CS268505B2 - Liquid trailer unit especially for heavy motor vehicles - Google Patents

Description

CS 2б8 505 B2

Vynález se týká tekutinové závěsné Jednotky, zejména pneumatické nebo hydropneumatické závěsné Jednotky, zejména pro těžká motorová vozidla, Jako Jsou nákladní automobily, яtroje nn přemlfllování zemin n pod.

Kromě běžných závěsných soustav pro vozidla, tvořených listovými nebo Šroubovými pružinami majícími konstantní tuhost při všech podmínkách zatížení, Jsou známy také pneumatické a hydropneumatické závěsy, u nichž se tuhost mění podle exponenciálního zákona, určeného adiabatickou transformací stlačeného plynu tvořícího pružný závěsný prvek.

Takové pneumatické a hydropneumatické závěsy Jsou kompaktnější a spolehlivější než závěsy mající mechanický pružný člen, avSak Jelikož kompresní a expansní křivka plynu není lineární, není jejich výkon tak dobrý v celém rozsahu používaných zátěží od nuly do maximálního zatížení.

Jelikož gradient této křivky vzrůstá se vzrůstajícím povolováním závěsu, Je zřejmé, že přibližná lineárnost odezvy závěsu může být pouze udržena v případě, když rozdíl mezi maximálním a minimálním zatížením je relativně malý, Jak Je tomu v případě přední osy nákladního auta. Jestliže však rozdíl mezí maximálním a minimálním zatížením Je velmi vysoký, jako v případě nosné osy tělesa nákladního auta, Je nemožné dosáhnout uspokojivého výkonu Jak při maximálním, tak i při minimálním zatížení, Jelikož je-li závěs dimensován pro správné chování při maximálním zatížení, povoluje příliS mnoho bez zatížení a na druhé straně, když závěs Je dimensován pro správné chování bez zatížení, bude příliš tuhý při plném zatížení.

Dosud používaná kompromisní řeSení nejsou uspokojivá nejen proto, že nesprávné chování závěsu snižuje pohodlnost pro cestovatele nebo řidiče, avšak především proto, že bude škodit stabilitě a spolehlivosti vozidla, když jede po silnici.

Pro dosažení normální tuhosti závěsu ve všech podmínkách zatížení vynálezce již navrhl a použil vnější komory umístěné vně závěsu a spojené se stlačeným plynem uvnitř závěsu, přičemž tato vnější komora obsahuje plyn při vyšším tlaku, který způsobuje změnu chování závěsu při vysokém zatížení. Toto řešení umožnilo rozšířit rozsah použití závěsu, avšak na účet zvýšení celkových rozměrů a vyšších výrobních nákladů.

Účelem vynálezu proto je vytvořit pneumatickou nebo hydropneumatickou závěsnou jednotku, která by umožnila měnit nepoddajnost závěsu při změně zatížení vozidla, aniž by se použilo vnější akumulační komory a aniž by se podstatně zvýšily výrobní náklady závěsu.

Podle vynálezu se dosáhne tohoto účelu tím, Že se vyjde z pneumatické nebo hydropneumatické závěsné jednotky, obsahující vnější válec a vnitřní válec, který je těsně uložen * s možností kluzného pohybu uvnitř vnějšího válce a vymezuje komoru o proměnlivém objemu, která obsahuje hydraulickou tekutinu a plyn v předem určených poměrech, přičemž podle vynálezu je ta část komory, která obsahuje plyn, rozdělena přepážkou opatřenou otvorem, který je normálně uzavřen Členem řízeným vzájemnou polohou mezi oběma válci.

Podle výhodného provedení vynálezu probíhá přepážka napříč uvnitř vnitřního válce a je opatřena talířovým ventilem ovládaným přestavením vnějšího válce vůči vnitřnímu válci.

Podle dalšího provedení vynálezu je к vnitřní straně vnitřního válce pevně připojen podélný vodicí člen a talířový ventil má ventilový dřík, který je kluzně uložen uvnitř podélného vodícího členu a má vyčnívající volný konec sloužící Jako tlačná tyč pro záběr s uzavřeným dnovým koncem vnějšího válce.

