СИСТЕМА ВИБРОИЗОЛЯЦИИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2000 года по МПК F16F13/00 F16F5/00 

Изобретение относится к виброзащитной технике, а именно к системам виброизоляции (подвескам, опорам), применяемым в мобильных машинах, в частности в транспортных средствах.

Известен пневматический упругий элемент, состоящий из двух (и более) камер, разделенных перегородками, между которыми размещается виброгасящее устройство (авт. св. N 1013651, кл. F 16 F 9/04, 1985).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой системе виброизоляции является система по патенту Германии N DE 3824878 A1 кл. F 16 F 13/00, 1990 г. в которой резиновый упругий элемент, гидравлические камеры, заполненные жидкостью, разделенные между собой жесткими и упругими перегородками, причем резиновый элемент взаимодействует с жидкостью камер. Между перегородками описанных устройств расположены виброгасящие элементы в виде коротких отверстий, длинных трубок или зазоров пары типа "поршень-шток".

Недостатком этой системы является невозможность в требуемых реальных ограниченных геометрических размерах обеспечить оптимальные величины диссипативных и инерционных сопротивлений, расчитываемых теоретически, что связано с величиной динамической вязкости и плотности рабочего тела (жидкости), заполняющей камеры.

Задачей изобретения является повышение эффективности виброизоляции за счет обеспечения оптимальных, рассчитываемых теоретически, динамических характеристик виброгасящего элемента системы виброизоляции.

Это достигается тем, что в системе виброизоляции, состоящей из двух или более камер - пневматических или гидравлических, одна из которых является рабочей, разделенных перегородками, но сообщающихся между собой через отверстие в корпусе виброгасящего элемента, корпус виброгасящего элемента, представляет собой герметичный сосуд, закрытый с торцов, обращенных к разделенным камерам гибкими мембранами, соединенными жестким центром, а внутри сосуда размещен дроссельный элемент, причем рабочее тело - жидкость, или газ, или газожидкостная смесь внутри сосуда отлично от рабочего тела - жидкости, или газа, или газожидкостной смеси в камерах, причем виброгасящие элементы могут быть соединены последовательно через промежуточную камеру, а рабочее тело внутри корпуса виброгасящего элемента - герметичного сосуда имеет строго заданное значение вязкости или плотности. При этом жесткий центр виброгасящего элемента расположен в отверстии корпуса по скользящей посадке или свободно с зазором, а камеры под гибкими мембранами соединены посредством отверстий с соответствующими камерами, к которым обращены мембраны.

На фиг. 1 изображена общая схема системы виброизоляции, на фиг. 2 и 3 - варианты виброгасящих элементов, реализующих требуемые диссипативные, инерционные или диссипативно-инерционные свойства. Система виброизоляции состоит из рабочей камеры А и дополнительной (демпферной) камеры Б, разделенных перегородкой 1. Они заполнены одним рабочим телом (газом, например воздухом, или жидкостью). Между камерами в перегородке 1 размещается соединительное отверстие 2. Виброгасящий элемент диссипативного типа образован корпусом 3, жестким центром 4, закрепленным на гибких мембранах 5 и 6, причем внутри корпуса 3 расположен диссипативный элемент, например сотовый дроссель 7. Внутренняя камера В виброгасящего элемента заполнена рабочим телом, отличным от тела, заполняющего камеры А и Б. Мембраны 5 и 6 герметично отделяют объем камер В и Г от камер А и Б (см. фиг.1),
На фиг.2 представлен вариант инерционного виброгасящего элемента. В нем отсутствует диссипативный элемент 7. Камеры Д и Е соединены с камерами А и Б соответственно отверстиями 8 и 9 и заполнены тем же рабочим телом, что камеры А и Б. Жесткий центр 4 размещен в отверстии корпуса 3 по скользящей посадке (свободно с зазором).

