Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОПРЕССА
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОПРЕССА

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОПРЕССА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может быть использовано в гидравлических прессах. Преобразователь содержит неподвижно установленные и сообщающиеся между собой гидроцилиндры, источник питания для подачи энергоносителя и упругие элементы. Гидроцилиндры объединены в пары. Каждая пара состоит из соосно расположенных и направленных штоками навстречу один другому силового и нагрузочного гидроцилиндров. Источник питания соединен с надпоршневой полостью силового гидроцилиндра первой пары. Надпоршневая полость силового гидроцилиндра каждой последующей пары сообщена с полостью нагрузочного гидроцилиндра предыдущей пары. Силовой гидроцилиндр каждой пары имеет поршень с площадью поперечного сечения, превышающей площадь поперечного сечения соответствующего ему нагрузочного гидроцилиндра. Упругие элементы установлены между штоками силового и нагрузочного гидроцилиндров каждой пары, расположенной перед последней парой. Штоки силового и нагрузочного гидроцилиндров этой пары выполнены с возможностью размещения между ними объекта прессования. В результате обеспечивается увеличение коэффициента усиления. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2191698
Класс(ы) патента: B30B15/16, B30B1/32, F15B15/02
Номер заявки: 2000130885/02
Дата подачи заявки: 08.12.2000
Дата публикации: 27.10.2002
Заявитель(и): Сибирский государственный индустриальный университет
Автор(ы): Дворников Л.Т.; Хохрин М.В.
Патентообладатель(и): Сибирский государственный индустриальный университет
Описание изобретения: Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может использоваться в устройствах гидропрессов.
Известен гидравлический преобразователь давления [I], содержащий два неподвижных относительно друг друга гидроцилиндра, поршневые полости которых заполнены энергоносителем, сообщены между собой, а штоки поршней соединены кинематически. Усиление в нем достигается разностью площадей соединяющихся между собой гидроцилиндров. Недостатком такого усилителя является то, что коэффициент усиления в нем является нерегулируемым.
Известен также преобразователь давления [2]. Этот преобразователь содержит более двух гидроцилиндров, соединенных в вертикальный каскад, полости которых заполнены энергоносителем и сообщены между собой, а также источник питания, соединенный с надпоршневой полостью одного из гидроцилиндров, причем промежуточные гидроцилиндры выполнены двухштоковыми, а штоки поршней гидроцилиндров кинематически соединены посредством упругих элементов.
Основным недостатком этого преобразователя является то, что коэффициент усиления в нем мало отличается от получаемого преобразователем [1].
Задачей настоящего изобретения является существенное увеличение коэффициента усиления. Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователе давления гидропресса, содержащем неподвижно установленные и сообщающиеся между собой гидроцилиндры, источник питания для подачи энергоносителя, соединенный с надпоршневой полостью одного из гидроцилиндров, и упругие элементы, гидроцилиндры объединены в пары, каждая из которых состоит из соосно расположенных и направленных штоками навстречу один другому силового и нагрузочного гидроцилиндров, источник питания соединен с надпоршневой полостью силового гидроцилиндра первой пары, надпоршневая полость силового гидроцилиндра каждой последующей пары сообщена с полостью нагрузочного гидроцилиндра предыдущей пары, поршень силового гидроцилиндра каждой пары выполнен с площадью поперечного сечения, превышающей площадь поперечного сечения соответствующего ему нагрузочного гидроцилиндра, а упругие элементы установлены между штоками силового и нагрузочного гидроцилиндров каждой пары, расположенной перед последней парой, штоки силового и нагрузочного гидроцилиндров которой выполнены с возможностью расположения между ними объекта прессования.
На чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь давления гидропресса с тремя парами гидроцилиндров, сообщающихся друг с другом.
Преобразователь давления, показанный на чертеже, состоит из сообщающихся пар гидроцилиндров А, В и С. Каждая пара состоит из неподвижных относительно друг друга силового 1, 3, 5 и нагрузочного 2, 4, 6 гидроцилиндров, снабженных соответственно поршнями 7, 8; 9, 10 и 11,12 со штоками 13-14; 15-16 и 17-18, причем штоки 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 расположены соосно и направлены навстречу друг к другу. На первых парах гидроцилиндров А и В между штоками установлены упругие элементы 19 и 20 с возможностью их взаимодействия со штоками, а в последней паре - объект прессования 21. Под силовым гидроцилиндром в каждой паре понимается нижний гидроцилиндр. Надпоршневая полость первого силового гидроцилиндра сообщена с источником питания для подачи электроносителя. Под источником питания понимается гидронасосная станция, от которой подается энергоноситель (рабочая жидкость) под давлением. Под нагрузочным гидроцилиндром в каждой паре понимается верхний гидроцилиндр, шток поршня которого воздействует на упругий элемент или на объект прессования.
Работает преобразователь давления гидропресса следующим образом.
Под действием внешней силы F1 от источника питания поршень 7 гидроцилиндра 1, площадь поперечного сечения которого S1, будет перемещаться, а вытесненная им жидкость переместится из гидроцилиндра 1 в гидроцилиндр 2 и переместит поршень 8 с площадью поперечного сечения S2<S>1 в направлении к упругому элементу 19. Под действием силы Р1 сопротивления упругого элемента 19 сообщающихся гидроцилиндров 1 и 2 возникнет давление q1, которое станет рабочим давлением на поршень 9 второй пары гидроцилиндров 3-4. Там возникнет сила F2, под действием которой во второй паре сообщающихся гидроцилиндров, т. к. площадь сечения 10 (S4) менее площади сечения поршня 9 (S3) и из-за наличия между штоками 15 и 16 упругого элемента 20, возникнут сила P2 и давление q2. Давление q2 является давлением для третьей пары гидроцилиндров. На поршень 11 будет воздействовать сила F3, а т.к. площадь поршня 12 (S6) менее площади сечения поршня 11 (S5), штоки 17 и 18 будут сближаться и воздействовать на объект прессования 21 силой Р3. Всего число пар гидроцилиндров может быть любое число n, т.е. между первой и последней парой гидроцилиндров может быть (n-2) промежуточных пар гидроцилиндров.
Легко показать, что