S výhodou je podélný vodicí Člen vytvořen v Jednom celku s přepážkou a slouží jako její nosný Člen.

Jiné znaky a výhody vynálezu budou uvedeny v následujícím popisu.

Výhodné provedení vynálezu bude příkladem popsáno v souvislosti s výkresy.

Obr. 1 je graf ilustrující zákon řídicí vztah mezi použitým zatížením a povolením běžného závěsu typu, který má mechanický pružný závěsný člen.

Obr. 2 je podobný graf pro obvyklý hydropneumatický závěs. .

CS 268 505 B2

Obr. 3 je podobný graf pro hydropneumatický závěs podle vynálezu.

Obr. 4 je osový průřez Kydropneumatickou závěsnou jednotkou podle vynálezu v první pracovní poloze.

Obr. 5 je stejný průřez jako na obr. 4, avšak znázorňuje hydropneumatHcou závěsnou Jednotku ve druhá pracovní poloze.

Graf na obr. 1 znázorňuje vztah mezi zatížením P uloženým na závěsu a mezi jeho poddajností f u obvyklého závěsu typu, který má pružný závěsný člen, Jako Je listová nebo šroubová pružina. Povolení závěsu pod uloženou zátěží Je lineární v celém rozsahu přípustné poddajnosti, to znamená, že tuhost závěsu Je při změnách zatížení konstantní.

Obr. 2 znázorňuje zákon řídicí vztah mezi uloženou zátěží a poddajností nebo povolením běžného hydropneumatického závěsu, u kterého je pružný prvek tvořen stlačeným plynem. Jak je z tohoto grafu patrno, je za účelem dosažení přibližně lineární odezvy v celém rozsahu proměnlivých zátěží zapotřebí použít pouze část této křivky, například Část umístěnou pod ohybem křivky, jelikož při vyšších zatíženích má poddajnost sklon к vymizení .

Nyní bude popsána hydropneumatická závěsná jednotka podle výhodného provedení vynálezu v souvislosti s obr. 4 a 5· Tato závěsná jednotka obsahuje vnější válec 10, který má otevřený horní konec a uzavřený dolní konec, který je opatřen konsolou 12 s okem pro otáčivé připojení к neznázorněné ose kola, a kromě toho vnitřní válec 14, který je uložen s možností kluzného pohybu uvnitř vnějšího válce 2θ, otevřený dolní konec a uzavřený horní konec a je opatřen konsolou ^6 s okem pro otáčivé spojení s kostrou vozidla.

Přírubová objímka 20 je připojena šroubovými svorníky к otevřenému konci vnějšího válce 10 pro vedení vnitrního válce 14 při jeho kluzném pohybu a je opatřena olejovou těsnicí vložkou 22, jakož i kluzným ložiskem 24 za účelem kluzného uložení vnitřního válce 14. Přírubová objímka 20 je o sobě známým způsobem opatřena průtokovým kanálem 26, aby se olej mohl navracet do vnitřku závěsné jednotky.

Přírubová objímka 30 je šroubovými svorníky 28 připevněna к otevřenému konci vnitřního válce 14 a je opatřena kluzným ložiskem 32 pro kluzné vedení vnitřní stěny vnějšího válce 10 a obsahuje také způsobem o sobě známým zaškrcené olejové průtokové průchody 34, jakož i zpětné ventily 36, aby byl umožněn volný zpětný tok oleje nebo hydraulické tekutiny při kontrakci závěsné jednotky a zúženém toku oleje při jejím rozepnutí, jak bude podrobněji vysvětleno níže.

Tytéž šroubové svorníky 28 také slouží к tomu, aby uvnitř vnitřního válce 14 upevnily trubkový vodicí člen 38, který směrem vzhůru končí v odrazné desce čili přepážce 40, která těsně zabírá s vnitřní stěnou vnitřního válce J4 a má středový otvor 42, který probíhá souose s trubkovým vodicím Členem 38. Uvnitř trubkového vodícího členu 38 je kluzně uložen ventilový dřík 44 talířového ventilu 46 pro těsné uzavření otvoru 42 v přepážce 40· Ventilový dřík 44 Je opatřen vodícími límci 48, 50, které kluzně zabírají s vnitřní stěnou trubkového vodícího členu 38. Ventilový dřík 44 probíhá za otevřený konec vnitřního válce 14 o předem určenou délku podle kritérií, která budou ozřejměna v následujícím popisu, a končí v tlačné tyči 52.

