Пневматический демпфер

 

Изобретение относится к траьспортному машиностроению, в частности к пневматическим демпферам, и может использоваться преимущественно в подвесках сидений мобильных машин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Пневматический демпфер содержит цилиндр, поршень, разделяющий полость цилиндра на две части, управляемые клапаны и блок управления, к которому подключен датчик относительного перемещения , а также даптчики давления. Блок управления дополнительно снабжен логическими элементами И, НЕ, асинхронным RS- триггером и подсоединенным к датчику относительного перемещения двухпороговым переключателем, состоящим из двух компараторов , опорные напряжения которых соответствуют амплитудам ± а относительных перемещений. При этом выход переключателя соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом основного RS-i риггера, который также через элемент НЕ соединен с входом R дополнительного RS-триггера, вход S которого соединен с выходом дополнительного элемента И, а выход - с усилителем клапанов, управляющим клапанами. В области амплитуды ± а относительных перемещений поршня, связанного с демпфируемым объектом, демпфер работает как упругий элемент. При превышении указанной амплитуды перемещений поршня осуществляется демпфирование колебаний. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 60 N 2/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1428621 (21) 4674528/11 (22) 06.04.89 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (71) Луцкий филиал Львовского политехнического института (72) А.Е.Плющев и В.Р.Карпенко (53) 629 11 042 2(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1428621, к-:, В 60 N 11//0022, 1987. (54) ПНЕBMATMЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к пневматическим демпферам, и может использоваться преимущественно В подвесках сидений мобильных машин. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. Пневматический демпфер содержит цилиндр, поршень. разделяющий полость цилиндра на две части, управляемые клапаны и блок управления, к которому подключен датчик относительного перемещения, а также даптчики давления. Блок управления дополнительно снабжен логичеИзобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к пневматическим демпферам, и может быть использовано преимущественно в подвесках сидений мобильных машин.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема пневматического демпфера.

Демпфер содержит пневматический цилиндр 1 и поршень 2, разделяющий цилиндр на две полости А и Б и связанный через шток

3 с амортизируемым объектом 4, а также

„„. Ж „„1648815 А2 скими элементами И, НЕ, асинхронным RSтриггером и подсоединенным к датчику Относительного перемещения двухпороговым переключателем, состоящим из двух компараторов, опорные напряжения которых соответствуют амплитудам +. а относительных перемещений. При этом выход переключателя соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с Выходом оснОВнОГО RS-триГгерд, который также через элемент НЕ соединен с входом R дополнительного RS-триггера, вход S которого соединен с выходом.дополнительнога элемента И, а выход — с усилителем клапанов, управляющим клапанами. В области амплитуды а относительных перемещений поршня, связанного с демпфируемым объектом, демпфер работает как упругий элемент. При превышении указанной амплитуды перемещений поршня осуществляется демпфирование колебаний, 1 ил. управляемые клапаны 5 и б с сердечниками

7 и 8, разделяющие полости А и Б с атмосферой и подключенные к блоку 9 управления, с которым также соединены датчики 10 и 11 давления полостей А и Б и датчик 12 относительного перемещения.

Блок 9 управления содержит два параллельно соединенных компаратора 13 и 14, входы которых соединены с датчиками 10 и

11 давления, а выходы — напрямую через элемент И-НЕ 15 с одним из входов элемента И 16, а через элемент НЕ 17 — с R-входом асинхронного RS-триггера 18: Другой вход

1648815

50 элемента И 16 соединен с выходом детектора 19 нулевого уровня, вход которого соединен с выходом дифференциатора 20, к которому подключен датчик 12 относительного перемещения, при этом выход элемента И 16 подключен к S-входу RS-триггера 18.

В состав блока 9 входит усилитель 2;. роме того, блок 9 снабжен дополнительными элементами И 22 и НЕ 23, дополнительным асинхронным RS-триггером 24 и двухпороговым переключателем 25, состоящим из двух дополнительных компараторов, опорные напряжения которых установлены соответственно максимальным амплитудам возвратно-поступательных перемещений поршня 2 в упругой области работы демпфера. Датчик 12 относительного перемещения подключен к двухпороговому переключателю 25, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И 22, к второму входу которого подключен выход основного RS-триггера 18, соединенного с входом дополнительного элемента НЕ 23, подключенного к R-входу дополнительного

RS-триггера 24, выход которого подключен к входу усилителя 21, а вход соединен с выходом дополнительного элемента И 22.

