PL227397B1 - hydraulicznego - Google Patents

Abstract

Współdziałający w układzie sprzężenia hydraulicznego, do stosowania w zawieszeniu pojazdu mechanicznego, rotacyjny amortyzator hydrauliczny o konstrukcji pierścienia, wewnątrz którego są dwie płytki, wspólnie styczne wzdłuż rury wałka obrotowego amortyzatora, których płaszczyzny są płaszczyzną przecięcia, oddzielającą komorę wewnątrz tego pierścienia na dwie półkoliste, zamknięte od zewnątrz komory robocze w całości wypełnione płynem hydraulicznym, doprowadzonym i podlegającym wymianie do i z wnętrz tych półkolistych komór za pośrednictwem przewodów hydraulicznych, przyłączonych do otworów w pierścieniu amortyzatora, charakteryzuje się tym, że te otwory (9 i 10) są rozmieszczone pomiędzy wewnętrzną linią styku osadzenia płytki (2) nieruchomej w tym pierścieniu (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest rotacyjny amortyzator hydrauliczny o konstrukcji pierścienia do stosowania przy zawieszeniu każdego z kół pojazdu mechanicznego z udziałem drążka skrętnego, przystosowany do stosowania w układzie sprzężenia hydraulicznego.

Amortyzator w zastosowaniu do pojazdu mechanicznego, a zwłaszcza amortyzatory hydrauliczne w wykonaniu rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych są elementami optymalizującymi położenie nadwozia pojazdu zawieszonego na sprężystych elementach resorujących.

Takim sprężystym elementem resorującym jest drążek skrętny. Jest to pręt sztywny wykonany z materiału sprężystego, na przykład w technologii odkuwki stali sprężynowej. Składa się z ramienia wahacza, którym wymuszony jest moment obrotowego skrętu wobec prostopadle zamocowanego względem tego ramienia samego pręta drążka skrętnego. Drążek skrętny stosowany, jako element przedniego zawieszenia samochodu Hummer H 2 ma kształt wzdłużnego pręta, równoległego względem osi podłużnej pojazdu, jako elementu resorującego i w takiej postaci po raz pierwszy w Polsce był zastosowany do zawieszenia wszystkich kół nadwozia w polskim samochodzie osobowym Star Sport pod koniec lat trzydziestych dwudziestego wieku.

Drążki skrętne stosowane były w zawieszeniu tylnej osi samochodu Citroen Xara.

Ponadto, drążkami skrętnymi są powszechnie stosowane stabilizatory przechyłów w osiach przednich i tylnych samochodów osobowych i ciężarowych oraz autobusów.

W takich zastosowaniach drążek skrętny jest warunkowo dodatkowym elementem resorującym wyposażonym na swoich końcach w ramiona wahaczy. W warunkach występowania przechyłów, jednoczesny wzajemny obrót ramion wahaczy w przeciwnych kierunkach wymusza reakcje skręcające drążka skrętnego, którego moment sprężysty jest wsparciem sztywności elementów resorujących zawieszenia w postaci resorów piórowych, sprężyn resorowych lub miechów pneumatycznych.

Ponadto, sam wahacz na przeciwnym końcu względem pręta drążka skrętnego prostopadle do tego wahacza, a równolegle z osią tego pręta drążka skrętnego ma wyprowadzoną piastę do zawieszenia na nim koła trakcyjnego.

I w takiej formie ze względu na zwartość konstrukcji drążki skrętne w kształcie poprzecznego pręta względem osi podłużnej pojazdu, jako elementu resorującego są stosowane w zawieszeniu pojazdów gąsienicowych, zwłaszcza czołgów.

W czasie II Wojny Światowej drążki skrętne były stosowane w zawieszeniu amerykańskiego czołgu M 18 Hellkat, rosyjskiego czołgu T-34 oraz niemieckiego czołgu PzKpfw V Panther. Obecnie drążki skrętne są stosowane w zawieszeniu nadwozia amerykańskiego czołgu M 1 Abrams, ponadto w niemieckim czołgu Leopard, w tureckim czołgu Altay, w polskim czołgu PT-91 Twardy oraz w Polskiej Platformie Bojowej w postaci czołgu lekkiego Anders, gdzie drążki skrętne współpracują z amortyzatorami ciernymi.