Dutina vymezená uvnitř vnitřního popřípadě vnějšího válce 14, 10, obsahuje předem určené množství oleje nebo jiné hydraulické tekutiny, na výkrese neznázorněné, přičemž množství této tekutiny je zvoleno takovým způsobem, že když závěsná Jednotka Je částečně nebo úplně roztažena, zůstane určité množství stlačeného vzduchu uvnitř vnitřního válce jak nad přepážkou 40, tak i pod ní. Jak Je znázorněno na obr. 4, je délka ventilového dříku 44 zvolena tak, že tlačná tyč 52 nezabere s uzavřeným novým koncem vnějšího válce 2θ> když závěsná jednotka Je téměř úplně roztažena s minimální zátěží, tj. když je vozidlo prázdné. Tlak stlačeného vzduchu obsaženého po přepážkou 40 bude určen tak, aby vytvářel nejlepší pracovní podmínky závěsné jednotky v podmínkách minimálního zatížení, zatímco komora 54, která je umístěna nad přepážkou 40 a úplně isolována od zbývající části závěsné jednotky,

CS 268 505 B2 když Je talířový ventil uzavřen, bude naplněna plynem stlačený na značný tlak, Jak bude patrno z následujícího popisu.

Když závěsná Jednotka takto pracuje při podmínkách minimální zátěže, takže tlačná tyč 52 nezabere se dnovým koncem vnějšího válce 10, bude chování závěsné jednotky podobné chování obvyklé hydropneumatické závěsné jednotky, která má stejné rozměry jako znázorněná jednotka. Když však například je vozidlo plně zatíženo, posunou se vnější a vnitřní válec vůči sobě navzájem a tlačná tyč 52 zabere se dnovým koncem vnějšího válce 10 a otevře talířový ventil 46 proti tlaku panujícímu v komoře 54, čímž se vytvoří jediná komora, obsahující Části válců umístěné nad přepážkou 40 a pod ní a obsahující stlačený plyn. Tlak stlačeného plynu v komoře 54 je zvolen tak, že talířový ventil 46 se otevře, když tlak stlačeného plynu nebo vzduchu pod přepážkou 40 odpovídá předem určenému tlaku v komoře 54*

Když se množství stlačeného plynu nyní působící uvnitř závěsné jednotky takto změnilo, změnil se také zákon řídicí zatížení a poddajnost závěsné jednotky, a tím, že se závěsná jednotka vhodně konstruuje a dimensuje, dosáhne se přídavného rozmezí nastavování nepoddájnosti závěsné jednotky.

Celkové chování závěsné jednotky shora popsané je ilustrováno grafem na obr. 3, kde křivka a představuje chování závěsné jednotky, když je talířový ventil 46 uzavřen, bod § označuje okamžik otevření ventilu a křivka b označuje chování závěsné jednotky po otevření ventilu. Přerušovaná čára c označuje způsob, jakým by se závěsná jednotka chovala, kdyby byla konstruována podle dřívějšího stavu techniky, tj. bez hořejší komory 54 a talířového ventilu 46.