Блок 9 управления на выходе из усилителя 21 формирует два уровня сигнала: соответствующий "1" и соответствующий "О".

В случае "1" клапаны открыты, а в случае "О" закрыты.

Дифференциатор 20 нулевого уровня срабатывает в случае входного сигнала, равного "О", компараторы 13 и 14 — в случае верхнего (на схеме) входного сигнала, большего или равного нижнему входному сигналу, а двухпороговый переключатель 25 — в случае сигналов, находящихся вне полосы, ограниченной опорными напряжениями Ug и Ug, соответствующими амплитудам + а относительных перемещений объекта 4 амортизации (соответствуют упругой области работы демпфера).

Пневматический демпфер работает следующим образом.

В исходном положении давление в полостях А и Б равно атмосферному, а скорость амортизируемого объекта.4 равна нулю, поэтому на выходе детектора 19 нулевого уровня формируется сигнал, соответствующий "1", На выходе компараторов 13 и14 также формируются сигналы, соответствующие "1", и поэтому íà R-вход триггера 18 поступает сигнал "1", на S-вход — "О", что соответствует сигналу "О" на выходе триггера 18, который поступает на один из входов элемента И 22. С переключателя 25 на другой вход элемента И 22 поступаает также сигнал "О", так как в статическом состоянии

40 объект 4 амортизации (и поршень 2) находится в полосе амплитуд + а. Таким образам, на R-вход триггера 24 поступает сигнал

"1", à Hà S-вход — "О", что соответствует сигналу "О" на выходе триггера 24, сигналу

"О" на входе в усилитель 21, и, следовательно, в исходном положении клапаны 5 и 6 закрыты.

При ходе сжатия (перемещение поршня

2 вниз) объем полости Б уменьшается, а объем полости А увеличивается, следовательно, давление в полости Б возрастает, а в полости А падает, и усилие сопротивления нарастает пропорциональна перемещению поршня 2. При этом на выходе комнаратора

13 формируется сигнал "О", а на выходе компаратора 14 — "1", следовательно, íà R-вход триггера 18 подается сигнал "О". На S-вход триггера 18 также подается сигнал "О". так как "О" поступает на вход элемента И 16 с детектора 19 нулевого уровня вследствие наличия отличной от нуля скорости движения объекта 4 амортизации. Значения S=O и

R= 10 соответствуют предыдущему состоянию триггера 18, т.е. сигналу "О" íà его выходе. Таким образом, на S-вход триггера 24 независимо ат сигнала переключателя 25 ("О" или "1" в зависимости от амплитуды перемещения) поступает сигнал "О", а на

R-вход — "1", чта соответствует сигналу "О" на выходе триггера 24.и закрытому состоянию клапанов 5 и 6.

В момент перемены направления движения амортизируемого объекта 4 с поршнем 2 (начало хода отбоя) на выходе детектора 19 нулевого уровня формируется кратковременный импульс, соответствующий "1", и на S-вход триггера 18 подается сигнал "1", при этом íà R-входе сохраняется сигнал "О", так как давление в полости Б превышает давление в.полости А, и на выходе триггера 18 формируется сигнал, соответствующий "1", который подается на один из входов элемента И 22 и вход элемента НЕ

23. Состояние другого входа элемента И 22 зависит от амплитуды относительного перемещения амортизируемога объекта 4 и, следовательно, поршня 2. При этом возможны два случая.

1, Амплитуда относительного перемещения меньше значения а.