W dziedzinie amortyzatorów rotacyjnych, znane są ze stanu techniki amortyzatory cierne tarczowe. W latach trzydziestych, czterdziestych dwudziestego wieku działanie rotacyjnych amortyzatorów ciernych polegało na wzajemnym przemieszczaniu ramion rotacyjnego amortyzatora wymuszającymi obrót skręconych wspólną śrubą ściskającą suche przekładki cierne.

Przekładki cierne były ściskane sprężynami talerzowymi, a przez te przekładki razem ze sprężynami ściskającymi i razem z końcami ramion amortyzatora była przełożona, wspomniana śruba ściskająca w osi obrotu przekładek ciernych, jednocześnie spełniająca rolę wałka obrotowego.

Innym elementem tłumiącym z dziedziny rotacyjnych amortyzatorów o charakterze urządzenia hydraulicznego był stosowany w latach trzydziestych dwudziestego wieku rotacyjny amortyzator hydrauliczny dźwigniowy Houdaille'go. W tym rotacyjnym amortyzatorze hydraulicznym Houdaille'go w okrągłej komorze przegrodzonej ściankami oddzielającymi tą komorę na dwie części znajdowały się dwie łopatki wirnika podobne do tych w powszechnie stosowanej rotacyjnej pompie łopatkowej dwustronnego działania. Łopatki wirnika były wyposażone w zawory zwrotne. Rozmieszczone w jednej płaszczyźnie na stałe styczne do swojej piasty łopatki wirnika stanowiły element roboczy tego wirnika. Przy obrocie łopatek wirników płyn ulegał przemieszczeniu przez kalibrowane otworki w łopatkach wirnika, a przy obrocie w stronę przeciwną ze względu na zadziałanie zaworów zwrotnych w łopatkach wirnika płyn ulegał przetłoczeniu łopatkami wirników przez kalibrowane otworki w piaście wirnika.

Inna była kalibracja otworków w łopatkach wirników, a inna otworków w piaście wirników.

W pierwszych latach dwudziestego pierwszego wieku amortyzatory rotacyjne firmy ZF Sachs AG po raz pierwszy znalazły zastosowanie w zawieszeniu tylnych kół bolidu wyścigowego formuły F 1

PL 227 397 B1 marki Ferrari, a następnie w zawieszeniu kół tylnych bolidu wyścigowego formuły F 1 marki BMW Sauber.

Ponadto, w dziedzinie sprzętu wojskowego, rotacyjny amortyzator współdziałający z podwójnymi sprężynami śrubowym jest stosowany w izraelskim czołgu podstawowym Merkawa Mk 4.

W dziedzinie amortyzatorów wyposażonych w układy zaworów zwrotnych współdziałających w układach sprzężenia hydraulicznego znane są z polskich opisów patentowych nr PL 214 393 i PL 218 933.

Istotą wynalazku jest rotacyjny amortyzator hydrauliczny o konstrukcji pierścienia do stosowania w zawieszeniu każdego z kół pojazdu mechanicznego z udziałem drążka skrętnego, przystosowany do stosowania w układzie sprzężenia hydraulicznego, wewnątrz którego są dwie płytki wspólnie styczne wzdłuż osi rury wałka obrotowego amortyzatora, którego oś jest wspólna z osią pierścienia amortyzatora, a druga z tych płytek jest łopatką obrotową dookoła osi rury względem panewki płytki nieruchomej, przez połączenie tej łopatki obrotowej na stałe z tą rurą.