Když se zátěž uložená na závěsné jednotce zmenšuje, vrací se jednotka do polohy umožňující uzavření talířového ventilu 46, komora 54 bude opět isolována a tlak v ní se navrátí na jeho předem určenou hodnotu, jelikož uzavření ventilu zřejmě nastane v bodě Q na grafu podle obr. 3. V této souvislosti je třeba poznamenat, že jedna z předností závěsné jednotky podle vynálezu záleží v tom, že při každém otevření a následujícím uzavření talířového ventilu 46 se závěsná jednotka samočinně vrátí do původního stavu, jelikož bod uzavření ventilu je určen pouze délkou ventilového dříku 44· Není tedy zapotřebí periodicky obnovovat tlak v komoře 54, takže závěsné jednotky podle vynálezu lze použít a s ní manipulovat jako s obvyklou hydropneumatickou závěsnou jednotkou. Dokonce není ani nutné pečovat o oddělené nastavení tlaku v komoře 53, jelikož jakmile do závěsné jednotky bylo jednou vpuštěno předem určené celkové množství stlačeného plynu, bude tento plyn samočinně rozváděn a bude nabývat různých tlaků v komorách nad přepážkou 40 a pod ní, když se talířový ventil 46 otevře a potom opět uzavře poprvé.

I když shora uvedeným příkladem bylo popsáno výhodné provedení vynálezu, bude odborníkům zřejmé, že znázorněný princip konstrukce hydropneumatické závěsné jednotky může být dále rozšířen například tím, že se přidá další ještě větší tlaková komora nad komoru 54 s přiřazeným ventilem, který se otvírá předem určenou kontrakcí závěsné jednotky. Tímto způsobem se obdrží charakteristická křivka změn smluvní meze průtažnosti jako funkce použitého zatížení, kteréžto křivka obsahuje tři kruhové oblouky místo dvou oblouků znázorněných na obr. 3. Teoreticky lze upravit jakýkoliv žádaný počet takových přídavných komor pro trvalé zvyšování tlaků.

Je také zřejmé, že i když u popsaného výhodného provedení vynálezu je talířový ventil řízen mechanickou tlačnou tyčí, je to pouze nejjednodušší možnost provádět řízené otvírání talířového ventilu, nebob takové otvírání může být také řízeno jinými prostředky, například elektromagnetem ovládaným mikrospínačem a snímajícím přemístění vnitřního válce vůči vnějšímu válci, nebo ještě jinými pomůckami závislými na druhu použití.

Konečně je také zřejmé, že shora popsané závěsné Jednotky lze také použít s vnitřní přetlakovou komorou umístěnou vně závěsné Jednotky, jak je známo v dosavadním stavu techniky, aby se dosáhlo charakteristické pracovní křivky tvořené ze tří nebo více kruhových oblouků.

CS 26В 505 B2

Popsaný princip práce může být taká použit u závěsné jednotky ovládané úplně pneumaticky.

Popsaná závěsná jednotka je nejen použitelná u těžkých motorových vozidel, nýbrž také pro jiné účely, jako u stacionárních strojů, kde je požadováno diferenciální chování závěsu.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Tekutinová závěsná jednotka, zejména pro těžká motorová vozidla, obsahující vnější válec a vnitrní válec, který je těsně uložen s možností kluzného pohybu uvnitř vnějšího válce a vymezuje komoru o proměnlivém objemu, obsahující hydraulickou tekutinu a plyn v předem určených poměrech, vyznačující se tím, že ta část komory, která obsahuje plyn, je rozdělena přepážkou (40) opatřenou oborem, který je normálně uzavřen talířovým ventilem (46) řízeným vzájemnou polohou mezi oběma válci (10, M).
2. 2. Tekutinová závěsná jednotka podle bodu 1, vyznačující se tím, že přepážka (40) probíhá napříč uvnitř vnitřního válce (14) a Je opatřena talířovým ventilem (46) ovládaným přestavením vnějšího válce (10) vůči vnitřnímu válci (14).
3. 3. Tekutinová závěsná jednotka podle bodu 2, vyznačující se tím, Že к vnitřní straně vnitřního válce (14) Je pevně připojen podélný vodicí člen (38) a talířový ventil (46) má ventilový dřík (44), který je kluzně uložen uvnitř podélného vodícího členu (38) a má vyčnívající volný konec sloužící Jako tlačná tyč (52) pro záběr s uzavřeným dnovým koncem vnějšího válce (10).
4. 4. Tekutinová závěsná Jednotka podle bodu 3, vyznačující se tím, že podélný vodicí člen (38) je vytvořen v jednom celku s přepážkou (40) a slouží jako její nosný člen.