Гидравлический амортизатор

 

Изобретение относится к средствам гашения механических колебаний и может быть использовано в подвесках транспортных средств. Гидравлический амортизатор содержит корпус в виде цилиндра, поршень со штоком, размещенные в цилиндре с образованием штоковой полости и поршневой полости, компенсационную камеру, сообщенную со штоковой и поршневой полостями каналами через обратные клапаны, при этом штоковая полость сообщена с поршневой полостью каналом через клапан отбоя, а поршневая полость сообщена с компенсационной камерой каналом через клапан сжатия. Для получения стабильной характеристики демпфирования и повышения надежности клапаны отбоя и сжатия выполнены в виде редукционных клапанов типа "До себя", при этом компенсационная камера выполнена в виде расширительной емкости, газовый объем которой сообщен с атмосферой. 4 ил.

Изобретение относится к средствам гашения механических колебаний и может быть использовано в подвесках транспортных средств.

Известен гидравлический амортизатор, содержащий корпус в виде цилиндра, поршень со штоком, размещенные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полости, компенсационную камеру, сообщенную с поршневой полостью каналом через компенсационный клапан, при этом поршневая полость сообщена со штоковой полостью каналом через перепускной канал и дроссельным отверстием [1] В данном гидравлическом амортизаторе характеристика демпфирования является нестабильной в силу зависимости силы демпфирования от скорости перемещения поршня и вязкости рабочей жидкости, что в конечном счете сказывается на надежности гидравлического амортизатора. При увеличении вязкости рабочей жидкости, вызванной, например, падением ее температуры, и при возмущениях, близких к ударным, элементы гидравлического амортизатора испытывают значительные перегрузки и, в первую очередь, это касается компенсационного клапана.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидравлический амортизатор, содержащий корпус в виде цилиндра, поршень со штоком, размещенные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полостей, компенсационную камеру с газовым компенсатором, выполненным в виде трубчатой диафрагмы, при этом компенсационная камера сообщена с поршневой и штоковой полостями каналами через обратные клапаны, штоковая полость сообщена с поршневой полостью каналом через клапан отбоя, а поршневая полость сообщена с компенсационной камерой каналом через клапан сжатия [2] Известный гидравлический амортизатор имеет те же недостатки, что и указанный выше гидравлический амортизатор, но, кроме того, низкая надежность его обусловлена наличием трубчатой диафрагмы, которая при больших перемещениях поршня имеет большие величины деформации.

Исключение зависимости характеристики демпфирования гидравлического амортизатора от величины скорости перемещения поршня и от изменения величины вязкости рабочей жидкости позволяет иметь стабильную характеристику демпфирования и повысить надежность гидравлического амортизатора.

Данный технический результат достигается тем, что в гидравлическом амортизаторе, содержащем корпус в виде цилиндра, поршень со штоком, размещенные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полостей, компенсационную камеру, сообщенную со штоковой и поршневой полостями цилиндра каналами через обратные клапаны, причем штоковая полость сообщена с поршневой полостью каналами через клапан отбоя, а поршневая полость сообщена с компенсационной камерой каналом через клапан сжатия, клапаны отбоя и сжатия выполнены в виде редукционных клапанов типа "До себя", при этом компенсационная камера выполнена в виде расширительной полости, газовый объем которой сообщен с атмосферой.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема гидравлического амортизатора; на фиг. 2 принципиальная схема редукционного клапана типа "До себя"; на фиг. 3 силовые характеристики известных амортизаторов (I) и предлагаемого (II) по изобретению на номинальной частоте и амплитуде; на фиг. 4 силовые характеристики известных амортизаторов (I) и предлагаемого (II) по изобретению на номинальных частотах с малой скоростью перемещения, но при больших амплитудах.

Гидравлический амортизатор содержит корпус 1 в виде цилиндра, поршень 2 со штоком 3, размещенные в цилиндре с образованием штоковой полости 4 и поршневой полости 5, компенсационную камеру 6, сообщенную со штоковой и поршневой полостями 4 и 5 каналами 7 и 8 через обратные клапаны 9 и 10, при этом штоковая полость 4 сообщена с поршневой полостью 5 каналом 11 через клапан 12 отбоя, а поршневая полость 5 с компенсационной камерой 6 каналом 13 через клапан 14 сжатия.

Гидравлический амортизатор работает следующим образом.

При ходе поршня 2 в сторону уменьшения объема поршневой полости 5 в ней создается давление рабочей жидкости и, когда оно достигнет требуемой величины, срабатывает клапан 14 сжатия и рабочая жидкость по каналу 13 вытесняется в компенсационную камеру 6 и поступает также в штоковую полость 4 по каналу 7 через обратный клапан 9.

При обратном ходе поршня 2 (ходе отбоя) давление рабочей жидкости повышается в штоковой полости 4. Под действием давления рабочей жидкости срабатывает клапан 12 отбоя и рабочая жидкость по каналу 11 направляется в поршневую полость 5, в которую также поступает рабочая жидкость из компенсационной камеры 6 по каналу 8 через обратный клапан 10.

Поскольку клапан 12 отбоя и клапан 14 сжатия выполнены в виде редукционного клапана типа "До себя", то требуемая величина давлений поддерживается ими в штоковой и поршневой полостях 4 и 5 постоянным на протяжении всего хода поршня 2 как при ходе сжатия, так и при ходе отбоя. При этом за счет настройки клапанов 12 и 14 отбоя и сжатия можно получать различные характеристики демпфирования, т.е. можно получать усилия демпфирования на ходах отбоя и сжатия либо равными между собой, либо различными в зависимости от требований эксплуатации, но они всегда в процессе эксплуатации гидроамортизатора будут оставаться неизменными.

Так при настройке клапанов 12 и 14 сжатия и отбоя по соотношению их давлений, равным соотношению площади поршня со стороны поршневой полости 5 к площади поршня со стороны штоковой полости 4, будет иметь место симметричная силовая характеристика демпфирования, которая изображена на фиг. 3 и 4. Как видно из графиков, представленных на фиг. 3 и 4, силовая характеристика предлагаемого амортизатора при изменении амплитуды и скорости изменения вынужденных колебаний в отличие от известных амортизаторов не изменяется по усилию.

Силовая характеристика предлагаемого амортизатора будет иметь тот же вид и при изменении вязкости рабочей жидкости.

Заштрихованные области показывают количество дополнительно рассеиваемой энергии в предлагаемом по изобретению амортизаторе.

Формула изобретения

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР, содержащий корпус в виде цилиндра, поршень с штоком, размещенные в цилиндре с образованием штоковой и поршневой полостей, компенсационную камеру, сообщенную с штоковой и поршневой полостями цилиндра каналами через обратные клапаны, при этом штоковая полость сообщена с поршневой полостью каналом через клапан отбоя, а поршневая полость сообщена с компенсационной камерой каналом через клапан сжатия, отличающийся тем, что клапаны отбоя и сжатия выполнены в виде редукционных клапанов типа "до себя".

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4