Гидравлический рычажно-лопастной амортизатор Советский патент 1986 года по МПК F16F5/00 

ю

со

О5 О5 СО Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам подвесок транспортных средств. Цель изобретения - повьшение энергоемкости за счет увеличения со противления на прямом и обратном ходах путем уменьшения утечек жидкости и повышение надежности работы за счет постоянства зазоров между торцовыми поверхностями лопасти и боковыми стенками корпуса, На фиг, 1 изображен гидравлический рычажно-лопастной амортизатор (разрез А-А фиг, 2); на фиг, 2 разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 3 эпюры давлений жидкости в щелях меж ду торцовыми поверхностями лопасти и боковыми стенками корпуса амортизатора, Гидравлический рычажно-лопастной амортизатор содержит корпус 1, делящие последний на камеры 2 и 3 пря мого хода и камеры 4 и 5 обратного хода перегородки 6 и 7 и установлен ную на валу 8 лопасть, на каждом ко це которой выполнен основной канал 10, соединяющий смежные камеру 2 прямого хода с камерой 4 обратного хода и камеру 3 прямого хода с камерой 5 обратного хода, У каждого конца лопасти 9 выполнены на торцовых поверхностях продольньш канавки 11 и перпендикулярно основному каналу 10 дополнительный канал 12, соединяющий продольные кацавки 11, С обоих концов основного канала 10 установлены (неподвижно) втулки 13 и 14, между которыми с возможностью перемещения вдоль оси основного канала 10 размещен двухпоясковый плунжер I5 с продольными прорезями 16 на поясках Приэтом отверстия во втулках 13 и 14 выполнены такого диаметра, что при перемещении .плунжера- 15 к той или иной втулке торцовая часть плун жера 15 перекрывает отверстие в соответствукицей втулке, С обоих концо дополнительного канала 12, пересекающегося с основным каналом 10 в зоне межпояскового пространства плунжера 15, установлены (неподвижно) жиклеры .17 и 18, При этом гидравлическое сопротивление каждого из жиклеров в несколько (4 - 8) раз больше, чем гидравлическое сопротив ление зазора S (5. между торцо3Iвой поверхностью лопасти 9 и боковой стенкой корпуса 1 амортизатора при среднем положении лопасти 9 между боковыми стенками корпуса 1, В перегородках 6 и 7 установлены клапаны 19 прямого хода, поджатые пружинами 20, Гидравлический рычажно-лопастной амортизатор работает следующим образом, При движении транспортного средства по неровностям лопасть 9 поворачивается в корпусе 1 вправо и влево. На прямом ходе амортизатора (ходе сжатия подвески) лопасть 9 поворачивается по часовой стрелке и через зазоры S и S между лопастью и рабочими поверхностями корпуса I вытесняет жидкость из камер 2 и 3 прямого хода в камеры 4 и 5 обратного хода-, создавая сопротивление на прямом ходе амортизатора. Одновременно при возникновении давления в камере 2 (3) прямого хода жидкость через отверстие во втулке 14 поступает в канал 10 и, воздействуя на правый торец плунжера 15, перемещает его влево до упора во втулку 13, Отверстие во втулке 13 перекрывается при этом левым торцом плунжера 15, В расположенный на другом конце лопасти 9 такой же канал 10 жидкость поступает из камеры 3 прямого хода, В дальнейшем все процессы на обоих концах лопасти 9 происходят одинаково. Через продольные прорези 16, выполненные на правом пояске плунжера 15, жидкость поступает в пространство между поясками плунжера 15 а из этого .. пространства по каналу 12 и жиклеры 17 и 18 поступает в продольные канавки 11, выполненные на торцовых поверхностях каждого конца лопасти 9 (фиг, 2), В том случае, если лопасть 9 установлена точно посередине между боковыми стенками корпуса 1 амортизатора, то давление жидкости в канавках 11 по обе стороны лопасти 9 будет также одинаковым. Если по каким-либо причинам лопасть 9 сместится к одной из боковых стенок корпуса 1 амортизатора, то давление жидкости в канавках 11 немедленно изменится. Изменится также и характер распределения давления жидкости в зазорах S и S между торцовыми поверхностями лопасти 9 и боновыми стенками корпуса 1 вдоль по тока жидкости от области высокого давления в камере 2 прямого хода до области низкого давления в камере 4 обратного хода. Характер изменения давления жидкости в зазорах S и 8„по обе стороны лопасти 9 поясняется эпюрами давлений, приведенными на фиг. 3. Предположим, что с левой стороны находится полость высокого давления Р , а с правой стороны - полость низкого давления о, имитирующие соответственно камеру 2 прямого хода и камеру 4 обратного хода. Лопасть 9 смещена к одной из боковых стенок корпуса 1 так, что с одной стороны лопасти 9 имеется большой зазор S , а с другой - весьма малый зазор S , Во аремя прямого хода амортизатора при вытеснении /кидкости из полости с давлением Р в полость с давлением Р давление ее в зазоре S по длине 1. зазора S будет изменяться по линейному закону и определяться ли;1ией РР/2Р . Имеющееся при этом некоторое отклонение линии РР /2Р от прямой (в точке Р/2) вызывается подпитывающим действием жиклера 17, ляако ji.3-.ia весьма значительного

1дравлического сопротивления жикji.apa 17 по сравнению с гидравлическим сопротивлением зазора S, это отклонение незначительно.

