Устройство для гашения колебаний транспортного средства

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности может использоваться в подвеске транспортных средств. Устройство для гашения колебаний транспортного средства содержит амортизатор, имеющий шток с поршнем, разделяющим его внутреннюю часть на верхнюю и нижнюю полости. В амортизаторе дополнительно выполнены два канала. Верхний канал соединяет верхнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена с первым электромагнитным клапаном, и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника. Первый электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника. Нижний канал соединяет нижнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена со вторым электромагнитным клапаном, и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника. Второй электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника. Золотник имеет плунжер, находящийся в среднем положении за счет пружин, и подвижный электромагнит, приводимый в движение блоком управления. Имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с входом в гидромотор. Также имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с выходом гидромотора. Гидромотор является приводом внешнего оборудования. Настоящее изобретение направлено на гашение колебаний в подвеске путем использование энергии колебаний для привода оборудования транспортного средства и, тем самым, на снижение расхода топлива и нагрева амортизаторной жидкости и увеличение свободной силы тяги при движении транспортного средства по неровностям. 1 ил.

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности может использоваться в подвеске транспортных средств.

Известен амортизатор подвески автомобиля, содержащий резервуар, образованный основной трубой и установленной соосно ей дополнительной трубой, поршень, закрепленный на штоке, разделительный поршень, насос, расположенный между поршнем и разделительным поршнем, клапан, соединяющий штоковую полость с резервуаром (патент РФ №2072924, МПК 6 B60G 17/04).

Недостатком известной конструкции является гашение колебания за счет снижения силы тяги на ведущих колесах при движении по неровностям.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является амортизатор подвески автомобиля, содержащий резервуар, образованный основной трубой и установленной соосно ей дополнительной трубой, поршень, закрепленный на штоке, разделительный поршень, насос, расположенный между поршнем и разделительным поршнем, клапан, соединяющий штоковую полость с резервуаром, также насос снабжен двумя клапанами, один из которых через канал, выполненный в корпусе насоса, соединяет полость между поршнем и насосом с резервуаром, а другой соединяет полость между поршнем и насосом с полостью между насосом и разделительным поршнем, при этом насос снабжен подпружиненным нажимным диском с закрепленным в нем по меньшей мере одним штоком, рабочий конец которого выполнен со срезом и взаимодействует с отверстием, выполненным в корпусе насоса, кроме того, клапан, соединяющий штоковую полость с резервуаром, соединен с полостью между насосом и разделительным поршнем или с полостью между поршнем и насосом, при этом в штоковой полости установлен верхний подпружиненный поршень с отверстием, а на штоке закреплен буфер (патент РФ №2226157, МПК B60G 11/26, 2002).

Недостатком известной конструкции является гашение колебаний транспортного средства (в том числе и подвески), вызванных микропрофилем дороги, за счет истечения амортизаторной жидкости через дросселирующие отверстия. При этом энергия колебаний переходит в тепловую энергию амортизаторной жидкости [1], что приводит к ее нагреву и при достижении определенной температуры к нарушению нормальных условий осуществления рабочего процесса в амортизаторе [1]. Также известно из закона сохранения энергии, что энергия не возникает из ниоткуда. Следует вывод, что энергия колебаний, вызванных микропрофилем дороги, возникает из энергии поступательного движения транспортного средства, тем самым снижая ее, что равносильно снижению силы тяги на ведущих колесах.

Технический результат направлен на снижение нагрева амортизаторной жидкости и использование энергии колебаний для привода оборудования транспортного средства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для гашения колебаний транспортного средства, содержащем амортизатор, имеющий шток с поршнем, разделяющий его внутреннюю часть на верхнюю и нижнюю полости, дополнительно выполнены два канала, причем верхний канал соединяет верхнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена с первым электромагнитным клапаном и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, причем первый электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, а нижний канал соединяет нижнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена со вторым электромагнитным клапаном и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, причем второй электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, золотник имеет плунжер, находящийся в среднем положении за счет пружин, и подвижный электромагнит, приводимый в движение блоком управления, кроме того, имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с входом в гидромотор, и также имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с выходом гидромотора, кроме того, гидромотор является приводом внешнего оборудования.

Отличительными признаками от прототипа является то, что в устройстве для гашения колебаний транспортного средства дополнительно выполнены два канала, причем верхний канал соединяет верхнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена с первым электромагнитным клапаном и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, причем первый электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, а нижний канал соединяет нижнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена со вторым электромагнитным клапаном и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, причем второй электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, золотник имеет плунжер, находящийся в среднем положении за счет пружин, и подвижный электромагнит, приводимый в движение блоком управления, кроме того, имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с входом в гидромотор, и также имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с выходом гидромотора, кроме того, гидромотор является приводом внешнего оборудования.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемое устройство для гашения колебаний транспортного средства позволяет гасить колебания путем использования энергии колебаний для привода оборудования транспортного средства, тем самым при движении по неровностям увеличивая свободную силу тяги, снижая общий расход топлива и нагрев амортизаторной жидкости [1].

