橡胶空气弹簧工作原理 |
1. 基本概念和原理 空气弹簧（简称气囊）是在一个密封的容器中充入压缩气体（气压为 0.5—1Mpa） ，利用气体的可压缩 性实现其弹簧作用的。 这样气囊就具 有理想的弹性特性。橡胶空气弹簧工作时，内腔充入压缩空气，形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加，弹簧的高度降低，内腔容积减小，橡胶弹簧的刚度增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时橡胶弹簧的承载能力增加。当振动载荷量减小时，橡胶弹簧的高度升高，内腔容积增大，橡胶弹簧的刚度减小，内腔空气柱的有效承载面积减小，此时橡胶弹簧的承载能力减小。这样，空气弹簧在有效的行程内，的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动载荷的高效控制。还可以用增、减充气量的方法，调整弹簧的刚度和承载力的大小，还可以附设辅助气室，实现自控调节。 2. 分类 空气弹簧按工作时的变形方式分为囊式 膜式 混合式 囊式、膜式 混合式三种。 囊式空气弹簧主要依靠橡胶气囊的挠屈获得弹性变形；膜式空气弹簧主要依靠 橡胶气囊的卷曲获得弹性变形；混合式空气弹簧则兼有以上两种变形方式。囊式空 气弹簧根据橡胶气囊曲数的不同分为单曲、双曲和多曲囊式空气弹簧。膜式空气弹 簧的结构是在盖板和底座之间放置一圆柱形橡胶气囊，通过气囊挠曲变形实现整体 伸缩。膜式空气弹簧在其正常工作范围内，弹簧刚度变化要比囊式小，同时也可通过膜式空气弹簧在其正常工作范围内。 3.气囊的锁定系统与未锁定系统 . 1. 气囊锁定系统 气囊若没与气源连接来控制高度或没有气阀装置，称其为锁定系统。该系统采用固定量的气体作为弹 性媒体。一定量气体封闭在系统内，受压和反弹时气体量保持不变。 2. 气囊的未锁定系统 2. 气囊通过高度控制或其它气阀装置与气源连接，称之为未锁定系统。无论是静止或受压时，气囊可在 设计操作高度保持相对同样的体积。现在这种系统最常用。在高度阀固定条件下，负载力和弹性系数是随 着固定气体的压力的改变而变化的。这种系统，额外的受压气体可以保持气囊的高度，即使气囊的负荷在 改变。这样，负荷的变化情况下，由于该系统的可保持气囊体积不变，所以自然震动比锁定系统固定。 总之，该系统在负荷变化时，自然震动频率不会随之变化。 4.气囊的优点 1. 可控制弹簧伸缩弹性系数； 2. 可调节负荷承载能力； 3. 容易实现的高度控制； 4. 减小摩擦； 5. 符合变化，但自然频率基本不变。 |
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