Газомеханический амортизатор
Изобретение относится к машиностроению. Амортизатор содержит корпус, размещенный в нем цилиндр, шток с поршнем и клапанный узел, а также клапан хода сжатия в нижнем торце. Во внутренней полости корпуса неподвижно установлен эластичный цилиндр, в котором размещены шаровые тела малого диаметра, облегающие наконечник. Наконечник выполнен с передним и задним конусами с расчетными углами сопротивления. Наконечник соединен неподвижно с полым штоком, опирающимся на центральную направляющую. Герметичная полость между эластичным цилиндром и внутренней поверхностью корпуса постоянно находится под расчетным давлением газа. Достигается повышение стабильности, долговечности и упрощение конструкции амортизатора. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для гашения колебаний различного рода объектов, например в подвесках транспортных средств.
Известные гидравлические амортизаторы предназначены для гашения вышеуказанных целей, это патент Великобритании №1137219, кл. F16F 8/34 от 1967 года, патент Франции №2265811, кл. F16F 9/00 от 1974 года, авторские свидетельства №1259067 от 1986 года, №1008688 от 1982 года.
Наиболее близким по своей технической сущности является амортизатор по авторскому свидетельству №1004688, кл3. F16F 9/34, содержащий корпус, расположенный в нем цилиндр, размещенный в цилиндре шток, установленные в нем поршень с клапанным узлом, а в нижнем торце цилиндра установлен клапан сжатия.
Недостатком этого амортизатора является нестабильность характеристики, недостаточная долговечность в целом, сложность по устройству.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, т.е. резко повысить стабильность характеристики, повысить долговечность амортизатора в целом, резко упростить конструкцию в целом.
Поставленная задача достигается за счет установки во внутренней полости корпуса амортизатора неподвижно эластичного цилиндра, где во внутренней полости последнего размещены шаровые тела малого диаметра, облегчающие постоянно шток с наконечником, имеющего передний и задний углы, а между внутренней поверхностью корпуса амортизатора и наружной поверхностью эластичного цилиндра образована герметичная полость, постоянно заполненная газом под высоким давлением.
Предложенная компоновка амортизатора обеспечивает положительный технический эффект за счет того, что вместо жидкости во внутренней полости эластичного цилиндра размещены шаровые тела малого диаметра, постоянно прижатые к штоку со специальным наконечником с большим усилием с помощью газа высокого давления. Учитывая то, что между шаровыми телами находится смазывающая жидкость, то износ шаровых тел будет очень незначительным, что повысит «живучесть» в целом амортизатора. Замерзание и нагрев смазывающей жидкости, находящейся между шаровыми телами, будет очень мало влиять на увеличение или уменьшение трения между шаровыми телами и наконечником при ходе сжатия и ходе отбоя, то стабильность усилий сопротивления практически будет неименной на протяжении всего срока работы амортизатора по сравнению с гидравлическим. Учитывая то, что находящаяся смазывающая жидкость между шаровыми телами практически не может давить на уплотнение штока, то узел уплотнения будет очень простым, а отсутствие клапанов хода отбоя сжатия обеспечивают простоту в конструкции амортизатора в целом. Все вышеописанное и дает положительный технический эффект. Шаровые тела малого диаметра не имеют относительно друг друга устойчивого равновесия, и поэтому сопротивление при ходе сжатия будет плавным, как в гидравлическом амортизаторе, не уступая ему в энергоемкости при малых габаритах.
Устройство газомеханического амортизатора.
Смотрите чертеж.
Газомеханический амортизатор состоит из корпуса - 1, соединенного неподвижно с нижней проушиной - 2. Во внутренней полости корпуса - 1 по свободной посадке размещен направляющий стержень - 3 с центрирующей шайбой - 4, опирающейся на торец проушины - 2. Шток - 5 с верхнего торца имеет хвостик - 6, а с нижнего торца специальный наконечник большего диаметра, последний имеет передний угол - 7 и задний угол - 8. Передний угол - 7 сделан с малым углом, чтобы сопротивление хода сжатия было меньше, чем у заднего угла - 8 при ходе отбоя, это обязательное условие работы амортизаторов. Своим внутренним диаметром шток - 5 по свободной посадке центруется на направляющем стержне - 3, а своим наружным диаметром центруется в центральном отверстии направляющей втулки - 9, закрепленной неподвижно расточке корпуса - 1. Шток - 5 уплотняется уплотнительным кольцом - 10. Во внутренней полости эластичного цилиндра - 11 размещены шаровые тела - 12 малого диаметра, постоянно облегчающие шток - 5 с наконечником. Между внутренней поверхностью корпуса - 1 и наружной поверхностью эластичного цилиндра - 11 образована герметичная полость - 13, где постоянно находится сжатый газ под высоким давлением. Газ закачивается через окно - 14, постоянно закрытое эластичным бортом эластичного цилиндра - 11. В обязательном порядке в пространстве - 15 между шаровыми телами - 12 заливается смазывающая жидкость.
Работа газомеханического амортизатора.
Смотрите чертеж.
Работа газомеханического амортизатора происходит следующим образом. При ходе отбоя, когда шток - 5 движется вверх, с задним углом - 8 плавно раздвигает шаровые тела - 12 малого диаметра от 1 мм до 3 мм, которые через стенки эластичного цилиндра - 11 сжаты с расчетным давлением газа, находящегося в полости - 1, что обеспечивает расчетное сопротивление, гася колебательные процессы в подвеске автомобиля при ходе отбоя. При ходе сжатия, когда шток - 5 с рабочим наконечником движется вниз, то хвостовик своим передним малым углом - 7 раздвигает шаровые тела - 12, встречая расчетное сопротивление, и таким образом гасит колебательные процессы в подвеске автомобиля при ходе сжатия. Благодаря разным углам - 7 и 8 характеристика газомеханического амортизатора является несимметричной, как у гидравлических амортизаторов, так что внедрение поможет пройти безболезненно со стороны специалистов. Принцип работы нового газомеханического амортизатора обеспечивает эффективное гашение колебательных процессов в подвесках транспортных средств и в других областях применения. Еще одно существенное преимущество - это легко без сложностей можно делать регулируемую подвеску в транспортных средствах.
Амортизатор, содержащий корпус, размещенный в нем цилиндр, установленный в нем шток с поршнем и клапанный узел, а в нижнем торце имеется клапан хода сжатия, отличающийся тем, что во внутренней полости корпуса неподвижно установлен эластичный цилиндр, где во внутренней полости последнего размещены шаровые тела малого диаметра, облегающие постоянно наконечник с передним и задним конусами и расчетными углами сопротивления, соединенный неподвижно с полым штоком, опирающимся на центральную направляющую, а между наружным диаметром эластичного цилиндра и внутренней поверхностью корпуса герметичная полость постоянно находится под расчетным давлением газа.
