Вопрос. Жидкостные пружины, принцип действия, устройство, демпфирование энергии, импульсный гидропривод

ЖИДКОСТНЫЕ ПРУЖИНЫ

Капельная жидкость является упругим телом, подчиняющимся с некоторым приближением закону сжатия Гука (изменение объема жидкости при ее сжатии пропорционально изменению давления), что позволяет

использовать жидкости для построения мощных пружин и амортизаторов. Принципиальная схема жидкостной пружины приведена на рис. 100, а. Пружина состоит из цилиндра 3 и входящего в нее через уплотнительный

узел штока 1 с поршнем 2, служащим направлением для последнего. Цилиндр 3 заполняется деаэрированной жидкостью под некоторым начальным давлением plf которое определяет усилие начального «сжатия» пружины,

вычисляемое (без учета трения) по выражению

площадь сечения штока / диаметром d.

При утоплении штока / в цилиндр 3 давление жидкости в результате сжатия ее повысится, достигнув к концу хода штока р2, определяемого степенью сжатия жидкости (изменением объема цилиндра 5), а также

коэффициентом сжимаемости последней. Для обеспечения жесткости конструкции и возможности получения

одновременно с этим больших ходов применяются схемы, основанные на дифференциальном штоке (рис. 100, б). Рабочей (неуравновешенной) площадью штока здесь служит разность площадей левого и правого его сечений:

Характеристики жидкостной пружины в основном зависят от коэффициента сжимаемости р (или от объемного модуля упругости) жидкости. На основании выражения (5) перепад (изменение) давления в конце и начале сжатия

где kVlVx — относительное изменение объема жидкости при изменении давления Ар;

рг и р2 — начальное давление жидкости (до сжатия пружины) и давление в конце сжатия;

Р — средний для данного диапазона давления коэффициент сжимаемости жидкости.