PL178154B1 - Elastomerowe urządzenie amortyzujące - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elastomerowe urządzenie amortyzujące.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 116375 urządzenie amortyzujące z elastomerem absorbującym energię mechaniczną złożone z tulei ze sprężonym pod wysokim ciśnieniem elastomerem i przesuwnego trzona z głowicą prowadzonego w prowadnicy z elementami uszczelniającymi. Prowadnica ta jest osadzona na wydzielonej w tulei centrującej powierzchni i ustalona jest nagwintowanym elementem wkręconym w tuleje. W odmianie urządzenia elementy uszczelniające osadzone sąbezpośrednio wtulei i dociskane sąprowadnicą. Tuleja ma wkręcone dno, zaś głowica trzonajest kształtowa. Ma ona kształty, stożka z podstawą od strony prowadnicy, stożka z wewnętrznym stożkowym wybraniem, walca połączonego z odcinkiem kuli, beczki, stożka z podstawą od strony wewnętrznej tulei z otworami przepływowymi we wklęsłości głowicy. Wydzielona w tulei centrująca powierzchnia dla osadzenia prowadnicy jest powierzchnią stożkową, a w odmianie urządzenia, powierzchnią walcową. Nagwintowany element ustalający prowadnicę w tulei ma kształt pierścienia wkręcanego w tuleję. W innej odmianie urządzenia amortyzującego nagwintowany elementjest nakrętką nakręcanąna tuleje lub na prowadnicę.

Znane jest też, z opisu prawa ochronnego na wzór użytkowy nr 35843, amortyzujące urządzenie elastomerowe zawierające główny pojemnik i umieszczony wewnątrz niego od strony

178 154 denka pomocniczy pojemnik, oba napełnione wstępnie sprężonym czynnikiem amortyzującym, oraz przesuwny trzon z głowicąi nurnikiem, nurnik trzonajest ułożyskowany ślizgowo na obwodowej powierzchni prowadnicy pomocniczego pojemnika i zanurzony w komorze pomocniczego pojemnika przy każdym położeniu roboczym trzona.

Celem wynalazku jest zwiększenie skuteczności działania i podniesienie trwałości elastomerowego urządzenia amortyzującego.

Osiągnięto to, według wynalazku, w ten sposób, że pojemnik podzielony został prowadnicą na komorę główną i komorę pomocniczą. Zastosowane połączenie prowadnicy ze ścianką pojemnika przyczynia się do poprawy prowadzenia trzona. Średnica nurnikajest przy tym mniejsza od zewnętrznej części trzona. Powoduje to efektywniejszą pracę urządzenia amortyzującego w związku z ograniczeniem potrzeby przepływu elastomeru między wspomnianymi komorami. Badania eksploatacyjne urządzenia amortyzującego wykazały nieoczekiwanie, że zmniejszenie średnicy nurnika w stosunku do średnicy zewnętrznej części trzona nie powoduje uj emnych skutków wytrzymałościowych. W celu zmiany oporów podczas przemieszczania się trzona w pojemniku komora główna została ukształtowana w postaci bryły obrotowej o zróżnicowanej średnicy. Zmianę tłumienia przy przemieszczaniu się trzona w obu kierunkach uzyskano poprzez zastosowanie w głowicy trzona kanałów przepływowych i zaworów zwrotnych łączących przestrzenie na które dzieli ona komorę główną. Zawór zwrotny ma przy tym korzystnie postać kanałów przepływowych rozmieszczonych w głowicy do osi trzona i przysłoniętych od strony nurnika pierścieniem przesuwnym wzdłuż osi trzona. Dalsze korzyści osiąga się w przypadku, gdy wspomniany pierścień posiada obwodowe wyżłobienie od strony kanałów przepływowych. Komora główna, ze względu na wymaganą zmianę oporu przesuwu trzona wzdłuż pojemnika, może być ukształtowana w ten sposób że może zawierać powierzchnie cylindryczne połączone uskokiem, albo powierzchnią stożkową, może też zawierać powierzchnię cylindryczną połączoną z powierzchnią kulistą albo stożkową, lub może zawierać kombinację wymienionych zestawów powierzchni.

