Демпферное устройство транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60G13/06 

I

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к изготовлению подвесок транспортных средств.

Известно демпферное устройство транспортного средства, содержащее двухкамерный цилиндр переменного объема, заполненный рабочей жидкостью и газовой средой причем обе камеры цилиндра сообщены между собой через дросселирующий- механизм с прогрессивным изменением проходного сечения 1}.

Это демпферное устройство обладает тем недостатком, что его прогрессивная характеристика не отвечает требованиям плавности хода транспортного средстве, так как не обеспечивает достаточного увеличения жесткости подвески в конце ее хода.

Цель изобретения - улучшение прогрессивной характеристики демпферного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что дросселирующий механизм выполнен в виде двух спиральных цилиндров, телескопически входящих друг в друга, прикрепленных к противоположным торцовым стенкам двухкамерного цилиндра и образующих упомянутые камеры цилиндра. Кроме того, устройство снабжено цилиндрическим стержнем установленным внутри спиральных цилиндров и прикрепленным к торцовой стенке двухкамерного цилиндра со стороны размещения газовой среды.

На фиг. 1 изображено демпферное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I.

Демпферное устройство состоит из двух спиральных цилиндров I и 2, которые пред10ставляют собой два металлических листа, свернутых 3 несколько витков. Одним концом цилиндры телескопически входят друг в друга, а другими концами закреплены, например заливкой металла или пластмассы в гнезда 3, расположенные на противоположISных внутреиних торцовых стенках камеры переменного объема пустотелого поршня 4 и цилиндра 5, снабженных проушинами 6 и 7 для крепления устройства к корпусу транспортного средства. Концы цилиндров 1 и 2

20 со стороны крепления в гнезде 3 снабжены перфорацией. Для подвода и отвода давления пневматической среды в цилиндре 5 выполнено отверстие А, а в поршне 4 BJ Sполнено отверстие Б для нагнетания и отводе гидравлической среды., Поршень 4 и цилиндр 5 образуют полость В перемейного объема, изолируемую от внешней среды уплотнительнымя кольцами 8. Для регулирования объема газовой среды при подборе характеристик внутри цилиндров 1 и 2 расположен цилиндрический стержень 9. Демпферное устройство работает следующим -образом. При наезде колеса или катка транспортного средства на препятствие поршень 4 вдвигается в цилиндр 5, при этом гидравлическое сопротивление демпферного устройства складывается из. 3-х компонентоз, вопервых, гидравлического сопротивления трения поверхностей цилиндров 1 и 2, входящих друг в друга. Эта сЬставляющая зависит от площади прилегаемых илн находящихся в непосредственной близости поверхностей цилиндров 1 и 2 с некоторым зазором между их стенками для устранения влияния износа. Она выбирается за счет увеличения или уменьшения числа спиральных .витков со- . члененных цилиндров 1 и 2 при выбранных ; длйиехода и диаметре цилиндров и постоянной скорости перемещения спиральных цилиндров относительно друг друга. Эта составляющая будет равномерно увеличнвать fifsrATi умбнвшйтйся в зависимьсти От того, вдПйгаются или выдвигаются спиральные цилиндры. . Во-вТбрь1х, гидравлического сопротивле ння вытеснению жидкости из спиральных зазоров (сначала нз зазора Г, а затем из обоих зазоров Г и Д). Причем в тот момент, когда во виутренней полости Е цилиндров 1 к 2 будет еще находиться газовая среда, гидравлическая жидкость из зазора Д будет вытесняться как в полость Е, так и в полость В. Эта сОставляюща;я при постоянной скорости перемещения спиральных цилиндров 1 и 2 вначале будет равномерно увеличиваться, затем в момент заполнения полости Е жидкостью она скачкообразно возрастет .приблизительно в 4 раза за счет включения в работу верхнего зазора Д и за счет того, что вытеснение жидкости будет происходить только в полость В. В-третьих, гидравлического сопротивления вытеснению жидкости из внутренней паюсти Е. Эта компонента включается в общее гидравлическое сопротивление демпфер11ого устройства в момент заполнения внутренней полости Е жидкостью, она зависит от уровня жидкости в демпферном элементе и от соотношения объемов в полости Е йаЯ уровнем жидкости и под ним при статическом уровне жидкости. Момент включения этой компоненты регулируется за счет изменения уровня жидкости в полостях В и Е, величина ее зависит от глубина зазора по спирали, ширинь н высоты обеих спиральнУх щелей и, если глубина и Ширина спиральных зазоров выбираются из расчета и экспериментальной обработки конструкции то высота каждой спиральной щели отождествляет; собой ход гидропневмоцилиндра и компонента гидравлического сопротивления связана с высотой спиральной щели обратно пропорционально, причем зависимость, выражающая эту связь, в начале и середине хода близкая к линейной, приобретает резко возрастающий характер в конце хода.. , . Соотношение объемов в полости Е над уровнем жидкости и под ней может быть изменено помимо изменения уровня жидкости в цилиндрах вообще при установке стержня 9 любой формы, например цилиндрической, во внутреннюю полость спиральных цилиндров со стороны вытеснения газовой среды. При этом момент включения третьей компоненты при увеличении объема стержня 9 будет сдвигаться влево (фиг. 3), а при уменьшении - вправо. Изменение величины цилиндрического стержня 9 расширяет пределы регулирования сопротивления. В комплексе все три компоненты гидравлического сопротивления при наезде колеса или катка на препятствие обеспечат вначале плавное и сравнительно небольшое нарастание нагрузки на корпус машины со стороны того колеса или катка, которое наезжает на препятствие, затем с определенного момента эта нагрузка возрастает весьма интенсивно и тем самым изменяет положение корпуса машины,. При съезде катка или колеса с препятствия суммарное гидравлическое сопротивление будет носить иной характер. Первая компонента гидравлического сопротивлеияя будет иметь место в полной мере и при съезде с препятствия, ее величина будет уменьшаться по линейному закону. Вторая компонента при небольших скоростях съезда с препятствия будет уменьшаться по закону, близкому к линейному. При больших скоростях съезда может наблюдаться разрыв жидкостно-воздушной среды в зазорах Г и Д, при этом образуется вакуум и сопротивление перемещению цилиндров 1 и 2 ограничится произведением площади зоны разрыва среды на величину атмосферного давления, что приведет к некоторму отклонению величины второй компоненты от линейной зависимостц xotn общий характер этой зависимости сохранится. Третья компонента будет иметь biecto только лишь некоторое время и является сравнительно небольшой величиной в момент разрыва среды. В результате по мере проникновения газовой среды через верхний зазор Д и во внутреннюю полость Е спиральных цилиндров величина третьей компоненты уменьшится до нуля. В случае если третья компонента при наезде на препятствие не имела место (препятствие невысокое, уровень жидкости в цилиндрах I и 2