Изменение давления жидкости в ;-з: Оре S по его длине L будет прои хлплть по иному и определяться РР Р . Отличие заключается в TOfi, что при вытеснении жидкости

через малый зазор S давление ее в точке Р будет практически равно давлению жидкости в полости с давлением Р. Это обусловлено тем, что при малых утечках жидкости через зазор S поступающая через жиклер 1 8 жидкость обеспечивает в канавке 11 давление, близкое к давлению жидкости в полрсти с давлением Р . В результате этого давление жидкости на то- рец лопасти 9 со стороны малого зазора S на величину, пропорциональную площади треугольника РРРО , будет больше, чем со стороны зазора S . Из приведенных эпюр видно, что среднее давление, действующее на торец лопасЧ-и 9 со стороны больщого зазора S ,. вдвое меньше, чем давление в полости с давлением Р , а со стороны малого зазора S „ это давление составляет более зА от давления Р . Отсюда легко определить усилие, действующее на лопасть 9 со стороны меньщего зазора S ; Под действием этого усилия лопасть 9 перемещается в сторону большого зазора S и устанавливается в среднее положение между боковыми стенками корпуса I

амортизатора, при котором на лопасть с обеих сторон действуют равные по величине усилия, а зазоры S и S 2 будут одинаковыми или весьма близкими по величине

В случае чрезмерного повышения давления в камерах 2 и 3 прямого хода, например, при повороте лопас|ти 9 с большой скоростью, вызванном наездом на высокое препятствие в

форме ступеньки, открываются клапаны 19 прямого хода и предохраняют амортизатор от перегрузки и возможной поломки.

При обратном ходе амортизатора

(ходе отдачи подвески) лопасть 9

поворачивается против часовой етрел- ки. При этом за счет давления жид сости в камере 4 (5) обратного хода плунжер 15 в канале 10 перемещается вправо до упора его во втулку 14, Как и в случае прямого хода, жидкость через продольные прорези 16 на пояске плунжера 15 поступает в межпоясковое пространство плунжера 15, а из него по каналу 12 и жиклеры 17 и 18 вытесняется в продольные канавки 11 на торцовых поверхностях лопасти 9, Так же, как и в случае прямого хода, лопасть 9

устанавливается в среднее положение между боковыми стенками корпуса I амортизатора, и жидкость в обратном ходе вытесняется из камер 4 и 5 обратного хода в камеры 2 и 3

прямого хода через равные по величине зазоры S и S , создавая сопротивление на обратном ходе амортизатора.

За счет того, что при прямом и обратном ходе лопасть 9 устанавливается в среднее положение между боковыми стенками корпуса 1, утечки жидкости в зазорах S , S резко уменьшаются, поскольку расход жидкости в двух узких щелях всегда намного меньше, чем через одну щель (зазор) удвоенной высоты.

Благодаря уменьшению этих главных утечек,сопротивление амортизатора как на прямом, так и на обратном ходе существенно увеличивается. За счет этого увеличивается энергоемкость амортизатора, а также повышается его надежность и рабочий ресурс. Последнее достигается тем, что при работе амортизатора торцовые поверхности лопасти 9 и обращенные к ним боковые стенки корпуса 1 не контактируют друг с другом и практически не подвергаются износу.

Формула изобретения

Гидравлический рычажно-лопастной амортизатор, содержащий корпус, делящие последний на камеры прямого и обратного ходов перегородки и установленную на валу лопасть, на каждом конце которой выполнен канал, соединяющий смежные камеры прямого и обратного ходов, отличающийся тем, что, с целью повышения энергоемкости путем увеличения сопротивления на прямом и обратном ходах и повышения надежности,в работе, у каждого конца лопасти выполнены на торцовых поверхностях продольные канавки и перпендикулярно основному каналу дополнительный ка-, нал, соединяющий продольные канавки, а амортизатор снабжен установленными с обоих концов основного канала втулками, размещенными между ними с возможностью перемещения вдоль оси основного канала двухпоясковым плунжером с продольными прорезями на поясках и жиклерами, установленными с обоих концов дополнительного канала.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам подвесок транспортных средств. Целью изобретения является повышение энергоемкости за счет увеличения сопротивления на прямом и обратном ходах путем уменьшения утечек жидкости и повышение надежности работы за счет постоянства зазоров между торцовыми поверхностями лопасти и боковыми стенками корпуса. При повороте лопасти вправо или влево жидкость пе-. ретекает из камер прямого хода в камеры обратного хода и наоборот. При зтом жидкость поступает в основной канал, в котором установлен двухпоясковый плунжер, и дополнительный канал с жиклерами, а далее зазоры между торцовыми поверхностями лопасти и боковыми стенками корпуса. 3 ил.

Рие. 1