Гидравлический демпфер

Изобретение относится к области машиностроения. Демпфер содержит рабочий цилиндр, в котором размещен поршень. Поршень состоит из двух частей, каждая из которых на своих внешних поверхностях имеет изогнутые под прямым углом каналы, примыкающие к ребрам. Каждая из половин поршня закреплена на раздельных штоках с помощью винтовых пружин сжатия. Штоки установлены подвижно друг в друге. Пружины имеют противоположную друг относительно друга навивку и различную по величине линейную и крутильную жесткость. Упомянутые винтовые пружины установлены на штоках с предварительной их упругой деформацией усилием сжатия. Достигается повышение эффективности гашения колебаний транспортных средств. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкции рессорного подвешивания автомобильного и железнодорожного подвижного состава.

Известен гидравлический демпфер, описанный и показанный в А.С. СССР №1084508 от 08.12.83 г. Такой демпфер состоит из рабочего цилиндра, в котором размещен поршень, жестко закрепленный на штоке, выполненном из упругого материала. На поршне выполнены радиальные ребра и выступы с каналами, переходящими из горизонтальной в вертикальную плоскость продольной оси поршня. При перемещении поршня рабочая жидкость взаимодействует с поверхностью радиальных ребер, и возникающий при этом крутящий момент упруго воспринимается штоком демпфера, что способствует поглощению части механической энергии, воспринимаемой демпфером при колебаниях кузовов транспортных средств. Однако существенным недостатком такого демпфера является невозможность использования закрутки штока при его отдаче и не позволяет тем самым подобрать рациональные параметры по подбору сил сопротивления при прямом и обратном ходе поршня.

Известен также гидравлический демпфер, описанный в патенте RU 2230241, у которого поршень состоит из двух частей и каждая из них жестко закреплена на штоках, размещенных один в другом и имеющих кольцевое и сплошное круглое сечение. При этом каждая из половин поршня снабжена на своей внешней торцевой поверхности радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом к оси поршня каналами. Несмотря на свою эффективность использования и такой демпфер обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в процессе возникновения резких динамических нагрузок он не способен в автоматическом режиме изменять количество рабочей жидкости, проходящей через каналы половин поршня и, тем самым, увеличивать силы сопротивления, препятствующие поступательному движению поршня.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка гидравлического демпфера, способного осуществлять сопротивление движения поршня за счет снижения пропускной способности рабочей жидкости, проходящей через его каналы.

Поставленная цель достигается тем, что каждая из половин поршня закреплена на штоках с помощью винтовых пружин сжатия, имеющих противоположную друг относительно друга навивку и различную по величине линейную и крутильную жесткость, причем упомянутые винтовые пружины установлены на штоках с предварительной их упругой деформацией усилием сжатия.

На чертежах фиг.1 показана часть рабочего цилиндра демпфера в разрезе с размещенным в нем поршнем и штоками и на фиг.2 - укрупненный вид одного из изогнутых каналов поршня с примыкающим к нему ребром.

Гидравлический демпфер состоит из рабочего цилиндра 1, в котором расположен шток сплошного сечения 2, размещенный в штоке кольцевого сечения 3. На штоке сплошного сечения 2 жестко закреплена винтовая пружина сжатия 4, другой конец которой также жестко соединен с половиной поршня 5. На штоке кольцевого сечения 3 установлена неподвижно винтовая пружина сжатия 6, и ее другой конец связан также неподвижно с половиной поршня 7. В половинах поршня 5 и 7 выполнены вертикальные каналы 8, переходящие в горизонтальные каналы 9, примыкающие с зазором к ребрам 10. Половины поршня 5 и 7 зафиксированы соответственно на штоке сплошного сечения 2 гайкой 11 и на штоке кольцевого сечения стопорным кольцом 12. В рабочем цилиндре 1 находится рабочая жидкость 13.

