели в зависимости от силы, вызванной давлением (в том числе давлением разряжения) сжатого или разреженного этим поршнем газа при относительном движении корпуса и штока, а также возможность возникновения перекоса и заклинивания плавающего поршня ввиду его недостаточного базирования и, как следствие, отказ пневмогидравлического демпфера.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение гашения колебаний с возможностью точной регулировки таких параметров, как сила и скорость на штоке раздельно для его втягивания и выдвижения в зависимости от ожидаемого движения демпфируемых частей, что повышает качество гашения их колебаний.

Поставленная задача решается тем, что в пневмогидравлический демпфер, содержащий размещенные в корпусе с одной стороны подвижный шток с поршнем, отделяющим гидравлическую полость в корпусе от пневматической полости, а также поршень, расположенный в подвижном штоке и отделяющий гидравлическую полость в подвижном штоке, сообщающуюся с гидравлической полостью в корпусе, от вышеупомянутой пневматической полости, регулируемые дроссели, уплотнения и пневматический заправочный вентиль, в отличие от известного введен неподвижный шток со стороны, противоположной стороне установки подвижного штока, при этом поршень, расположенный в подвижном штоке, жестко связан с неподвижным штоком, а также в стенках корпуса выполнены продольные каналы, сообщающие гидравлические полости, и введены обратные клапаны, размещенные в продольных каналах, при этом регулируемые дроссели установлены также в указанных продольных каналах, а в неподвижном штоке выполнен центральный канал, переходящий в радиальные со стороны, противоположной стороне размещения поршня.

Суть изобретения представлена на фиг.1-4, где на фиг.1 представлен пневмогидравлический демпфер, продольный разрез; на фиг.2 - расположение продольных каналов; на фиг.3 - регулируемые дроссели и обратные клапаны в продольных каналах; на фиг.4 - принципиальная пневмогидравлическая схема пневмогидравлического демпфера.

Пневмогидравлический демпфер состоит из составного корпуса, в цилиндрической части 1 которого выполнены две кольцевые проточки 2 и 3 и в которую вставлена гильза 4, зафиксированная винтами 5. Герметизация гильзы 4 и цилиндрической части 1 корпуса обеспечивается уплотнениями 6 и 7, расположенными по обе стороны относительно кольцевой проточки 2. С противоположной стороны в цилиндрическую часть 1 корпуса вставлена торцевая крышка 8, выполненная заодно с присоединительной серьгой 9. В торцевой крышке 8 установлен пневматический заправочный вентиль 10. В цилиндрическую часть 1 корпуса вставлен в распор с гильзой 4 и торцевой крышкой 8 неподвижный шток 11, имеющий радиальные каналы 12, которые переходят в центральный канал 13. Торцевая крышка 8 и неподвижный шток 11 герметизированы уплотнением 14; неподвижный шток 11 и цилиндрическая часть 1 корпуса герметизированы уплотнениями 15 и 16, расположенными по обе стороны относительно кольцевой проточки 3. На неподвижный шток 11 установлен жестко связанный с ним поршень 17. В гильзу 4 вставлен подвижный шток 18 с выполненной заодно присоединительной серьгой 19. Подвижный шток 18, выполненный полым, уплотняется по гильзе 4 манжетами 20 и 21 и резинофторопластовыми уплотнениями 22 и 23, снижающими трение подвижных частей. Поршень 17 входит в подвижный шток 18 и уплотнен относительно него манжетой 24 и резинофторопластовым уплотнением 25, снижающим трение. Торцевая крышка 8 крепится к цилиндрической части 1 корпуса винтами 26. В цилиндрической части 1 корпуса выполнены продольные каналы 27 и 28. В продольный канал 27 с противоположных сторон вставлены дроссельный винт 29 и запорный шарик 30, а в продольный канал 28 вставлены дроссельный винт 31 и запорный шарик 32. Запорные шарики 32 и 30 поджаты пружинами 33 и 34, сила поджатия обеспечивается винтами 35 и 36. Дроссельные винты 29 и 31 герметизированы уплотнениями 37, 38, 39 и 40. На корпусе в районе расположения всех четырех винтов нанесены регулировочные метки (не показаны). В гильзе 4 выполнены радиальные отверстия 41. Заодно с подвижным штоком 18 выполнен поршень 42. Полость подвижного штока 18, ограниченная поршнем 17, жестко связанным с неподвижным штоком 11, и торцем неподвижного штока 11, является штоковой гидравлической полостью 43, а гидравлическая полость в корпусе, ограниченная поршнем 42 подвижного штока, является поршневой гидравлической полостью 44. Пневматическая полость 45 образована гильзой 4, неподвижным штоком 11, жестко связанным с ним поршнем 17 и торцевой крышкой 8. Дроссельные винты 29 и 31 и фасонные расточки продольных каналов 27 и 28 образуют регулируемые дроссели 46 и 47 соответственно. Запорные шарики 30 и 32 и фасонные расточки продольных каналов 27 и 28 образуют обратные клапаны 48 и 49 соответственно. Радиальные отверстия 41, кольцевые проточки 2 и 3, радиальные каналы 12 и осевой канал 13 соединяют штоковую гидравлическую полость 43 и поршневую гидравлическую полость 44 с продольными каналами 27 и 28.