и тогда коэффициент усиления

В случае, если всего пар гидроцилиндров в каскаде n штук, то

Важно отметить, что все пары гидроцилиндров каскада могут быть выполнены одинаково, т.е. с равными сечениями поршней силовых гидроцилиндров
S1=S3=S5=М... =S2n-1
и равными сечениями поршней нагрузочных цилиндров
S2=S4=S6=...=S2n.
Тогда коэффициент усиления по (3) окажется равным

Именно полученная в формуле (4) разность S1-S2 в степени n и отличает предлагаемое устройство от всех известных.
Рассмотрим частный случай. Пусть всего в каскаде три пары гидроцилиндров, т.е. n=3, при этом S1=S3=S5=200 мм2 и S2=S4=S6=180 м2.
Тогда по (4)

Это означает, что на объект прессования будет приложено усилие
P3=900F1.
Увеличивая каскад еще на один ряд, получим

P4=900F1.
Преобразователь давления по [1] дает

т.е. предлагаемое устройство способно увеличивать коэффициент усиления в тысячи раз.
Использованные источники
1. SU, авторское свидетельство, 360832, кл. В 30 В 15/16, 1976.
2. RU, патент, 2104157, кл. 6 В 30 В 15/16, 1998.
Формула изобретения: Преобразователь давления гидропресса, содержащий неподвижно установленные и сообщающиеся между собой гидроцилиндры, источник питания для подачи энергоносителя, соединенный с надпоршневой полостью одного из гидроцилиндров, и упругие элементы, отличающийся тем, что гидроцилиндры объединены в пары, каждая из которых состоит из соосно расположенных и направленных штоками навстречу один другому силового и нагрузочного гидроцилиндров, источник питания соединен с надпоршневой полостью силового гидроцилиндра первой пары, надпоршневая полость силового гидроцилиндра каждой последующей пары сообщена с полостью нагрузочного гидроцилиндра предыдущей пары, поршень силового гидроцилиндра каждой пары выполнен с площадью поперечного сечения, превышающей площадь поперечного сечения соответствующего ему нагрузочного гидроцилиндра, а упругие элементы установлены между штоками силового и нагрузочного гидроцилиндров каждой пары, расположенной перед последней парой, штоки силового и нагрузочного гидроцилиндров которой выполнены с возможностью расположения между ними объекта прессования.