Демпфирующее устройство с рекуперацией энергии колебаний транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60G13/18 

Изобретение относится к подвеске транспортных средств и, в частности, к демпфирующим устройствам этой подвески. Известно демпфирующее устройство подвески транспортного средства, содержащее рейку, прикрепленную к кузову транспортного средства, и щестерню, установленную на оси его колеса 1. Недостатком этого устройства являются значительные динамические нагрузки, передавемые от колеса транспортного средства к его кузову. Известно также демпфирующее устройство с рекуперацией энергии колебаний транспортного средства, содержащее корпус, установленный на раме транспортного средства, маховик, генератор для зарядки аккумуляторных батарей и механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное 2. Недостатком этого устройства является недостаточно высокая плавность хода транспортного средства. Цель изобретения - повыщение плавности хода транспортного средства. Для этого механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное выполнен в виде винта, прикрепленного нижним концом к оси транспортного средства и пропущенного через поворотно см(жтированнь1Й на раме транспортного средства корпус, состоящий из полых средней, , верхней и нижней частей, при этом на участки винта, расположенные в полостях верхней и нижней частей и имеющие соответственно правую и левую резьбу, навернуты гайки, каждая из которых обращена одним торцом к фрикцисшной пластине, закрепленной на одной стенке соответствующей части корпуса, а другим торцом - к упорному подшипнику, расположенному на другой стенке зтой части корпуса, к нижней части которого прикреплен маховик, а к верхней части - привод генератора. Для обеспечения автоматического изменения сопротивления генератор может бьпь связан с аккумуляторными батареями посредством реле обратного тока. Маховик может быть выполнен в виде запасного колеса транспортного средства, резьба на упомянутых участках винта может быть выполнена многозаходной с уменьшающимся от середины винта к его концам углом подъема винтовой линии, а привод гаек может быть осуществлен посредтвом штифтов. На чертеже приведена схема демпфирующего устройства с рекуперацией энергии колебаний транспортного средства. Устройство содержит винт 1 с правой книзу и левой кверху резьбами. На винте 1, пропущенном через полый корпус 2 (вдоль оси последнего),расположены две гайки 3 и 4 соответственно с правой и левой резьбами. Корпус 2 сборный, имеет форму ступенчатого цилиндра и состоит из трех частей: средней части втулки 5, верхней 6 и нижней 7 частей большего диаметра, чем диаметр втулки, прикрепленных одними из своих оснований к торцам втулки 5. Между гайками 3 и 4, заключенными в барабаны 6 и 7, расположены фрикционные пластины 8 и 9, прикрепленные к внутренним поверхностям оснований верхней и нижней частей, примыкающих к торцам втулки 5. Другие внутренние поверхности оснований соответствен но над гайкой 3 и под гайкой 4 оборудованы упорными подшипниками 10 и 11. Такая форма корпуса способствует рациональному выбору радиально-опорного подшипника 12 для подвески корпуса 2 к раме 13 транспортного средства, а также улучшает компоновку и удобство сборки устройства. Наружная поверхность основания верхней части 6 снабжена зубчатым ве цом 14 для привода генератора 15, а к основа нию нижней части 7 прикреплено запасное коле со 16 транспортного средства. В данном случае запасное колесо выполняет роль маховика. Ниж ний конец винта 1 присоединен к оси 17 транспортного средства через шарнир 18, допускающий наклон винта 1 относительно оси 17. Резьбы на винте могут быть многозаходные с уменьшающимся от середины к концам винта углом подъема винтовой линии, привод гаек 3 и 4 в этом случае осуществляется через штифты 19. В соединении генератора с аккумуляторными батареями (на чертеже не показано) установлена обратная свя:зь в виде реле обратного тока. Движение транспортного средства сопровождается колебаниями рамы 11 на подвеске 20. При зтом винт 1 (корпус 2) перемещается относительно корпуса 2 (винта 1). В слуще, /когда винт 1 движется вверх от.носительно корпуса 2, гайка 4 будет прижимат ся к фрикцишной пластине 9 и закручивать корпус 2 влево, а гайка 3 вступит в контакт с упорным подшипником 10. При этом вследствие уменьшающегося угла подъема винтовой линии к концам винта скорость вращения кор пуса с увеличением амплитуды относительных перемещений подрессоренных и неподрессоренных масс будет увеличиваться, т.