Гидравлический амортизатор

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к виброзащитной технике, и может быть использовано для гашения колебательных движений подвижного состава и преобразования энергии колебания в электрическую энергию. Гидравлический амортизатор содержит корпус гидравлического амортизатора, заполненный магнитореологической жидкостью. В нем установлен цилиндр с магнитным днищем, каналами и штоком с магнитным поршнем. На корпусе и цилиндре установлены катушки индуктивности. Крышка с уплотнителем содержит магнитный элемент. Он и крышка имеют каналы, входящие в полость корпуса и обеспечивающие замкнутый поток магнитореологический жидкости. Технический результат: повышение технического уровня амортизатора. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области виброзащитной техники и может быть использовано для гашения колебательных движений подвижного состава и преобразования энергии колебания в электрическую энергию.

Известен амортизатор (см. а.с. 777281, кл. F 16 F 9/30, 1980), содержащий корпус, полость которого заполнена магнитореологической жидкостью, поршень со штоком, два одинаковых устройства для изменения демпфирующей характеристики, функционирующих при потреблении электрического тока от автономного источника энергии.

Недостатком известного амортизатора является сложность и ненадежность конструкции, а также ограничение технологических возможностей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является гидравлический амортизатор (см. Российский патент 2084721, кл. F 16 F 9/53, 1997), содержащий корпус, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в нем цилиндр с днищем, имеющим каналы, крышку с уплотнителем и катушки индуктивности. Внутри цилиндра помещен поршень со штоком. Поршень и днище выполнены из ферромагнитного материала, а катушки индуктивности выполнены таким образом, что одна из них охватывает цилиндр, а другая - корпус.

Недостатком такого амортизатора является отсутствие замкнутого силового контура, что снижает технический уровень амортизатора как преобразователя электрической энергии.

При создании изобретения решалась задача повышения технического уровня амортизатора как преобразователя энергии колебания в электрическую энергию за счет крышки, содержащей магнитный элемент, и он и крышка имеют каналы, соединяющие полость корпуса со штоковой полостью цилиндра и обеспечивающие замкнутый поток магнитореологической жидкости.

Такой технический результат достигается при использовании совокупности существенных признаков, характеризующих описываемый амортизатор. Для достижения указанного результата предлагаемый амортизатор содержит корпус, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в нем цилиндр с днищем, имеющим каналы, соединяющие полость цилиндра и полость корпуса, образованную между корпусом и цилиндром, размещенные в цилиндре шток с магнитным поршнем, делящим цилиндр на штоковую и бесштоковую полости, и каналом в штоке, соединяющим между собой штоковую и бесштоковую полости, крышку с уплотнителем и катушки индуктивности, охватывающие цилиндр и корпус, отличается тем, что крышка содержит магнитный элемент и он и крышка имеют каналы, соединяющие полость корпуса со штоковой полостью цилиндра и обеспечивающие замкнутый поток магнитореологической жидкости.

На чертеже представлен общий вид амортизатора.

Амортизатор содержит корпус 1, заполненный магнитореологической жидкостью. В корпусе 1 установлен цилиндр 2 с днищем 3. Внутри цилиндра 2 установлен поршень 8 и шток 9. Корпус 1 имеет крышку 14 с уплотнителем 15 и элементом 16. Днище 3, поршень 8 и элемент 16 выполнены из ферромагнитного материала. Амортизатор имеет три полости: бесштоковую полость 4, полость 5 между корпусом 1 и цилиндром 2 и штоковую полость 10. Все полости соединены между собой каналами.

Полость 4 соединена с полостью 5 каналами 6 и 7, выполненными в днище 3, а полость 5 соединена со штоковой полостью 10 каналами 17, выполненными в крышке 14 и элементе 16. В штоке 9 выполнен канал 11 для сообщения безштоковой 4 и штоковой 10 полостей. На корпус 1 и цилиндр 2 установлены катушки индуктивности 12 и 13 соответственно.

Все полости амортизатора заполнены магнитореологической жидкостью. В качестве такой жидкости может быть использована суспензия, состоящая из магнитомягкого карбонатного железа марки Р 10 со средним размером частиц 3-5 мкм и трансформаторного масла в соотношении 1:1 весовых частей.

Амортизатор работает следующим образом.

В среднем положении поршня 8 со штоком 9 амортизатора при отсутствии сжимающих или растягивающих усилий, вызванных неровностями дороги, напряжение в катушках 12 и 13 равно нулю. При сжатии поршень 8 перемещается вниз, вытесняя жидкость из полости 4 в полость 5 через каналы 6 и 7 в днище 3, часть жидкости перемещается в штоковую полость 10 через осевое отверстие 11 в штоке 9 и через каналы 17 в крышке 14. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое магнитным порошком и каналами 6, 7, 17, обеспечивает усилие при сжатии 550-750 Н. Одновременно с этим происходит изменение магнитного потока, силовые линии которого пересекают обмотки катушек индуктивности 12 и 13 и в них индуктируется ЭДС.

Происходит сложное взаимодействие магнитных полей (поршня 8, днища 3, элемента 16 и полей, наведенных катушками 12 и 13), усиливая или уменьшая сопротивление перетеканию жидкости. Наведенные токи в катушках 12 и 13 отводятся через клеммы на корпусе 1. (На чертеже не показано).

При растяжении, вызываемом отдачей рессоры, поршень 8 перемещается вверх, преодолевая сопротивление жидкости в штоковой полости 10. Сопротивление перетеканию жидкости при растяжении соответствует 1800-2200 Н, при этом направление тока в катушках индуктивности 12 и 13 меняется на противоположное.

В таблице представлены данные для оценки технического уровня преобразователей.

Формула изобретения

Гидравлический амортизатор, содержащий корпус, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в нем цилиндр с днищем, имеющим каналы, соединяющие полость цилиндра и полость корпуса, образованную между корпусом и цилиндром, размещенные в цилиндре шток с магнитным поршнем, делящим цилиндр на штоковую и бесштоковую полости, и каналом в штоке, соединяющим между собой штоковую и бесштоковую полости, крышку с уплотнителем и катушки индуктивности, охватывающие цилиндр и корпус, отличающийся тем, что крышка содержит магнитный элемент, и он и крышка имеют каналы, соединяющие полость корпуса со штоковой полостью цилиндра и обеспечивающие замкнутый поток магнитореологической жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2