Упругая подвеска с регрессивно-прогрессивной характеристикой
Владельцы патента RU 2521879:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)
Изобретение относится к машиностроению, а именно к упругим подвескам транспортных средств с нелинейной упругой характеристикой. Упругая подвеска колеса транспортного средства содержит рычаг, упругий элемент и добавочный упругий элемент. Рычаг одним концом шарнирно закреплен на корпусе транспортного средства, а другим соединен с осью вращения колеса. Упругий элемент выполнен в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, которая одним концом шарнирно закреплена на корпусе транспортного средства в плоскости качания рычага, а другим жестко соединена с рычагом так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности рычага, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью рычага в режиме обкатывания. Добавочный упругий элемент выполнен в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, которая одним концом шарнирно закреплена на рычаге, а другим жестко соединена с корпусом транспортного средства так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности корпуса, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью корпуса в режиме обкатывания. Достигаются снижение нагруженности упругого элемента подвески при пробое и увеличение жесткости подвески при отбое. 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к упругим подвескам транспортных средств с нелинейной упругой характеристикой.
Известна упругая подвеска с нелинейной характеристикой, в которой рессора концами опирается на выпуклые упоры корпуса транспортного средства и при прогибе взаимодействует с этими упорами, уменьшая длину и увеличивая жесткость [Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978, с.16, фиг.9].
Недостатками данной нелинейной упругой подвески является обеспечение только прогрессивного участка характеристики (на сжатие) [Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978, с.17, фиг.10, б], а также сложность конструкции, повышенная масса, потери на сухое межлистовое трение.
Известна листовая рессора с нелинейной характеристикой, которая содержит пакет скрепленных листов одинаковой ширины и разной длины, уменьшающейся в одном направлении, и упорные пластины, закрепленные через лист на их концах и с зазором [Пат. 1255781, МПК F16F 1/18. Листовая рессора [Текст] / С.Е.Гацуцов, Е.Г.Щепетов - №3802965/25-28; заявл. 15.10.1984; опубл. 07.09.1986 и др.].
Недостатками данной нелинейной упругой подвески является обеспечение только прогрессивного участка характеристики (на сжатие) [Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978, с.17, фиг.10, б], а также сложность конструкции, повышенная масса, потери на сухое межлистовое трение, ступенчатость упругой характеристики.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению по конструкции является подвеска, содержащая рычаг, одним концом шарнирно закрепленный на корпусе транспортного средства, а другим соединенный с осью вращения колеса, и упругий элемент, выполненный в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, одним концом шарнирно закрепленной на корпусе транспортного средства в плоскости качания рычага, а другим жестко соединенной с рычагом так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности рычага, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью рычага в режиме обкатывания [Пат. 2457119, МПК B60G 3/16, F16F 1/18, 1/22. Упругая подвеска с нелинейной характеристикой [Текст] / В.Н.Семенов, С.А.Кузнецов, Я.А.Лысенко. - №2011102121/11; заявл. 20.01.2011; опубл. 27.07.2012 и др.].
Такая подвеска проста по конструкции, но обладает высокой нагруженностью упругого элемента при пробое сжатия; кроме того, характеристика такой подвески имеет заявленный регрессивно-прогрессивный вид, но крутизна регрессивного участка недостаточна для обеспечения «непробиваемости».
Задачей изобретения является снижение нагруженности упругого элемента подвески при пробое сжатия и увеличение его жесткости на участках отбоя при сохранении мягкой характеристики на участке, соответствующем статической нагрузке.
Поставленная задача решается тем, что в упругой подвеске колеса транспортного средства, содержащей рычаг, одним концом шарнирно закрепленный на корпусе транспортного средства, а другим соединенный с осью вращения колеса, и упругий элемент, выполненный в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, одним концом шарнирно закрепленной на корпусе транспортного средства в плоскости качания рычага, а другим жестко соединенной с рычагом так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности рычага, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью рычага в режиме обкатывания, подвеска содержит добавочный упругий элемент, выполненный в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, одним концом шарнирно закрепленной на рычаге, а другим жестко соединенной с корпусом транспортного средства так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности корпуса, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью корпуса в режиме обкатывания.
Схема упругой подвески транспортного средства показана на фиг.1.
Устройство состоит из рычага 1, который одним концом шарнирно закреплен на корпусе 2 транспортного средства, а другим соединен с осью 3 вращения колеса 4 упругого элемента 5 в виде слегка изогнутой пластины, одним концом шарнирно закрепленного на корпусе 2 транспортного средства, а другим жестко соединенного с рычагом 1 посредством болтового соединения или заклепочного 6, и упругого элемента 7, одним концом шарнирно закрепленного на рычаге 1, а другим жестко соединенного с корпусом 2 транспортного средства посредством болтового соединения или заклепочного 8.
Предлагаемая схема упругой подвески обеспечивает снижение нагруженности упругого элемента подвески при пробое сжатия и увеличивает его жесткость на участке отбоя при одновременном снижении жесткости на рабочем участке.
Упругая подвеска работает следующим образом.
При наезде колеса 4, вращающегося на оси 3, на препятствие происходит деформация упругого элемента 5 и упругого элемента 7 посредством изменения положения рычага 1 относительно корпуса 2 в вертикальной плоскости. При ходе рычага 1 вверх упругий элемент 5, касательно закрепленный в точке 6, взаимодействует с поверхностью рычага 1, а упругий элемент 7 касательно закрепленный в точке 8, взаимодействует с поверхностью корпуса 2 транспортного средства, причем нагрузка распределяется на оба упругих элемента (фиг.3). При попадании колеса в углубление упругие элементы выпрямляются и переходят в режим устойчивости стержней, в результате чего увеличивается жесткость отбоя.
Технический результат: обеспечено снижение нагруженности упругого элемента подвески при пробое и увеличена жесткость подвески при отбое, при этом снижена жесткость рабочего участка характеристики (фиг.2), что свидетельствует о качественном изменении характеристики прототипа (пунктиром показана характеристика прототипа для сравнения). Одновременно увеличены ход подвески и ее энергоемкость, а форма характеристики приобретает вид, близкий к идеальному, причем без участия амортизаторов.
Упругая подвеска колеса транспортного средства, содержащая рычаг, одним концом шарнирно закрепленный на корпусе транспортного средства, а другим соединенный с осью вращения колеса, и упругий элемент, выполненный в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, одним концом шарнирно закрепленной на корпусе транспортного средства в плоскости качания рычага, а другим жестко соединенной с рычагом так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности рычага, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью рычага в режиме обкатывания, отличающаяся тем, что подвеска содержит добавочный упругий элемент, выполненный в виде слегка изогнутой удлиненной пластины, одним концом шарнирно закрепленной на рычаге, а другим жестко соединенной с корпусом транспортного средства так, что конец пластины прилегает к плоской поверхности корпуса, а выпуклая сторона пластины в процессе работы взаимодействует с плоской поверхностью корпуса в режиме обкатывания.