На выходе переключателя 25 сохраняется сигнал "О", и, следовательно, Hà S-вход триггера 24 подается также сигнал "0", на

R-входе триггера 24 также присутствует сигнал "О", что соответствует предыдущему состоянию триггера 24, т.е. нулю на его .выходе, и, следовательно, закрытому состо-. янию клапанов 5 и 6. При переходе эмортизируемого объекта 4 через точку, 1648815

6 закрываются

20 соответствующую нулевому значению относительной скорости. на выходе детектора 19 нулевого уровня формируется сигнал "0" и на S-вход триггера 18 подается "0". íà R-входе триггера 18 сохраняется нулевой сигнал вследствие наличия перепада давлений в полостях А и Б, а следовательно, сохраняется предыдущее состояние триггера 18, соответствующее сигналу "1" на его выходе.

Таким образом, íà S-вход и R-вход триггера

24 продолжают поступать сигналы "0", что соответствует предыдущему состоянию триггера 24 и закрытому состоянию клапанов 5 и 6. Таким аб.разам, в описанном случае пневматический демпфер работает как дополнительный упругий элемент, отдавая в колебательную систему на ходе отбоя накопленную на ходе сжатия энергию сжатого воздуха. Демпфирование в этом случае практически нулевое, не считая утечек через уплотнения, а жесткость подвески увеличивается, После возвращения в статическое положение и выравнивания давлений в полостях А и Б объект 4 амортизации начинает двигаться вверх, при этом давление в полости А нарастает, а в полости Б падает, и процесс повторяется.

2. Амплитуда относительного перемещения больше значения а.

На выходе переключателя 25 формируется сигнал, соответствующий "1"., и, следовательно, нэ S-вход триггера 24 подается сигнал "1", на R-входе триггера при этом будет игнал "0", чтс соответствует сигналу

"1" яа выходе триггера 24 и открытому состоянию клапанов 5 и 6, При переходе амортиэируемого объекта 4 через точку, соответствующую нулевому значению относительной скорости, и наличии перепада давлений в полостях А и Б, как было рассмотрено выше, на выходе триггера 18 сохраняется сигнал "1". Состояние триггера

24 может соответствовать двум значениям (а завиае масти от сигнала, поступающего от гереклечателя 21); S=O, R=O или S-1 ° R=O. И первое, и второе значения дают на выходе трвмтера 24 сигнал "1", и, следовательно, 25

45 I клапаны 5 и 6 продолжают находится в открытом состоянии.

Как только давления в полостях А и Б выравниваются, на выходах кампаратарав

13 и 14 появляются сигналы, соответствующие "1", и следовательно, на R-вход триггера 18 подается сигнал "1", на S-входе его остается сигнал "О, поэтому на выходе триггера 18 формируется сигнал, соответствующий "0", а на R-входе — "1", чта соответствует сигналу "0" на выходе триггера 24 и входе в усилитель 21, и клапаны 5 и

При дальнейшем ходе отбоя давление в полости А нарастает, а в полости Б падает, и процесс повторяется.

В описанном случае реализуется функция демпфирования, так как накопленная нэ ходе сжатия энергия сжатого воздуха не может быть отдана обратна в колебательную систему ввиду создания условий, при которых перепад давления на поршне 2 в начале хода отбоя ликвидируется.

Формула изобретения

Пневматический демпфер па авт. св.

% 1428621, от л и ч а ю шийся тем, чта, с целью расширения функциональных вазможностей, блок управления снабжен дополнительными элементами И, Н Е, дополнительными асинхронным RS-триггером и двухпораговым переключателем, состоя щим из двух допал н ител ьн ых компараторов, опорные напряжения которых установлены соответственно максимальным амплитудам возвратно-поступательных перемещений поршня в упругой области работы демпферэ, при этом датчик относительного перемещения подключен к двухпороговому переключателю, выход которого подключен к первому входу дополнительнага элемента И, к второму входу которого подключен выход оснавнога RSтриггера, соединенного с входом дополнительного элемента НЕ, подключенного к

R-входу дополнительного RS-триггера, выход которого подключен к входу усилителя, а S-вход соединен с выходом дополнительного элемента И.

Составитель В.Сальянов

Редактор Л.Веселовская Техред M.Mopãåíòàë Корректор M.MàêñèìèUjèíåö

Заказ 1492 Тираж 313 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101