На фиг. 3 изображен вариант виброгасящего элемента как диссипативно-инерционного элемента с последовательным включением диссипативного и инерционного сопротивлений. Он дополнен мембранами 10 и 11, на которых подвешен жесткий центр-инерционный элемент 12. Промежуточная камера Д образует общий объем выше и ниже мембраны 10 через отверстие 8. Давление в камере Д является промежуточным между давлением в камерах А и Б и поэтому два виброгасящих элемента: первый, образованный центром 4 и дросселем 7, и второй, образованный центром 12, работают последовательно.

Система виброизоляции работает следующим образом.

Гидравлическое сопротивление отверстия 2 на несколько порядков больше, чем гидравлическое сопротивление дросселя 7 (см.фиг.1). Центр 4 на фиг.1 значительно облегчен по сравнению с центром 4 на фиг. 2, 3 с целью приближения характеристики элемента к чисто диссипативной. Пульсирующее изменение давления в камере А создает перепад давлений между камерами А и Б, что приводит в колебательное движение центр 4 для всех представленных вариантов. Рабочее тело, заключенное в камерах В и Г протекает через диссипативный элемент 7 в прямом и обратном направлении, создавая диссипативное сопротивление. Движение жестких центров 4 и 12 создает инерционное сопротивление.

Гидравлическое сопротивление диссипативного элемента 7 и масса центров 4, 12 подбираются исходя из требований оптимизации динамических характеристик гидравлической или пневматической системы виброизоляции.

Предложенную систему виброизоляции можно применять в подвесках шасси транспортных средств, в подвесках двигателей и сидений автомобилей и других самоходных машин.

Заявка подготовлена при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований; проект N 97-01-00358.

Изобретение относится к виброзащитной технике, а именно к системам виброизоляции (подвескам, опорам), применяемым в мобильных машинах, в частности, в транспортных средствах. Система виброизоляции состоит из рабочей камеры и дополнительной (демпферной) камеры, разделенных перегородкой. Они заполнены одним рабочим телом. Между камерами в перегородке размещается соединительное отверстие. Виброгасящий элемент диссипативного типа образован корпусом, жестким центром, закрепленным на гибких мембранах, причем внутри корпуса расположен диссипативный элемент, например сотовый дроссель. Внутренняя камера В виброгасящего элемента заполнена рабочим телом, отличным от тела, заполняющего камеры А и Б. Мембраны герметично отделяют объем камер В и Г от камер А и Б. Технический результат. Задачей изобретения является повышение эффективности виброизоляции за счет обеспечения оптимальных, рассчитываемых теоретически, динамических характеристик виброгасящего элемента системы виброизоляции. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система виброизоляции, состоящая из двух или более камер - пневматических или гидравлических, одна из которых является рабочей, разделенных перегородкой, но сообщающихся между собой через отверстие, и виброгасящего элемента с корпусом, отличающаяся тем, что корпус виброгасящего элемента представляет собой герметичный сосуд, закрытый с торцов, обращенных к разделенным камерам гибкими мембранами, содиненными жестким центром, а внутри герметичного сосуда размещен дроссельный элемент, причем рабочее тело - жидкость, или газ, или газожидкостная смесь внутри сосуда - отлично от рабочего тела - жидкости, или газа, или газожидкостной смеси - в камерах. 2. Система виброизоляции по п.1, отличающаяся тем, что рабочее тело внутри корпуса виброгасящего элемента - герметичного сосуда имеет строго заданное значение вязкости или плотности. 3. Система виброизоляции, состоящая из двух или более камер - пневматических или гидравлических, одна из которых является рабочей, разделенных перегородкой, но сообщающихся между собой через отверстие, и виброгасящего элемента с корпусом, отличающаяся тем, что корпус виброгасящего элемента представляет собой сосуд, закрытый с торцов, обращенных к разделенным камерам гибкими мембранами, соединенными жестким центром, расположенным в отверстии корпуса по скользящей посадке или свободно с зазором, а камеры под гибкими мембранами соединены посредством отверстий с соответствующими камерами, к которым обращены мембраны.