Korzystne jest również, dla ułatwienia napełniania pojemnika elastomerem przepływalnym, wykonanie w prowadnicy otworów przepływowych łączących komorę główną i pomocniczą.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania, na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny elastomerowego urządzenia amortyzującego, fig. 2 fragment przekroju komory głównej zawierającej miejscowe powiększenie przekroju uzyskane przez zastosowanie dodatkowych powierzchni stożkowych przylegających do powierzchni cylindrycznej, fig. 3 - fragment przekroju komory głównej zawierającej miejscowe powiększenie przekroju uzyskane przez zastosowanie dodatkowej powierzchni kulistej przylegającej do powierzchni cylindrycznej, a fig. 4 przedstawia, w przekroju wzdłużnym elastomerowe urządzenie amortyzujące z uwidocznionym zaworem napełniającym oraz z otworami przepływowymi w prowadnicy.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1 we wnętrzu pojemnika 1, wypełnionego ściśliwym elastomerem przepływalnym 2 zanurzony jest trzon 3. Część zewnętrzna trzona 4, o średnicy D, osadzona jest przesuwnie w dławicy 5 zamykającej z jednej strony pojemnik. Pojemnik, z przeciwnej do dławicy strony, zamknięty jest dnem 6. We wnętrzu pojemnika znajduje się prowadnica 7, w której ułożyskowany jest suwliwie nurnik 8, o średnicy d mniejszej od średnicy D części zewnętrznej trzona, stanowiący zakończenie wewnętrznej części trzona. Prowadnica dzieli pojemnik na komorę główną9, o pojemności roboczej Vg, i komorę pomocniczą 10, o pojemności roboczej Vp. Powierzchnia wewnętrzna pojemnika w obrębie komory głównej, w sąsiedztwie prowadnicy, zawiera wewnętrzny kanał 11 utworzony przez połączone ze sobą uskokiem 12 i 12,1 powierzchnie cylindryczne 13,13,1 i 13,2 o średnicach odpowiednio: 00, 01 i 02. Ponadto w sąsiedztwie dławicy, komora główna zawiera skrajny kanał 14 utworzony przez powierzchnię cylindryczną 13,3, o średnicy 03„ połączoną za pośrednictwem powierzchni stożkowych 15, 15,1 z powierzchnią cylindryczną 13 oraz z powierzchnią cylindryczną 13,4 o średnicy 04. W obrębie komory głównej trzon, posiada zgrubienie tworzące głowicę 16.

17J8 154

Głowica zawiera kanały przepływowe 17 wykonane równolegle do osi trzona oraz pomocnicze kanały przepływowe 18 łączące wspomniane kanały przepływowe z powierzchnią walcową 19 głowicy. Ponadto głowica posiada, po przeciwnej stronie w stosunku do usytuowania dławicy w pojemniku, zawór zwrotny 20 regulujący przepływ elastomeru przez kanały przepływowe. Ma on postać ruchomego pierścienia 21 z obwodowym wyżłobieniem 22 wykonanym od strony kanałów przepływowych. W przedstawionym na fig. 1 elastomerowym urządzeniu amortyzującym optymalną, ze względów eksploatacyjnych, średnicę d nurnika określa wzór:

d=D(1+VgVp'¹)'⁰’⁵

W uwidocznionym na fig. 2 fragmencie komory głównej powierzchnia cylindryczne 13 przedzielona jest dwoma, powierzchniami stożkowymi 23 i 23,1.

Powierzchnia wewnętrzna pojemnika może w obrębie komory głównej zawierać powierzchnię walcową 13 przedzieloną powierzchnią kulistą 21.

W innym przykładzie wykonania wynalazku w dnie 6 umieszczony został kulkowy zawór 25 składający się z wkręta 26, wyposażonego w napełniający otwór 27 oraz z kulki 2 8. Kulka zabezpieczona jest przed wpadnięciem do wnętrza pojemnika przy pomocy zabezpieczającego elementu 29. Ponadto w prowadnicy 7 wykonane są otwory przepływowe 30 łączące komorę główną 9 z komorą pomocniczą 10.

