Гидравлический демпфер

 

Использование: машиностроение, виброзащитная техника а именно подвески транспортных средств. Сущность изобретения: гидравпический демпфер содержит резервуар, расположенный в нем цилиндр с радиальными отверстиями в средней части и двумя клапанами и установленный в цилиндре шток с поршнем. В последнем размещен дросселирующий элемент. Один из клапанов установлен в надпоршневой полости и предназначен для пропускания жидкости из надпоршневой полости в резервуар, а другой - в подпоршневой полости и предназначен для пропускания жидкости из подпсршневой полости в резервуар. Радиальные отверстия поочередно перекрываются поршнем при его движении. 3 ил

Оди(:АББЕ ИЗОБРЕХЕНЙЗ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 493511?/28 (22) 08.05.91 (46) 15.11.93 Бюл. Na 41-42 (71) Орловский филиал Московского института приборостроения (72) Чернышев В.И. (73) Орловский филиал Московского института приборостроения (54) ГИДРАВЛИЧЕС!(ИЙ ДЕМПФЕР (57) Использование: машиностроение, виброзгщитная техника, а именно подвески транспортных средств. Сущность изобретения: гидравлический (щ RJJ (1Ц 2002983 П. (%1) 3ЕИ.ЕЯВВ демпфер содержит резервуар. расположенный в нем цилиндр с радиальными отверстиями в средней части и двумя клапанами и установленный в цилиндре шток с поршнем. В последнем размещен дроссепирующий элемент. Один.из клапанов установлен в надпоршневой полости и предназначен для пролускания жидкости из надлоршневой полости в резервуар, а другой.— в подпоршневой полости и предназначен для пропускания жидкости из подпоршневой полости в резервуар. Радиальные отверстия поочередно перекрываются поршнем при его движснии. 3 ил.

2002983

Изобретение относится к виброзащитной технике и предназначено для установки совместно с упругими элементами подвесок транспортных средств, в частности может использоваться в сиденьях тракторов дорожных и сельскохозяйственных машин для защиты человека-оператора от действия случайных колебаний.

Известен гидравлический демпфер, содержащий резервуар с установочным элементом, предназначенным для крепления на основании, расположенный в резервуаре цилиндр с двумя клапанами, установленный в цилиндре шток, предназначенный для связи с объектом, закрепленный на штоке поршень и размещенный в поршне дросселирующий элемент.

Постоянно включенный в работу дросселирующий элемент не способствует эффективности демпфирования, поскольку в промежутки времени, когда объект и основание движутся в одном направлении, а скорость объекта меньше скорости основания, диссипативные силы увеличивают скорость объекта.

Известен гидравлический демпфер, содержащий резервуар с установочным weментом, предназначенным для крепления на основании, расположенный s резервуаре цилиндр cдвумя клапанами, установленный в цилиндре и предназначенный для связи с объектом шток с закрепленным на нем поршнем и размещенный в последнем дросселирующий элемент, причем первый клапан установлен в надпоршневой полости, второй — в подпоршневой полости и предназначен для пропускания жидкости иэ подпоршневой полости в резервуар.

Последовательность включения в ра6оту и выключения из работы дросселирующего элемента, когда гидравлический демпфер работает совместно с упругими элементами подвески, не согласуется с направлением действия восстанавливающей силы. Так, при кинематическом возмущении непосредственно после выравнивания смещений основания и объекта скорость последнего увеличивается как под действием восстанавливающей силы, так и дополнительно при включенном дросселирующем элементе за счет диссипативных сил.

Кроме того, последовательность работы клапанов не позволяет эффективно тормозить объект эа счет диссипативных сил после того, как скорость объекта начинает превышать скорость основания при их движении в одном направлении, т.е. не обеспечивается оптимальный релейный. (включено-выключено) режим работы дросселирующего элемента.

Все это ухудшает качественные показатели данного гидравлического демпфера как объекта виброзащитной техники.