Według wynalazku wewnątrz rury wałka obrotowego amortyzatora jest przełożony drążek skrętny, którego koniec po stronie połączenia tego drążka skrętnego z ramieniem wahacza drążka skrętnego jest sprzężony z wyprowadzonym na zewnątrz amortyzatora końcem rury wałka obrotowego rozłącznymi mocowaniami śrubowymi za pośrednictwem wzajemnie przylegających do siebie rozłącznych tarcz sprzęgających przymocowanych na stałe do każdego elementu sprzęganego osobno, ponadto drążek skrętny jest przełożony z zachowaniem luzu pomiędzy tym drążkiem skrętnym względem wewnętrznej powierzchni rury wałka obrotowego umożliwiającego niezależne obroty drążka skrętnego względem obrotów rury wałka obrotowego.

Zaletami stosowania wynalazku w pojazdach gąsienicowych jest przełożenie drążka skrętnego wewnątrz rury wałka obrotowego, która to rura usztywnia drążek skrętny wobec odosiowych odkształceń zwłaszcza, że wykorzystanie długości konstrukcji rotacyjnego amortyzatora służy do podparcia koła trakcyjnego uwzględniającego odstęp koła trakcyjnego względem bryły kadłuba nadwozia, zależnie od szerokości gąsienicy.

Zainstalowane pomiędzy przewodami sprzężenia hydraulicznego elektrozawory odcinające odłączające sprzężenie hydrauliczne sekcji amortyzatorów przednich z sekcjami amortyzatorów tylnych w czasie naprowadzania na cel armaty czołgowej i w momencie oddania strzału na postoju, jak i w czasie przemieszczania czołgu umożliwiają chwilowe unieruchomienie względnie równoległych, pionowych przemieszczeń kadłuba czołgu, które według wynalazku wynikają ze stosowania sprzężenia hydraulicznego sekcji amortyzatorów przednich z sekcjami amortyzatorów tylnych. Przy czym, przy chwilowym unieruchomieniu pionowych przemieszczeń kadłuba czołgu zachowane są funkcje absorpcji oscylacji kół trakcyjnych wymuszonych od wybojów i wyrw.

Wynalazek umożliwia stosowanie połączonego zestawu amortyzator - drążek skrętny z zawieszonym doń kołem trakcyjnym, jako niezależnego modułu trakcyjnego.

Stosowanie niezależnych modułów trakcyjnych, przy potencjalnym uszkodzeniu, któregokolwiek modułu trakcyjnego czołgu w wyniku rażenia ostrzałem umożliwia względnie szybką wymianę na sprawny moduł trakcyjny w trybie serwisowym po uprzednim odłączeniu, również potencjalnie uszkodzonych przyłączy hydraulicznych amortyzatora od instalacji hydraulicznej sprzężenia lub po automatycznym odłączeniu tych przyłączy od tego sprzężenia za pomocą indywidualnego dla każdego modułu trakcyjnego elektrozaworu kulowego, czterodrogowego z wierceniem w kształcie X.

Przy czym, każdy czterodrogowy elektrozawór odcinający jest załączany sygnałem elektrycznym ze sterownika elektronicznego, na podstawie sygnału z czujnika spadku ciśnienia płynu hydraulicznego od każdego indywidualnego przewodu sprzężenia hydraulicznego, każdego amortyzatora wchodzącego w skład każdego modułu trakcyjnego.

W układach sprzężenia hydraulicznego, opcjonalnie wyposażonych w indywidualne dla każdego modułu trakcyjnego czterodrogowe elektrozawory odcinające przepływ płynu wraz z czujnikami spadku ciśnienia są umieszczone w strefie chronionej pancerzem.

