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橡膠空氣彈簧工作原理

1. 基本概念和原理

空氣彈簧(簡稱氣囊)是在一個密封的容器中充入壓縮氣體(氣壓為 0.5—1Mpa) ,利用氣體的可壓縮 性實現其彈簧作用的。 這樣氣囊就具 有理想的彈性特性。橡膠空氣彈簧工作時,內腔充入壓縮空氣,形成一個壓縮空氣氣柱。隨著振動載荷量的增加,彈簧的高度降低,內腔容積減小,橡膠彈簧的剛度增加,內腔空氣柱的有效承載面積加大,此時橡膠彈簧的承載能力增加。當振動載荷量減小時,橡膠彈簧的高度升高,內腔容積增大,橡膠彈簧的剛度減小,內腔空氣柱的有效承載面積減小,此時橡膠彈簧的承載能力減小。這樣,空氣彈簧在有效的行程內,的高度、內腔容積、承載能力隨著振動載荷的遞增與減小發生了平穩的柔性傳遞、振幅與震動載荷的高效控制。還可以用增、減充氣量的方法,調整彈簧的剛度和承載力的大小,還可以附設輔助氣室,實現自控調節。

2. 分類

空氣彈簧按工作時的變形方式分為囊式 膜式 混合式 囊式、膜式 混合式三種。 囊式空氣彈簧主要依靠橡膠氣囊的撓屈獲得彈性變形;膜式空氣彈簧主要依靠 橡膠氣囊的卷曲獲得彈性變形;混合式空氣彈簧則兼有以上兩種變形方式。囊式空 氣彈簧根據橡膠氣囊曲數的不同分為單曲、雙曲和多曲囊式空氣彈簧。膜式空氣彈 簧的結構是在蓋板和底座之間放置一圓柱形橡膠氣囊,通過氣囊撓曲變形實現整體 伸縮。膜式空氣彈簧在其正常工作范圍內,彈簧剛度變化要比囊式小,同時也可通過膜式空氣彈簧在其正常工作范圍內。

3.氣囊的鎖定系統與未鎖定系統

. 1. 氣囊鎖定系統 氣囊若沒與氣源連接來控制高度或沒有氣閥裝置,稱其為鎖定系統。該系統采用固定量的氣體作為彈 性媒體。一定量氣體封閉在系統內,受壓和反彈時氣體量保持不變。 2. 氣囊的未鎖定系統

2. 氣囊通過高度控制或其它氣閥裝置與氣源連接,稱之為未鎖定系統。無論是靜止或受壓時,氣囊可在 設計操作高度保持相對同樣的體積?,F在這種系統最常用。在高度閥固定條件下,負載力和彈性系數是隨 著固定氣體的壓力的改變而變化的。這種系統,額外的受壓氣體可以保持氣囊的高度,即使氣囊的負荷在 改變。這樣,負荷的變化情況下,由于該系統的可保持氣囊體積不變,所以自然震動比鎖定系統固定。 總之,該系統在負荷變化時,自然震動頻率不會隨之變化。

4.氣囊的優點

1. 可控制彈簧伸縮彈性系數;

2. 可調節負荷承載能力;

3. 容易實現的高度控制;

4. 減小摩擦;

5. 符合變化,但自然頻率基本不變。


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