На чертеже показано устройство для гашения колебаний транспортного средства. Устройство состоит из амортизатора 1, имеющего шток 2 с поршнем 3, разделяющим его внутреннюю часть на верхнюю 4 и нижнюю полости 5, в нем выполнены два канала 6 и 7, причем верхний канал 6 соединяет верхнюю полость 4 амортизатора с магистралью 8, которая соединена с первым электромагнитным клапаном 9 и с магистралью 10, соединенной с блоком управления 11 и с золотником 12 через канал 13, выполненный в корпусе золотника 12, причем первый электромагнитный клапан 9 соединен с магистралью 14, которая соединена с золотником 12 через канал 15, выполненный в корпусе золотника 12, а нижний канал 7 соединяет нижнюю полость 5 амортизатора 1 с магистралью 16, которая соединена со вторым электромагнитным клапаном 17 и с магистралью 18, соединенной с блоком управления 11 и с золотником 12 через канал 19, выполненный в корпусе золотника 12, причем второй электромагнитный клапан 17 соединен с магистралью 20, которая соединена с золотником 12 через канал 21, выполненный в корпусе золотника, золотник 12 имеет плунжер 22, находящийся в среднем положении за счет пружин 23, и подвижный электромагнит 24, приводимый в движение блоком управления 11, кроме того, имеется магистраль 25, соединяющая два канала 26 и 27, выполненные в корпусе золотника 12, с входом в гидромотор 28, и также имеется магистраль 29, соединяющая два канала 30 и 31, выполненные в корпусе золотника 12, с выходом гидромотора 28, кроме того, гидромотор 28 является приводом внешнего оборудования.

Устройство для гашения колебаний транспортного средства работает следующим образом. В процессе движения транспортного средства при наезде на неровность амортизатор 1 начинает сжиматься, шток 2 и поршень 3 вытесняют амортизаторную жидкость из нижней полости 5. В результате амортизаторная жидкость поступает под давлением через канал 7, магистраль 16, электромагнитный клапан 17, магистраль 20 и канал 21 в полость между корпусом золотника 12 и плунжером 22, перемещая плунжер 22 и тем самым открывая каналы 13, 27, 30. В то же время амортизаторная жидкость под давлением из магистрали 16 поступает в магистраль 18 и в блок управления 11, в результате блок управления 11 подает электрический ток на электромагнитный клапан 9, который при этом закрывается. Далее амортизаторная жидкость под давлением поступает через открытый канал 27 и магистраль 25 на вход гидроматора 28, проходя через него, приводит шестерни во вращение, причем с валов, на которых установлены шестерни, снимается крутящий момент для привода внешнего оборудования. Из гидромотора 28 амортизаторная жидкость поступает через магистраль 29 и канал 30 во внутреннюю полость золотника 12 и далее через канал 13, магистраль 10, 8 и канал 6 в верхнюю полость 4. По другому пути амортизаторная жидкость не может пройти, так как каналы 19, 26, 31 оказываются перекрыты плунжером 22, а канал 15 перекрыт плунжером 22 и электромагнитным клапаном 9, из-за превышения давления в магистрали 18 по сравнению с магистралью 10. При обратном ходе поршня движение амортизаторной жидкости происходит в зеркально отраженном порядке, причем шестерни гидромотора 28 вращаются в том же направлении, что и до этого.

Если же крутящий момент, снимаемый с гидромотора 28, направляется на ведущие колеса, то во время движения задним ходом по неровностям шестерни гидромотора 28 должны вращаться в обратном направлении. Для этого, при включении передачи заднего хода, блок управления 11 подает электрический ток на электромагнитные клапаны 9 или 17 в обратном порядке, чем было указано. К тому же при разности давлений в магистралях 10 и 18 блок управления 11 смещает плунжер 22 подвижным электромагнитом 24 при помощи электромагнитного поля в сторону, противоположную смещению плунжера 22 при движении транспортного средства вперед. В результате при ходе сжатия амортизаторная жидкость поступает под давлением из нижней полости 5 через канал 7, магистраль 16 и 18, канал 19 (так как плунжер 22 смещен в противоположную сторону) во внутреннюю полость золотника 12. Далее через канал 31 и магистраль 29 в гидромотор 28, приводя во вращение шестерни в обратном направлении, через магистраль 25 и канал 26 амортизаторная жидкость поступает во внутреннюю полость золотника 12. Из золотника 12 амортизаторная жидкость поступает через канал 15, магистраль 14, электромагнитный клапан 9, магистраль 8 и канал 6 в верхнюю полость 4. При обратном ходе поршня движение амортизаторной жидкости происходит в зеркально отраженном порядке, причем шестерни гидромотора 28 вращаются в том же направлении, что и до этого.

Организация рабочего процесса с помощью указанного устройства позволяет гасить энергию колебаний в подвеске, снижать расхода топлива и увеличивать свободную силу тяги при движении транспортного средства по неровностям, а также снижать нагрев амортизаторной жидкости, тем самым улучшая условия работы амортизатора [1].

Использованные источники

1. А.Д.Дербаремдикер. Гидравлические амортизаторы автомобилей. - М.: Машиностроение, 1969. - 117-125 с.

Устройство для гашения колебаний транспортного средства, содержащее амортизатор, имеющий шток с поршнем, разделяющим его внутреннюю часть на верхнюю и нижнюю полости, отличающееся тем, что в нем дополнительно выполнены два канала, причем верхний канал соединяет верхнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена с первым электромагнитным клапаном, и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, причем первый электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, а нижний канал соединяет нижнюю полость амортизатора с магистралью, которая соединена со вторым электромагнитным клапаном, и с магистралью, соединенной с блоком управления и с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, причем второй электромагнитный клапан соединен с магистралью, которая соединена с золотником через канал, выполненный в корпусе золотника, золотник имеет плунжер, находящийся в среднем положении за счет пружин, и подвижный электромагнит, приводимый в движение блоком управления, кроме того, имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с входом в гидромотор, и также имеется магистраль, соединяющая два канала, выполненные в корпусе золотника, с выходом гидромотора, кроме того, гидромотор является приводом внешнего оборудования.