Do amortyzatora, każdego modułu trakcyjnego uszkodzonego w wyniku rażenia ostrzałem z uszkodzeniami przyłączy hydraulicznych doprowadzających płyn do amortyzatorów wyprowadzonych na zewnątrz strefy chronionej pancerzem przewidziana jest czynność instalowania w trybie serwisowym zworek hydraulicznych do tych rotacyjnych amortyzatorów, które są uprzednio przygotowane w wymiennych zestawach naprawczych modułów: amortyzator - drążek skrętny. Zworka hydrauliczna jest przewidziana do zwarcia amortyzatora przez wzajemne połączenie tą zworką przyłączy otworów w pierścieniu amortyzatora, rozmieszczonych pomiędzy wewnętrzną linią styku osadzenia

PL 227 397 B1 płytki nieruchomej w tym pierścieniu doraźnie wymienionego modułu. Przekrój poprzeczny zworki jest stałym współczynnikiem tłumienia amortyzatora w warunkach awaryjnych. Stosowanie indywidualnych elektrozaworów odcinających umożliwia współdziałanie pozostałych, równolegle sprzężonych w sekcjach sprzężenia amortyzatorów z amortyzatorami sprzężonymi po przekątnych nadwozia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunkach przykładu wykonania wynalazku, na których fig. 1 przedstawia rotacyjny amortyzator hydrauliczny w rzucie od strony zewnętrznej, od strony wahacza drążka skrętnego i ma zaznaczone linie przekroju A-A wzdłuż osi podłużnej amortyzatora z jednoczesnym obrotem (fig. 1) 90° w lewo, gdzie na fig. 2 w przekroju pominięte jest przecięcie struktury samych płytek w celu zobrazowania sposobu umieszczenia na nich zaworów zwrotnych, a uwidoczniony na fig. 2 drążek skrętny jest w częściowym przekroju wzdłuż linii przecięcia A-A, w części drążka wyprowadzonego na zewnątrz amortyzatora, a fig. 3 przedstawia rotacyjny amortyzator w rzucie bocznym i tak jak na fig. 1 i 2, na fig. 3 przedstawiony jest sposób przełożenia śrub z łbami sześciokątnymi rozłącznych mocowań, przylegających do siebie tarcz sprzęgających, ponadto fig. 3 ma zaznaczone linie przekroju B-B, prostopadłe do osi podłużnej amortyzatora z jednoczesnym obrotem (fig. 3) 90° w lewo, gdzie na fig. 4 w przekroju płaszczyzn płytek wspólnie stycznych wzdłuż rury wałka obrotowego amortyzatora są przekroje zaworów zwrotnych, oraz uwidoczniona jest płaszczyzna przecięcia pierścienia amortyzatora na dwie komory robocze rotacyjnego amortyzatora i gdzie przyłącza otworów, do których są przyłączone przewody hydrauliczne, rozmieszczone są pomiędzy wewnętrzną linią styku osadzenia płytki nieruchomej w pierścieniu amortyzatora, a na fig. 5 jest schemat instalacji sprzężenia hydraulicznego rotacyjnych amortyzatorów wchodzących w skład niezależnych modułów trakcyjnych w rzucie od góry przymocowanych do bocznych burt nadwozia według liczby osi, niezależnie zawieszonych kół trakcyjnych czołgu Anders.

Zgodnie z fig. 1,2, 3 i 4 konstrukcja pierścienia 1 rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego, jako przykładu wykonania wynalazku jest przedstawiona w odłączeniu od instalacji sprężenia hydraulicznego i od burty kadłuba czołgu. Pierścień 1 zbudowany jest z wycinka sztywnej rury ze ściankami prostymi, do której od wewnętrznej strony amortyzatora przylega pionowe denko połączone na stałe połączeniem spawanym. Ponadto, według fig. 2 i 3 do tego pionowego denka, współosiowo z osią poziomą amortyzatora jest przymocowany na stałe, za pośrednictwem swojej węższej, pionowo wywiniętej krawędzi wycinek stożkowej rury z rozszerzeniem na zewnątrz amortyzatora. Szersza, pionowo wywinięta krawędź wycinka stożkowej rury posiada otwory do rozłącznego mocowania pierścienia 1 amortyzatora hydraulicznego do burt kadłuba czołgu.