Работает гидравлический демпфер следующим образом. При движении, например, колеса автомобиля (на чертежах он не показан, но работа демпфера, установленного в его подвеске, широко описана в различных библиографических источниках) и преодолении им микронеровностей дорожного полотна штоки 2 и 3 перемещаются относительно рабочего цилиндра 1 по стрелке А, а вместе с ними, в этом же направлении, и половины поршня 5 и 7. При этом за счет наличия в рабочем цилиндре рабочей жидкости 13, которая оказывает сопротивление движению половине поршня 5, перемещает половину поршня 5 в направлении, обратном стрелке А, несколько упруго деформируя винтовую пружину сжатия 4. Одновременно рабочая жидкость 13 протекает через зазор «δ» ребра 10, попадая в канал 8, и истекает из него по стрелке В в пространство, образованное половинами поршня 5 и 7. Далее рабочая жидкость 13 попадает в вертикальные каналы 8 половины поршня 7 и, истекая под давлением по стрелке С из горизонтальных каналов 9, взаимодействует с ребрами 10, создавая вращающий момент Т, воспринимаемый винтовой пружиной сжатия 6, которая закручивается на определенный угол. Описанные действия таких конструктивных элементов позволяют рассеивать энергию, создаваемую качением колеса по преодолению микропрофиля дороги. При обратном ходе штоков 2 и 3 рабочая жидкость 13 двигается по стрелкам Е в направлении, обратном стрелкам В, что также позволяет создать вращающий момент T1 на половине поршня 5, а следовательно, и на винтовой пружине сжатия 4, что также приведет к ее закрутке и к гашению колебаний отдачи демпфера. В случае же проявления значительных составляющих динамических нагрузок, возникающих на колесе автомобиля при преодолении им макропрофиля дорожного полотна, работа демпфера протекает также, как это было описано выше с той лишь разницей, что, например, при рабочем ходе, когда штоки 2 и 3 двигаются по стрелке А и создается вращающийся момент Т на половине поршня 7, то он настолько значителен, что, закрутив полностью винтовую пружину 6, начинает восприниматься штоком кольцевого сечения 3 и он также становится подверженным чистому кручению. А так как крутильная жесткость его значительно выше крутильной жесткости винтовой пружины сжатия 6, то усилие, вызывающее указанную деформацию, будет также гаситься, и плавность хода автомобиля окажется обеспеченной. Подобное явление будет наблюдаться при отдаче демпфера, только в этом случае момент T1, закрутив полностью винтовую пружину сжатия 4, будет восприниматься штоком сплошного сечения 2. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно направлено на повышение эффективности гашения колебаний транспортных средств.

Гидравлический демпфер, содержащий рабочий цилиндр, в котором размещен поршень, состоящий из двух частей, каждая из которых на своих внешних поверхностях имеет изогнутые под прямым углом каналы, примыкающие к ребрам, закрепленных на раздельных штоках, установленных подвижно друг в друге, отличающийся тем, что каждая из половин поршня закреплена на штоках с помощью винтовых пружин сжатия, имеющих противоположную относительно друг друга навивку и различную по величине линейную и крутильную жесткость, причем упомянутые винтовые пружины установлены на штоках с предварительной их упругой деформацией усилием сжатия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к области машиностроения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в рессорном подвешивании рельсовых и безрельсовых транспортных средств. .

Гидроупор // 2339855
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к демпфирующим устройствам. .

Демпфер // 2324090
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях рельсовых и безрельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях различной транспортной техники. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях различных транспортных средств. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкции рессорного подвешивания автомобильного и железнодорожного подвижного состава.

Изобретение относится к области машиностроения. .

Демпфер // 2274783
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для демпфирования движения звеньев машин, амортизации колебаний и ударных нагрузок. .

Изобретение относится к системам амортизации, виброизоляции, ударной стойкости и сейсмостойкости. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к амортизационным устройствам для гашения вертикальных колебаний транспортных средств с использованием газа в камере с эластичной стенкой.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для гашения колебаний транспортных средств. .

Изобретение относится к устройствам виброзащитной техники и может использоваться в подвесках сидений транспортных машин для защиты человека-оператора от действия случайных колебаний.

Изобретение относится к виброзащитной технике и может быть использовано для защиты различных объектов, преимущественно человека-оператора на транспортных и технологических средствах.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к амортизационным устройствам для гашения вертикальных колебаний транспортных средств с использованием газа в камере с эластичной стенкой

Изобретение относится к области машиностроения

Изобретение относится к машиностроению

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для гашения колебаний транспортных средств
Наверх