При воздействии на пневмогидравлический демпфер внешней сжимающей силы шток 18 втягивается, при этом рабочая жидкость перетекает из штоковой гидравлической полости 43 в поршневую гидравлическую полость 44 через регулируемый дроссель 46, канал 28, обратный клапан 48. Обратный клапан 49 при этом закрыт. В штоковой гидравлической полости 43 возникает давление рабочей жидкости, определяемое гидравлическим сопротивлением регулируемого дросселя 46. Одновременно при втягивании штока возрастает давление газа в пневматической полости 45. Давление в штоковой гидравлической полости 43 и давление в пневматической полости 45 определяют суммарную силу сопротивления на штоке, противодействующую внешней сжимающей силе.

При воздействии на пневмогидравлический демпфер внешней растягивающей силы шток 18 выдвигается, при этом рабочая жидкость перетекает из поршневой гидравлической полости 44 в штоковую гидравлическую полость 43 через регулируемый дроссель 47, канал 27, обратный клапан 49. Обратный клапан 48 при этом закрыт. Возникает давление рабочей жидкости в гидравлической поршневой полости 44, определяемое гидравлическим сопротивлением регулируемого дросселя 47. Разность давления в гидравлической поршневой полости 44 и давления в пневматической полости 45 определяет силу сопротивления на штоке, противодействующую внешней растягивающей силе.

Рабочая жидкость, перетекая из одной гидравлической полости в другую через соответствующий регулируемый дроссель, совершает работу, поглощая часть энергии, получаемой пневмогидравлическим демпфером при колебаниях.

При снятии внешней силы шток 18 под воздействием давления газа в пневматической полости 45 плавно возвращается в исходное выдвинутое положение.

Как видно из описания предлагаемого технического решения, результатом изобретения является возможность точной регулировки таких параметров, как сила и скорость на штоке раздельно для его втягивания и выдвижения в зависимости от ожидаемого характера колебаний, что повысит качество их гашения, включая возможность устранения явления резонанса. Так, например, при использовании пневмогидравлического демпфера в коленном модуле протеза бедра обеспечивается комфортность движения с максимальным приближением кинематических и динамических параметров работы протеза в различных режимах и условиях, например при беге, быстрой ходьбе, спокойной ходьбе, с учетом веса пользователя, к параметрам сгибаний коленного сустава при движении на нормальной конечности.

Литература

1. Патент RU №2020318, МПК7 F 16 F 9/06, 30.09.94.

2. Патент WO 00/47912, МПК7 F 16 F 9/06, 9/58, 17.08.00 - прототип.

Пневмогидравлическийдемпфер,содержащийразмещенныевкорпусесоднойстороныподвижныйштокспоршнем,отделяющимгидравлическуюполостьвкорпусеотпневматическойполости,атакжепоршень,расположенныйвподвижномштокеиотделяющийгидравлическуюполостьвподвижномштоке,сообщающуюсясгидравлическойполостьювкорпусе,отвышеупомянутойпневматическойполости,регулируемыедроссели,уплотненияипневматическийзаправочныйвентиль,отличающийсятем,чтовнеговведеннеподвижныйштоксостороны,противоположнойсторонеустановкиподвижногоштока,приэтомпоршень,расположенныйвподвижномштоке,жесткосвязанснеподвижнымштоком,атакжевстенкахкорпусавыполненыпродольныеканалы,сообщающиегидравлическиеполости,ивведеныобратныеклапаны,размещенныевпродольныхканалах,приэтомрегулируемыедросселиустановленытакжевуказанныхпродольныхканалах,авнеподвижномштокевыполненцентральныйканал,переходящийврадиальныесостороны,противоположнойсторонеразмещенияпоршня.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 41.
20.02.2019
№219.016.bde9