Od frontu amortyzatora do kołnierza pierścienia 1 amortyzatora przymocowane jest pionowe denko połączone połączeniami rozłącznymi za pomocą wkrętów. Zgodnie z przekrojami fig. 2 i 4 obróconych względem siebie 90°, rotacyjny amortyzator hydrauliczny o konstrukcji pierścienia 1 ma dwie płytki 2 i 8 wspólnie styczne wzdłuż rury 3 wałka obrotowego amortyzatora, których płaszczyzny są płaszczyzną przecięcia oddzielającą komorę wewnątrz tego pierścienia 1 na dwie półkoliste, zamknięte od zewnątrz komory robocze w całości wypełnione płynem hydraulicznym. Płyn hydrauliczny jest doprowadzony i podlega wymianie do i z wnętrz tych półkolistych komór roboczych za pośrednictwem przewodów hydraulicznych doprowadzonych do otworów 9 i 10 w pierścieniu 1 amortyzatora, poprzez gniazda pionowych, sztywnych przyłączy przewodów hydraulicznych. Każdy z otworów 9 i 10 jest połączony z każdą z komór roboczych i są rozmieszczone pomiędzy płytką 2 nieruchomą osadzoną w poziomo frezowanym wpuście od wewnątrz w górze pierścienia 1. Ponadto, płytka 2 jest również osadzona w pionowo frezowanych wpustach w denkach amortyzatora. Miejsca osadzenia płytki 2 we wpustach są uszczelnione.

Od dołu do płytki 2 przymocowana jest na stałe panewka 12, która to panewka 12 jest uszczelniona od płynu hydraulicznego względem półobrotów rury 3 wałka obrotowego.

Z dwóch płytek 2 i 8 wspólnie stycznych wzdłuż osi rury 3 wałka obrotowego amortyzatora, którego oś jest wspólna z osią pierścienia i amortyzatora, druga z tych płytek 8 jest ruchoma i jest łopatką obrotową dookoła osi rury 3 względem panewki 12 płytki 2 nieruchomej przez połączenie tej łopatki obrotowej na stałe z tą rurą 3 wałka obrotowego. Każda z dwóch płytek jest wyposażona w odwrócone względem siebie o kąt 180° zawory zwrotne. Jest to układ zaworów zwrotnych rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego zbudowany na bazie uchylnych zastawek 11 i 13 dociskanych do otworów przepływowych płynu hydraulicznego. Zastawki 11 i 13 zaworów zwrotnych są zawieszone na poziomych zawiasach i swoją płaszczyzną większą od otworu w samych płytkach 2 i 8 są dociskane do otworów w tych płytkach 2 i 8 za pomocą płaskich sprężyn zaworowych zawiniętych w kształcie litery Ω. Dopuszczalny jest montaż uchylnych zastawek 11 i 13 przez ich obrót o kąt 180° i przełożenie zawiasów

PL 227 397 B1 ze sprężynami zaworowymi względem płaszczyzn tych samych płytek 2 i 8. Zastawki 11 i 13 są dociskane z siłą równoważną ciśnieniu wymuszającemu otwarcie zaworu zwrotnego przy oscylacyjnym wymuszeniu rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego najechaniem kołem trakcyjnym na wybój lub wyrwę na drodze.

W konfiguracji zgodnej z fig. 2 i 4, dotyczącej amortyzatorów mocowanych do lewej burty kadłuba czołgu na płytce 2 nieruchomej jest zastawka 11 zaworu zwrotnego ugięcia, a na ruchomej płytce 8 jest zastawka 13 zaworu zwrotnego wybicia. W budowie amortyzatorów mocowanych do prawej burty czołgu zastawka 11 zaworu zwrotnego ugięcia jest po przeciwnej stronie płaszczyzny nieruchomej płytki, a zastawka 13 zaworu zwrotnego wybicia jest po przeciwnej stronie ruchomej płytki 8 względem konfiguracji zastawek 11, 13 według fig. 2 i 4.

