Гаситель горизонтальных колебаний сиденья транспортного средства

 

Изобретение относится к сиденьям транспортных средств, в частности к их подвескам. Гаситель содержит нижнее основание с вертикальными стойками, соединенное с вибрирующим объектом, и верхнее основание, на котором расположено сиденье. В качестве элементов, обеспечивающих размещение центра крена сиденья в заданной произвольной области пространства относительно тела человека-оператора, а также позволяющих получить относительно небольшой габарит гасителя по высоте, используются тяги, наклоненные к горизонтальной плоскости гасителя, которые верхними концами шарнирно связаны с вертикальными стойками ниже центра масс сиденья, нижними концами шарнирно связаны с верхним основанием, а продолжения продольных осей наклонных тяг пересекаются в пространстве с образованием одного или двух центров крена. Горизонтальные перемещения вибрирующего объекта передаются на нижнее основание и вертикальные стойки гасителя, а усилия в наклоненных тягах поворачивают верхнее основание относительно центра или оси крена. Одновременно появляется плечо h силы веса сиденья и человека-оператора F_в относительно центра или оси крена и соответствующий стабилизирующий момент M_ст, возвращающий верхнее основание в исходное положение. 8 ил.

Предлагаемое изобретение относится к сиденьям транспортных средств, в частности к их подвескам.

Известно устройство для виброизоляции сиденья [1], содержащее вертикальные механические связи, выполненные в виде упругих гибких тяг, которые выше центра масс сиденья верхними концами жестко связаны с вибрирующим объектом, а точки крепления нижних концов упругих гибких тяг к сиденью расположены в одной горизонтальной плоскости под сиденьем, а также пару корректирующих упругих элементов.

Недостатком прототипа является невозможность размещения центра или оси крена сиденья в заданной произвольной области пространства относительно тела человека-оператора, что важно для создания наиболее комфортных условий работы. Кроме того габарит прототипа по высоте не может быть снижен менее высоты центра тяжести сиденья из-за опасности потери устойчивости и опрокидывания, что не позволяет получить малогабаритную конструкцию гасителя.

Для размещения центра или оси крена сиденья в заданной произвольной области пространства тяги гасителя, которые верхними концами шарнирно связаны с вертикальными стойками нижнего основания, а нижними концами шарнирно связаны с верхним основанием, выполнены наклонными к его горизонтальной плоскости, при этом центр крена или ось крена сиденья располагается на пересечении продолжений продольных осей тяг. Для обеспечения малогабаритной по высоте конструкции гасителя верхние концы тяг связаны с вибрирующим объектом ниже центра масс сиденья. Таким образом заявляемый гаситель соответствует критерию изобретения "новизна".

На фиг. 1 и 2 изображены продольная и поперечная проекции кинематической схемы гасителя горизонтальных колебаний; на фиг. 3 - вариант размещения точки или оси крена под верхним основанием гасителя; на фиг. 4 показан вариант размещения наклонных тяг для создания двух центров крена над верхним основанием соответственно спереди и сзади сиденья (ось X направлена от спины к груди человека - оператора); на фиг. 5 - вариант размещения одного центра крена над верхним основанием, а другого - под ним; на фиг. 6 и 7 приведены кинематические схемы с силовыми факторами, вызывающими стабилизирующий момент на верхнем основании для вариантов верхнего и нижнего расположения центра или оси крена; на фиг. 8 - изменение стабилизирующего момента в зависимости от величины горизонтального перемещения Y.

Нижнее основание 1 (фиг. 1) с вертикальными стойками 2 закреплено на вибрирующем объекте (транспортном средстве). На верхнем основании 3 расположено сиденье. Верхнее и нижнее основания гасителя связаны между собой несколькими наклонными тягами 4 с помощью шарниров 5 и 6. которые позволяют поворот тяг в продольной и поперечной плоскостях относительно оснований гасителя. Шарниры расположены на вертикальных стойках и нижнем основании таким образом, что продолжения осей тяг пересекаются в одной точке пространства над верхним основанием гасителя, являющейся центром крена. Центр крена может быть размещен не только над верхним основанием гасителя, но и под ним (фиг. 3).

Возможно также создание двух центров крена спереди и сзади сиденья (фиг. 4). При этом между указанными парами центров появляется ось крена сиденья. Один из центров крена может быть расположен над верхним основанием, а другой - под ним (фиг. 5). Возникающее кинематическое рассогласование в этом случае препятствует покачиваниям верхнего основания вокруг оси X. Сохраняется свойство гашения колебаний только вдоль этой оси.

В устройстве по приведенной кинематической схеме и ее вариантам могут применяться жесткие тяги с шарнирами (сферическими или из звеньев цепи), позволяющими поворот тяг в продольной и поперечной плоскостях, а также гибкие тяги (например тросы), в которых функцию шарнира выполняет материал, изгибающийся в местах его заделок.

Устройство работает следующим образом. При горизонтальном перемещении вибрирующего объекта перемещается нижнее основание гасителя 1 (фиг. 1) с вертикальными стойками 2 и верхними шарнирами 5. Усилия, возникающие при этом в наклонных тягах 4, передаются на верхнее основание 3 и поворачивают его относительно центра или оси крена. На верхнем основании появляется плечо h (фиг. 6 и 7) силы веса сиденья и человека-оператора F_в относительно центра или оси крена. Поэтому в результате поворота верхнего основания на нем возникает стабилизирующий момент от силы веса M_ст, возвращающий верхнее основание в исходное положение. Стабилизирующий момент увеличивается по мере увеличения горизонтальных перемещений сиденья и выполняет таким образом функцию упругости пружин. Он способствует гашению колебаний, а также поддерживает устойчивое от опрокидывания положение сиденья вследствие прогрессивного характера своего нарастания (фиг. 8) в зависимости от горизонтальных перемещений сиденья Y.

Устройство вследствие податливого подвеса верхнего основания снижает горизонтальные ускорения на сиденье водителя и вследствие угловых покачиваний позволяет создавать область пространства с минимальными горизонтальными ускорениями. В случае нежелательности крена сиденья относительно продольной или поперечной оси по каким-либо причинам для конкретного вида транспортных средств применяется вариант устройства с осью крена вместо центра крена. Устройство имеет в сравнении с прототипом относительно небольшие габариты по высоте, что позволяет его размещение под сиденьем транспортного средства и относительно более простую конструкцию из-за отсутствия упругих элементов.

Гаситель может быть использован для грузовых транспортных средств, горнодобывающих и строительных машин, имеющих повышенные горизонтальные поперечные и продольные вибрации в местах размещения человека-оператара вследствие упругих колебаний конструкции или вследствие особенностей выполняемого технологического процесса.

Литература 1. Авторское свидетельство СССР N SU 1752598 A1, кл. В 60 N 2/52, 1992.

Формула изобретения

Гаситель горизонтальных колебаний сиденья транспортного средства, содержащий нижнее основание с вертикальными стойками и верхнее основание, тяги, которые верхними концами шарнирно связаны с вертикальными стойками нижнего основания, а нижними концами шарнирно связаны с верхним основанием, на котором расположено сиденье, отличающийся тем, что тяги расположены наклонно к горизонтальной плоскости гасителя, при этом верхние концы тяг расположены ниже центра масс сиденья с пересечением продолжения осей тяг в пространстве и образованием одного или двух центров крена сиденья транспортного средства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7