е. корпус сначала выйдет из состояния покоя и с увеличением амплитуды будет все быстрей раскручиваться. С другой стороны, при малых перемещениях (движение по дороге с относительно ровным покрытием) сопротивление привода устройства будет меньше, чем при больших относительных перемещениях масс. Такие конструктивные особенности устройства предопределяют его прогрессивную характеристику в демпфировании колебаний (изменение сопротивления привода в зависимости от амплитуды колебаний). Если же корпус уже вращается, то при подходе гайки 4 к фрикционной пластине 9, до выравнивания угловых скоростей, между ними будет происходить проскальзывание (пробуксовка). В случае, когда скорость поступательного движения винта 1 относительно корпуса 2 малая и не обеспечивает вращения гайки 4 с угловой скоростью вращения корпуса, гайка 4 в момент контакта ее с фрикционной пластиной 9 будет раскручиваться корпусом 2 и подниматься по винту 1, уменьшая сопротивление относительных перемещений масс транспортных средств. Также и при гармонических колебаниях, когда скорость поступательного движения винта 1 относительно корпуса 2 изменяется на полупериоде от О до максимума и опять до О, на спаде скорости винта (от максимума до 0) контакт гайки 4с фрикционной пластиной 9 будет определяться ускорением винта 1 на этом участке движения. При движении винта 1 вниз относительно корпуса 2 гайка 3 вступит в контакт с фрикционной пластиной 8 и в случае, когда угловая скорость вращения гайки больше угловой скорости вращения корпуса 2, будет закручивать корпус 2 тоже влево благодаря обратной навивке резьбы на верхнем участке винта 1. Гайка 4 в этот момент вступит в контакт с упорным подшипником 11. Корпус 2 через зубчатый венец 14 будет приводить в движение ротор генератора 15, который вырабатывает электрический ток. В соединении генератора с аккумуляторными батареями установлена обратная связь в ввде реле обратного тока, koTopoe в зависимости от разрядки аккумуляторных батарей и напряжения на выходе генератора будет включать (выключать) на зарядку определенное количество аккумуляторных батарей, автоматически изменяя сопротивление привода устройства. Прикрепленное к корпусу 2 запасное колесо 16 транспортного средства играет роль маховика и стабилизирует вращение корпуса,- а многозаходная резьба на винте позволяет осуществить связь винта с гайками через несколько штифтов 19 (при изменяющемся угле подъема 57 винтовой ;шнии), что улучшает работу пары винт-гайки.; Соединение нижнего конца винта 1 с осью 17 транспортного средства через шарнир 18, допускающий наклон винта I относительно оси 17, устраняет возможность заклинивания винта и повышает надежность работы устройства в целом. Применение предлагаемого устройства на транспортных средствах даст возможность получить эксжомический эффект за счет аккумуляции энергии колебания подрессоренных и непод рессоренных масс транспортных средств и целевого ее использования. Формула изобретения 1. Демпфирующее устройство с рекуперацией энергии колебаний транспортного средства, содержащее корпус, установленный на раме транспортного средства, маховик, генератор для зарядки аккумуляторных батарей и механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, отличающееся тем, «гго, с целью повьппения плавности хода транспортного средства, механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное выполнен в виде винта, при.крепленного нижним концом к оси транспортного средства и пропущенного через поворотно смслтированный на раме транспортного средствакорпус, состоящий из полых средней, верхней и нижней частей, при этом на участки винта, расположенные в полостях верхней и нижней частей и имеющие соответственно правую и левую резь бу, навернуты гайки, каждая из которых обращена одним торцом к фрикционной пластине, закрепленной на одной стенке соответствующей части корпуса, а другим торцом - к упорному подшипнику, расположенному на другой стенке этой части корпуса, к нижней части которого прикреплен маховик, а к верхней части - привод Генератора. 2.Демпфирующее устройство по п. 1, о тличающееся тем, что, с целью автоматического изменения его сопротивления, генератор связан с аккумуляторными батареями посредст1вом реле обратного тока. 3.Демпфирующее устройство по п, 1, о тличающееся тем, что маховик выполн&{ в виде запасного колеса транспортного среДства. 4.Демпфирующее устройство по п, 1, о тличающееся тем, что резьба на упомянутых участках винта выполнена многозаходной с уменьшающимся от середины. винта к его концам углом подъема винтовой линии, а привод гаек осуществлен посредством штифтов, взаимодействующих с резьбой винта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 28406, кл. В 60 К 25/10, 25.01.32. 2. Патент США N 4032829, кл. 320-61, 28.06.77 (прототип).