Рідинні пружини

Рідинна пружина - механічний пристрій, яке виконує функцію пружини, в якому пружним елементом служить рідина.

Принцип дії

Принцип дії рідинної пружини полягає в наступному. При русі поршня вправо рідина стискається, оскільки частина обсягу витісняється з поршневий порожнини рідини займає шток. Коли зусилля на штоку зменшується, рідина розширюється й поршень рухається вліво. Зусилля на штоку в рідинної пружині досить великі, оскільки рідини мають вельми малої стискальністю; тиску рідини досягають сотень МПа. Іноді для забезпечення більшого ходу штока рідинні пружини виготовляють з двома штоками (різного діаметра).

Характеристики

Максимальне число ходів рідинної пружини - 300-400 подвійних ходів за хвилину. Проте при використанні їх в тестових вибраційних установках в якості імпульсного приводу вони допускають, при невеликих амплітудах вібрацій, до 100 імпульсов за секунду.

Переваги та недоліки

Перевагою рідинних пружин є простота забезпечення первісної затягування пружини (це здійснюється за допомогою регулювального гвинта).

Недоліком пружин даного типу є великий нагрів при роботі.

Застосування

Рідинні пружини, оснащені демпфуючими пристроями, широко застосовуються в якості амортизаторів шасі транспортних машин та літаків. Амортизатор шасі (незалежно від конструктивного виконання) - пристрій, який поєднує в собі демпфуючий та пружний елементи і призначений для зниження навантажень на конструкцію літака за рахунок поглинання та розсіювання енергії ударів, які літак отримує при посадці й рухові по злітно-посадковій смузі. Після контакту колеса зі злітною смугою у момент посадки сила від колеса передається на шток амортизатора 1. Центр мас літака і корпус (циліндр) 2 амортизатора, нерухомо закріплений на конструкції планера літака 4, рухаються вниз (прямий хід). При цьому частина енергії літака розсіюється за рахунок перетікання рідини в демпфючому елементі амортизатора і зрахунок тертя рухомих частин амортизатора. Залишкова енергія запасається амортизатором у вигляді енергії пружної деформації пружини 3. Незначна частина енергії літака трансформується в теплову та пружну енергію пневматиком колеса. Після закінчення прямого ходу (коли вся енергія літака повністю передана амортизатору і амортизатор повність затиснутий) за рахунок випрямлення пружини 3 починається зворотній хід. При цьому центр мас літака піднімається вгору за рахунок енергії, накопиченої пружним елементом амортизатора (в даному випадку - пружиною). Проте не вся пружна енергія перетворюється в потенціальну енергію положення літека відносно поверхні злітно-посадкової смуги. Її частина також різсіюється на зворотньому ході у вигляді тепла за рахунок перетікання рідини в демпфуючому елементі амортизатора. Таким чином, відбувається гальмування на прямому і зворотньому ході.

Рідинні пружини також широко застосовуються в якості опор важких машин і установок, в якості буферних пристоїв для гальмування великих мас на малих проміжках шляху, а також в якості пристоїв для захисту машин від ударних перенавантажень.

Посилання

Башта Т.М. Гідропривід і гідропневмоавтоматика. М .: "Машинобудування", 1972. 320 с.