Amortyzatory prawej burty mają ramiona wahaczy przełożone 90° w lewo względem położenia wahacza z fig. 1, na której wahacz jest wyprowadzony od strony amortyzatora lewej burty. Ponadto, numeracja przyłączy otworów 9 i 10 amortyzatorów prawej burty jest odwrotna względem tak samo rozmieszczonych płytek 2 nieruchomych pomiędzy przyłączami otworów 9 i 10 lewej burty. Płaszczyzna płytki 8 łopatki obrotowej ma od spodu panewkę, oraz ma przymocowane na stałe pionowe płaszczyzny pobocznic prostopadle stycznych do płaszczyzny płytki 8, które swoimi krawędziami są zawinięte do wewnątrz. Panewka oraz zewnętrzne płaszczyzny pobocznie usztywniające płytkę 8 łopatki obrotowej posiadają uszczelnienia względem wewnętrznych płaszczyzn pionowych denek i względem wewnętrznej powierzchni pierścienia 1. Ponadto, płaszczyzny zawiniętych do wewnątrz krawędzi pobocznic płytki 8 są elementami dobijającymi do elastycznych i odkształcalnych elastomerowych dobijaczy zaznaczonych na fig. 2 za pomocą kreskowania liniami przerywanymi. Dobijacze amortyzują i ograniczają obroty płytki 8 w jej skrajnych zakresach obrotu wewnątrz komór roboczych. Dobijacze są wyłożone na wewnętrznych płaszczyznach pionowych denek pierścienia 1. Ponadto, dobijacze są wyłożone na wewnętrznej powierzchni pierścienia 1 po dwóch stronach płytki 2 nieruchomej. W osi otworów 9 i 10 w pierścieniu 1 dla zapewnienia przepływu płynu hydraulicznego przez ścianki dobijaczy w ich ściankach poosiowo z otworami 9, 10 też są otwory o takich samych średnicach, nie mniejszych od średnic otworów 9 i 10 w pierścieniu 1. Grubości ścianek elastomerowych dobijaczy są ograniczone długością i szerokością zastawek 11 i 13 zaworów zwrotnych. W przekroju dobijacze są w kształcie odwróconej litery U.

Do obu stron pionowych denek są połączone na stałe połączeniami spawanymi gniazda łożysk kulkowych. W gniazdach łożysk kulkowych są łożyska rury 3 wałka obrotowego.

Rura 3 wałka od wewnętrznej strony amortyzatora jest ułożyskowana pojedynczym łożyskiem kulkowym, a od frontu od strony wyprowadzenia rury 3 na zewnątrz amortyzatora jest ułożyskowana dwoma łożyskami kulkowymi, ponieważ, w tym miejscu jest ona wymuszona większymi momentami sił od obrotów wahacza 7 drążka 4 skrętnego.

Zewnętrzna powierzchnia gładzi rury 3 wałka jest uszczelniona dwoma pionowymi pierścieniami uszczelniającymi względem spodniej i bocznych powierzchni panewki 12 płytki 2 nieruchomej, oraz względem gniazd łożyskowych. Wahacz 7 jest połączony na stałe ze swoim drążkiem 4 skrętnym. Drążek 4 skrętny jest przełożony wzdłuż i wewnątrz rury 3 wałka obrotowego amortyzatora, którego zewnętrzny koniec po stronie połączenia tego drążka 4 skrętnego z ramieniem wahacza 7 drążka 4 skrętnego jest sprzężony z wyprowadzonym na zewnątrz amortyzatora końcem rury 3 wałka obrotowego mocowaniami rozłącznymi, śrubowymi za pośrednictwem wewnętrznych płaszczyzn wzajemnie przylegających do siebie, rozłącznych tarcz 5, 6 sprzęgających. Zewnętrzna płaszczyzna tarczy 5 sprzęgającej jest przymocowana na stałe do ukośnego końca rury 3 za pomocą połączenia spawanego. Osobno, do powierzchni wahacza 7 w miejscu jego połączenia z drążkiem 4 skrętnym jest ukośnie przymocowana na stałe za pomocą połączenia spawanego zewnętrza płaszczyzna tarczy 6 sprzęgającej.