Цель изобретения — повышение эффективности демпфирования за счет периодического выключения из работы дросселирующего элемента при равенстве смещений объекта и основания с последующим включением его в работу, когда скорость объекта превышает скорость основания при их движении в одном направлении, Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом демпфере, содержащем резервуар с установочным элементом, предназначенным для крепления на основании, расположенный в резервуаре цилиндр с двумя клапанами,.установленный в цилиндре и предназначенный для связи с объектом шток с закрепленным на нем поршнем и размещенный в последнем дросселирующий элемент, причем первый клапан установлен в надпоршневой полости, второй клапан — в подпоршневой полости и пред.: назначен для.пропускэния жидкости из подпоршневой полости в резервуар, в средней части цилиндра выполнены радиальные отверстия, поочередно перекрываемые поршнем, а первый клапан предназначен для пропускания жидкости из надпоршневой полости в резервуар.

На фиг,1 изображен предлагаемый демпфер, общий вид; на фиг.2 — схема расположения гидравлического демпфера совместно с упругими элементами подвески. между объектом и основанием; на фиг.3— осциллограммы смещений и скоростей объекта и основания при кинематическом возмущении, Гидравлический демпфер содержит резервуар 1, расположенный в резервуаре 1 цилиндр 2 с двумя клапанами 3 и 4, установленный в цилиндре 2 шток 5, закрепленныйна штоке 5 поршень 6, делящий цилиндр 2 на над- и подпоршневую полости, устанавливаемый в поршне 6 дросселирующий элемент 7, и два радиальных отверстия 8 и 9, выполненных в средней части цилиндра 2.

Клапаны 3 и 4 состоят.из отверстий 10 и

11, выполненных соответственно у верхней и нижней кромки цилиндра 2 и перекрываемых упругими кольцами 12 и 13, Упругие кольца 12 и 13 на цилиндре 2 расположены в круговых проточках, Дросселирующий элемент выполнен в виде устанавливаемых в поршне 6 вкладышей с калиброванными отверстиями 14

Гидравлический демпфер посредством проушин на штоке 5 и резервуаре 1 соединяется с объектом 15 и основанием 16.

2002983 l0

В положении статического равновесия объекта 15 на упругих элементах 17 подвески или при равенстве смещений объекта 15 и основания 16, т.е. когда х-у-О, поршень 6 иаходится в средней части цилиндра 2 между радиальными отверстиями 8 и 9.

В процессе работы гидравлического демпфера совместно с упругими элементами подвески восстанавливающая сила последних периодически изменяет направление на противоположное. В проме>кутке а...Ь восстанавливающая сила действует вверх ух>0, а в промежутке b...ñ — вниз у — х < О.

Расстояние между объектом 15.и основанием 16 в точках а, Ь и с такое же как и при положении статического равновесия объекта 15 на упругих элементах 17 подвески (х — у - О).

В начале промежутка а...Ь от а до ф1 обьект 15 и основание 16 сближаются друг с другом и у - х > О (скорость объекта 15 меньше скорости основания 16). В конце промежутка а...Ь от (i до Ь они удаляются друг от друга и соответственно у — х < 0. При последующем движении в промежутке Ь ...с от Ь к они продолжают удаляться друг от дРУга У вЂ” х <.О, а от ье кс сближаютсЯ друг с другом и у — х > О.

При движении от положения статического равновесия — точки а поршень 6 перемещается от среднего положения в цилиндре 2 вниз. Давление в подпоршневой полости возрастает и жидкость через отверстие 11 в клапане 4, отжимая упругое кольцо

13, поступает в резервуар 1 и далее через отверстия 8 и 9 в надпоршневую полость.

