Жидкостная пружина
Жидкостная пружина — устройство, выполняющее функцию пружины, в котором упругим элементом служит жидкость.
Принцип действия
Принцип действия жидкостной пружины состоит в следующем. При движении поршня вправо (см. рисунок 1) жидкость сжимается, поскольку часть объёма вытесняемой из поршневой полости жидкости занимает шток. Когда усилие на штоке уменьшается, жидкость расширяется и поршень движется влево.
Усилия на штоке в жидкостной пружине достаточно велики, поскольку жидкости обладают весьма малой сжимаемостью; давления жидкости достигают сотен МПа.
Иногда для обеспечения большего хода штока жидкостные пружины изготавливают с двумя штоками (разного диаметра).
Преимуществом жидкостных пружин является простота обеспечения первоначальной затяжки пружины (это осуществляется с помощью регулировочного винта).
Недостатком пружин данного типа является большой нагрев при работе.
Жидкостные пружины применяются в качестве мощных амортизаторов в самолётных шасси, в системах импульсного гидропривода и др.
Использование в авиации
Амортизатор шасси (независимо от конструктивного выполнения) - устройство, совмещающее в себе демпфирующий и упругий элементы и предназначенное для снижения нагрузок на конструкцию самолета за счет поглощения и рассеивания энергии ударов, которые испытывает самолет при посадке и движении по ВПП.
На рис.2 показана схема жидкостно-пружинного амортизатора.
После контакта колеса с ВПП в момент посадки (рис. 2,а) сила от колеса передается на шток амортизатора 1. Центр масс снижающегося самолета и корпус (цилиндр) 2 амортизатора, неподвижно закрепленный на конструкции планера самолета 4, движутся вниз (прямой ход).
При этом часть энергии самолета рассеивается за счет перетекания жидкости в демпфирующем элементе амортизатора и за счет трения подвижных частей амортизатора.
Оставшаяся энергия запасается амортизатором в виде энергии упругой деформации пружины 3. Весьма незначительная часть энергии самолета трансформируется в тепловую и упругую энергию пневматиком колеса.
После окончания прямого хода (когда вся энергия самолета полностью передана амортизатору и амортизатор полностью обжат) за счет распрямления пружины 3 начинается обратный ход (рис. 2,б). При этом центр масс самолета поднимается вверх за счет энергии, запасенной упругим элементом амортизатора (в данном случае - пружины).
Однако не вся упругая энергия превращается в потенциальную энергию положения самолета относительно поверхности ВПП. Часть ее на обратном ходе также рассеивается в виде тепла за счет перетекания жидкости в демпфирующем элементе амортизатора. Таким образом, происходит торможение на прямом и обратном ходе.