W wyniku działania siły zewnętrznej ściskającej następuje zanurzanie się trzona 3 we wnętrzu pojemnika 1 wypełnionego elastomerem 2. W początkowej fazie ruchu trzon napotyka na stosunkowo mały opór elastomeru, gdyż głowica 16 przemieszcza się wówczas w obrębie skrajnego kanału 14 ułatwiającego przepływ elastomeru wokół niej. Niezależnie od zmiennych oporów wywołanych przemieszczaniem się głowicy w komorze głównej, w trakcie zagłębiania się trzona 3 we wewnątrzu pojemnika 1 następuje pokonywanie sprężystości elastomeru w komorze głównej 9 i w komorze pomocniczej 10 spowodowane zanurzeniem się w tych komorach elementów trzona. W końcowej fazie zagłębiania się trzona w pojemniku, głowica znajduje się obok wewnętrznego kanału 11, który zabezpiecza przed przekroczeniem dopuszczalnych dla pojemnika ciśnień. Ruch powrotny trzona, po ustąpieniu siły zewnętrznej , wywołuje energia zgromadzona uprzednio przy sprężeniu elastomeru podczas zanurzania się trzona w poj emniku. W tej fazie ruchu zawór zwrotny 20 odsłania kanały przepływowe 17 zmniejszając tym samym opór powrotny trzona.

W przykładzie wykonania wynalazku uwidocznionym na fig. 4 dzięki zastosowaniu kulkowego zaworu 25 usytuowanego w dnie 6 ułatwione zostało napełnianie pojemnika 1 elastomerem 2 oraz zapewnienie właściwego ciśnienia wstępnego w jego wnętrzu. Dalszą poprawę napełnienia elastomerem a przy tym skrócenie czasu napełnienia całkowicie zmontowanego elastomerowego urządzenia amortyzującego umożliwiają wykonane w prowadnicy 7 otwory przepływowe 30.

178 154

178 154

Fig.2

Fig.3

178 154

178 154

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (8)

Zastrzeżenia patentowe

1. Elastomerowe urządzenie amortyzujące złożone z pojemnika wypełnionego ściśliwym przepływalnym elastomerem i zanurzającego się w nim pod działaniem sił zewnętrznych trzona z głowicą i nurnikiem, który to nurnik ułożyskowany jest w prowadnicy pojemnika i zanurzany jest w komorze pomocniczej pojemnika przy każdym suwie roboczym, znamienny tym, że prowadnica (7) połączonajest ze ściank ąpojemnika (1) i dzieli pojemnik na komorę główną(9) oraz komorę· pomocniczą (10), a średnica (d) nurnika (8) jest mniejsza od średnicy (D) zewnętrznej części trzona (4), a ponadto komora główna ma postać bryły obrotowej o zróżnicowanej średnicy przy czym głowica (16) zawiera kanały przepływowe (17, 18), z zaworem zwrotnym (20), łączące przestrzenie na które dzieli ona komorę główną.

2. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 1, znamienne tym, że zawór zwrotny (20) tworzą wloty kanałów przepływowych (17) i ruchomy pierścień (21).

3. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 2, znamienne tym, że ruchomy pierścień (21) posiada obwodowe wyżłobienie (22) od strony kanałów przepływowych (17).

4. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 1, znamienne tym, że część powierzchni komory głównej (9) utworzona jest przez powierzchnie cylindryczne (13,13,1,13,2), o różnych średnicach, połączone uskokiem (12,12,1).

5. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 1, znamienne tym, że część powierzchni komory głównej (9) tworząpowierzchnie cylindryczne o różnych średnicach połączone powierzchnią stożkową.

6. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 1, znamienne tym, że część powierzchni komory głównej (9) tworzy powierzchnia walcowa (13) połączona z powierzchnią kulistą (24).

7. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 1, znamienne tym, że część powierzchni komory głównej (9) tworzy powierzchnia walcowa połączona z powierzchnią stożkową.

8. Urządzenie amortyzujące według zastrz. 1, znamienne tym, że prowadnica (7) posiada otwory przepływowe (30) łączą komorę główną (9) z komorą pomocniczą (10).