Инструмент с ограничением крутящего момента

Изобретение относится к приспособлениям для создания оператором крутящего момента при работе в особых условиях, в частности в условиях открытого космоса. Инструмент с ограничением крутящего момента содержит корпус с размещенными в нем ведомым валом и механизмом ограничения крутящего момента и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02223897
Дата охранного документа: 20.02.2004
20.02.2019
№219.016.be1f

Быстроразъемный агрегат

Изобретение относится к ракетной технике, а конкретно к устройствам расстыковки заправочно-дренажных магистралей. Быстроразъемный агрегат включает в себя бортовую и наземную колодки, соединенные замком с пневмоприводом в виде запирающей втулки с подпружиненным поршнем. Наземная колодка снабжена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217649
Дата охранного документа: 27.11.2003
20.02.2019
№219.016.c4d2

Топливный отсек грузового космического корабля

Изобретение относится к космической технике, конкретно к транспортным космическим кораблям для дозаправки орбитальных станций типа "Мир". Предлагаемый отсек содержит корпус с внешней теплоизоляцией и установленный внутри него каркас. На каркасе закреплены баки горючего и окислителя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02196082
Дата охранного документа: 10.01.2003
23.02.2019
№219.016.c7d1

Способ управления космическим аппаратом с помощью силовых гироскопов и реактивных двигателей, расположенных под углом к осям связанного базиса

Изобретение относится к области объединенного управления ориентацией и движением центра масс космических аппаратов (КА). В предлагаемом способе по вектору кинетического момента в системе силовых гироскопов и вектору угловой скорости КА определяют текущий суммарный кинетический момент КА...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02197412
Дата охранного документа: 27.01.2003
01.03.2019
№219.016.cacd

Многоканальный преобразователь сопротивлений в напряжения

Изобретение относится к техническим средствам измерения неэлектрических величин электротехническими методами и может быть использовано при измерении физических параметров. Технический результат заключается в снижении погрешности устройства за счет увеличения его помехоустойчивости, а также в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219555
Дата охранного документа: 20.12.2003
01.03.2019
№219.016.caec

Отсек компонентов дозаправки

Изобретение относится к космической технике, а именно к проектированию и эксплуатации транспортных космических кораблей, обеспечивающих дозаправку космических орбитальных станций типа "Мир" в условиях космического пространства. Отсек компонентов дозаправки содержит корпус с закрепленными на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217359
Дата охранного документа: 27.11.2003
11.03.2019
№219.016.d731

Разгонный ракетный блок

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для стабилизации и увода разгонного блока (РБ) от выводимого им космического аппарата. Предлагаемый РБ содержит двигательную установку, топливные баки, баллоны высокого давления с пневмосистемой для наддува баков, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208558
Дата охранного документа: 20.07.2003
11.03.2019
№219.016.d7d6

Способ обезгаживания изделий

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий на обезгаживание в условиях, приближенных к эксплуатации изделий, например космических объектов. Способ обезгаживания изделий заключается в том, что помещают изделие в вакуумную камеру, вакуумируют ее,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02213635
Дата охранного документа: 10.10.2003
11.03.2019
№219.016.d7e4

Многоканальный коммутатор напряжения

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в многоканальных коммутируемых источниках питания, где требуется информация о протекающем токе в нагрузке. Многоканальный коммутатор напряжения содержит в каждом канале датчик тока, ключ и блок нагрузки. Выходной сигнал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02210182
Дата охранного документа: 10.08.2003
11.03.2019
№219.016.de41

Наземный мобильный измерительный комплекс

Изобретение относится к области космической техники, а именно к наземным измерительным комплексам в мобильном исполнении, и может быть использовано для оперативного приема, обработки, анализа и передачи телеметрической информации с борта космического объекта центру управления полетом. Наземный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02188508
Дата охранного документа: 27.08.2002
Показаны записи 1-2 из 2.
10.04.2019
№219.017.0108

Способ получения измельченных термоэластопластов и установка для его осуществления

Изобретение может быть использовано для получения термоэластопластов с размером частиц 0,5-3 мм, используемых для модификации битумов в дорожном строительстве, при изготовлении кровельных материалов. В способе получения измельченных термопластов в шнековую машину подают термоэластопласт...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259275
Дата охранного документа: 27.08.2005
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0000039269
Дата охранного документа: 31.10.1934