Mimo, że zgodnie z fig. 1,2 i 3, mocowanie tarcz 5, 6 sprzęgających, pochylonych pod kątem 45° jest korzystniejsze pod względem sztywności węzła sprzęganego, to możliwe jest przymocowanie na stałe rozłącznej tarczy 5 sprzęgającej prostopadle do rury 3 wałka obrotowego oraz rozłącznej tarczy 6 sprzęgającej prostopadle do pręta drążka 4 skrętnego.

Opcjonalne, prostopadłe połączenie tarczy 5 jest na stałe do rury 3 pomiędzy tą rurą 3 a tarczą 6 zamocowaną prostopadle na stałe do drążka 4 skrętnego od wewnętrznej strony wahacza 7 i w miejscu wyprowadzenia rury 3 wałka obrotowego na zewnątrz amortyzatora.

PL 227 397 B1

Ponadto, drążek 4 skrętny jest przełożony z zachowaniem luzu pomiędzy powierzchnią tego drążka 4 względem wewnętrznej powierzchni rury 3 wałka obrotowego umożliwiającego niezależne skręty drążka 4 względem obrotów rury 3 wałka obrotowego.

Zgodnie z fig. 2 od strony wewnętrznej drążek 4 skrętny jest elementem rozłącznym z wewnętrznym końcem wyposażonym w sześciokątny wpust i jest osadzony na wcisk wewnątrz amortyzatora w otworze przelotowym o przekroju sześciokątnym w czole gniazda łożyskowego. Wewnętrzny koniec drążka 4 jest od zewnątrz przymocowany do czoła gniazda łożyskowego za pośrednictwem rozłącznego dekla osobnym wkrętem, współosiowym z drążkiem 4.

W innym wykonaniu przewidziane jest osadzenie na wcisk wewnętrznej końcówki drążka 4 skrętnego, bezpośrednio w sześciokątnym gnieździe w boku kadłuba nadwozia, pod warunkiem jej zamocowania od wewnątrz kadłuba osobnym wkrętem, a sam pierścień 1 amortyzatora ma być analogicznie mocowany za pomocą wywiniętej, szerszej krawędzi stożkowej rury do bocznych burt kadłuba czołgu.

Na fig. 5 w przykładzie wykonania wynalazku zaprezentowane jest rozmieszczenie rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych w rzutach bocznych z wyprowadzonymi wahaczami 7 drążków 4 skrętnych, do których nasadzone są piasty kół trakcyjnych stanowiących dwa, niezależnie zawieszone moduły trakcyjne przymocowane do bocznych, opancerzonych burt kadłuba czołgu. Zaprezentowana jest sztywność konstrukcji rotacyjnego amortyzatora z tym, że średnica rury pierścienia amortyzatora jest większa od długości tej rury służąca podparciu kół trakcyjnych z uwzględnieniem odstępów kół trakcyjnych od bryły nadwozia, zależnie od szerokości gąsienicy.

Na fig. 6 w przykładzie wykonania wynalazku jest schemat instalacji sprzężenia hydraulicznego rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych, wchodzących w skład niezależnych modułów trakcyjnych w rzucie od góry i przymocowanych do bocznych, opancerzonych burt kadłuba. Wahacze 7 rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych są wychylone do tylu w stosunku do kierunku jazdy, tak że osie kół trakcyjnych są za osiami pierścieni 1 amortyzatorów. Amortyzatory są usytuowane naprzeciwko siebie po obu stronach burt kadłuba, według odbicia lustrzanego.

Na fig. 6 jest przykład wykonania zestawienia dwu instalacji sprzężenia hydraulicznego przewodami hydraulicznymi.