Часть жидкости выдавливается через калиброванные отверстия 14 дросселирующего элемента 7. Поскольку основной обьем жидкости свободно выдавливается через клапан 4, то диссипативная сила, развиваемая в дросселирующем элементе 7 и подталкивающая объект: 15 (у — х > О), практически равна нулю, т.е. дросселирующий элемент 7

6 элемента 7, т,е. он включен в работу и развиваемая при этом диссипативная сила противоположна восстанавливающей силе (у — х > О) и уменьшает. скорость х обьекта

1.5(у — х < О), Достигая .положения статического равновесия — точки Ь, поршень 6 начинает перемещаться от среднего положения в цилиндре 2 вверх. Давление в надпоршнввой полости возрастает и жидкость через отверстие 10 в клапане 3, отжимая упругое кольцо 12, поступает в резервуар 1 и далее через отверстия 8 и 9 в подпоршневую пс лость. Часть жидкости выдавливается и через калиброванные отверстия 14 дросселирующего элемента 7, Поскольку основной объем жидкости свободно выдавли. .ается через клапан 3, то диссипативная сила, развиваемая в дросселирующем элементе 7 и подталкивающая объект 15 (у — х<

< О), практически равна нулю, т.е. дросселирующий элемент 7 выключен из работы и скорость х объекта 15 увеличивается по абсолютной величине только за счет действия восстанавливающей силы у — х < О, После пр6хо>кдения точки поршень

6 начинает перемещаться вниз к средней части цилиндра 2. Давление в подпоршневой полости и резервуаре 1 возрастает и клапан 3 закрыт (упругое кольцо 12 перекрывает отверстие 10). Жидкость из подпорш невой полости выдавливается в надпоршневую полость только через калиброванные отверстия 14 дросселирующего элемента 7, т.е. он включен в работу и развиваемая при этомдиссипативная сила противоположна восстанавливающей силе (у — х < О) и уменьшает по абсолютной величине скорость х объекта 15 (у — x > О), При дальнейшем дви>.ении обьекта 15 и основания 16 описанная последовательность работы гидравлического демпфера повторяется.

Выполнение в средней части цилиндра выключен из работы и скорость х объекта

15 увеличивается только за счет действия восстанавливающей силы у — х > О.

После прохождения точки (1 поршень

6 начинает перемещаться вверх к средней части цилиндра 2. Давление в надпоршне-. вой полости и резервуаре 1 возрастает и клапан 4 закрыт (упругое кольцо 13 перекрывает отверстие 11), Жидкость из надпоршневой полости выдавливается в подпоршневую полость только через калиброванные отверстия 14 дросселирующего

2 радиальных отверстий 8 и 9 и установки клапана 3, предназначенного для пропускания жидкости из надпоршневой полости в резервуар, позволяет отслеживать моменты времени, в которые восстанавливающая сила равна нулю, и в эти моменты времени выключать из работы дросселирующий элемент 7 с последующим включением его в работу; когда скорость х обьекта 15 превыс шает скорость у основания 16 при их движении в одном направлении.

2002983

Такая последовательность работы дросселирующего элемента 7 обеспечивает оптимальный релейный (включено-выключено}. режим его работы, при котором диссипативная сила всегда направлена только против 5 движения объекта 15 и способствует уменьвой полости, второй клапан - в подпоршневой полости и предназначен для

15 пропускания жидкости .из подпоршневой полости в резервуар, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, в средней части цилиндра выполнены радиальные отверстия, noose20 редно перекрываемые поршнем, а первый клапан предназначен для пропускания жидкости из надпоршневой полости в резервуар. шениа его скорости х.

Режимы, когдадиссипативная сила под-. талкивает обьект 15. исключаются, и тем

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР, содержащий резервуар с установочным. элементом, предназначенным для крепления на основании, расположенный в резервуаре цилиндр с двумя клапанами, установленный в цилиндре и предназначенный для связи с объектом шток с закрепленным на нем поршнем и размещенный в последнем дросселирующий элемент, причем первый клапан установлен в надпоршнесамым повышается эффективность демпфирования. (56) Чупраков Ю.И, Гидравлические системы защиты человека-оператора от. общей вибрации. M,: Машиностроение, 1987, с,40, рис.9б.

Авторское свидетельство СССР й. 896276, кл. Г 16 Р 5/00, 1976.

20029аз

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

Редактор

Заказ 3225

ИИ

Составитель B. tåðíûøoà

Техред М;Моргентал Корректор:, Кравцова

Тираж . . Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.; 475