низок), то и при съезде с препятствия она будет отсутствовать.-Таким образом, при съезде с препятствия суммарная величина гидравлического сопротивления будет носить убывающий характер, очень мало отличающийся от линейного за счет .того, что величИна второй компойенты имеет небольшой удельный вес по сравнению с первой компонентой гидравлического сопротивления,

В связи с уменьшением амплитуд динамических колебаний и приспособляемостью к различным дорожным условиям увеличится средняя скорость движения при эксплуатации транспортных средств.

Распределение потерь на трение между слоями жидкости на всю поверхность спиральных цилиндров, малая величина проходного сечеиия спиральных щелей (сравниваемая с сечением жиклеров) сведет к мИ кимуму старение Жидкой среды, т. е. увеЛ.ИЧИТ ее долговечность.

Демпферное устройство может быть использовано не только в гидропневматической подвеске, но и в гидроамортизаторах. При этом для достижения необходимых сопротивлений при обратном ходе пружинной или торсионной подвески гораздо более жест них по сравнению с гидропневматической целесообразно в один амортизатор встраивать Вместе или применять в раздельных корпусах два предлагаемы.х демпферных устройства с разными характеристиками, работающие во встречных режимах, т. е. когда в одном демпферном устройстве спи745723

ральнь1е цилиндры вдвигаются друг в друга, в другом они должны выдвигаться.

Формула изобретения

1.Демпферное устройство транспортного средства, содержащее двухкамерный цилиндр Переменного объема, заполненный рабочей жидкостью и газовой средой, причем обе камеры цилиндра сообщены между собой через дросселирующий механизм с прогрессивным изменением проходного сечения, отличаюгцееся тем, что, с целью улучшения прогрессивной характеристики демпферного устройства, дросселирующий механизм выполнен в виде двух спиральных цил ндров, телескопически входящих друг в друга, прикрепленных к противоположным торцовым стенкам двухкамерного цилиндра и образующих упомянутые камеры цилиндра.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндрическим стержнем, установленным внутри спиральных цилиндров и прикрепленным к торцовой стенке двухкамерного цилиндра со стороны размещения газовой среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 304157, кл. В 60 G П/26, 1971.

2.Патент Великобритании № 513389, кл. 108 (iri), 1939 (прототип).