Zestawienie instalacji sprzężenia rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych z numerami 1, 2 i 3 równolegle sprzężonych w sekcji A i sprzężonymi z równolegle sprzężonymi rotacyjnymi amortyzatorami hydraulicznymi z numerami 1, 2 i 3 umieszczonymi po przekątnej kadłuba pojazdu, zgrupowanymi w sekcji B oraz zestawienie drugiej instalacji sprzężenia rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych z numerami 1, 2 i 3 równolegle sprzężonych w sekcji A' i sprzężonymi z równolegle sprzężonymi rotacyjnymi amortyzatorami hydraulicznymi z numerami 1, 2 i 3 umieszczonymi po przekątnej kadłuba pojazdu, zgrupowanymi w sekcji B'. Amortyzatory w modułach trakcyjnych zostały podzielone na cztery sekcje sprzężenia, po trzy moduły trakcyjne w każdej sekcji sprzężenia.

Przy czym, liczba modułów w czterech sekcjach sprzężenia może być dowolna. Wskazana jest jednakowa liczba modułów w sekcjach przednich i jednakowa liczba w sekcjach tylnych. Każdy przewód hydrauliczny sprzężenia jest szeregowo połączony z dwudrogowym elektrozaworem kulowym 23 i 23' odcinającym przepływ płynu hydraulicznego.

Do cewek elektrycznych elektrozaworów 23 i 23' przyłączone są przewody elektryczne, zaznaczone, równoległymi do nich liniami kreskowanymi. Przewody elektryczne są ułożone, pomiędzy elektronicznym wzmacniaczem 15 napięcia, a elektrozaworami 23 i 23'.

Do wzmacniacza 15 doprowadzany jest sygnał elektryczny ze sterownika procesorowego.

Impuls napięciowy dochodzący ze sterownika jest wzmacniany wzmacniaczem 15 w stopniu dopasowania energetycznego zdolnego do zadziałania cewek elektrycznych zamykających elektrozaworami 23 i 23' przepływ płynu hydraulicznego przewodami hydraulicznymi sprzężenia. Do instalacji sprzężenia według schematu fig. 6 jest przewidziane, w wyposażeniu opcjonalnym, równoległe połączenie dwunastu czterodrogowych elektrozaworów kulowych, odcinających z wierceniem w kształcie X do równoległych i indywidualnych gałęzi instalacji hydraulicznych, każdego rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego osobno.

Jedna z dwóch dróg czterodrogowego elektrozaworu jest przewidziana do połączenia przewodami hydraulicznymi tej gałęzi, która łączy otwór 9 każdego amortyzatora sekcji A, A' poprzez przewód sprzężenia hydraulicznego z przewodem hydraulicznym takiej gałęzi przewidzianej do połączenia z tą jedną z dwóch dróg czterodrogowego elektrozaworu, która jest przewidziana do połączenia z otworem 10 każdego amortyzatora sekcji B, B'.

PL 227 397 B1

W dwóch instalacjach sprzężenia: sekcji A, A' z sekcjami B, B' poprzez czwórniki 20, 20' połączone z czwórnikami 25, 25'.

Druga z dwóch dróg czterodrogowego elektrozaworu jest przewidziana do połączenia, pomiędzy przewodami hydraulicznymi tej gałęzi, która łączy otwór 10 każdego amortyzatora sekcji A, A' poprzez przewód instalacji wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem 17 wyrównawczym z przewodem hydraulicznym takiej gałęzi przewidzianej do połączenia z tą drugą, z dwóch dróg czterodrogowego elektrozaworu, która jest przewidziana do połączenia z otworem 9, każdego amortyzatora sekcji B, B'.

W dwóch instalacjach sprzężenia: sekcji A, A' z sekcjami B, B' poprzez czwórniki 18, 18' połączone z czwórnikami 27, 27'.

Zbiornik 17 poprzez szeregowo połączony zawór 21 zwrotny, zbocznikowany zworką ogranicznika przepływu jest za pośrednictwem trójnika 24, równolegle połączony do wspólnego przewodu wymiany płynu hydraulicznego z tym zbiornikiem 17, który to trójnik 24 jest połączony na odcinku wspólnego przewodu hydraulicznego pomiędzy trójnikami 19 a 26, ale w taki sposób, że jest powyżej zaworu 22 zwrotnego zbocznikowanego zworką ogranicznika przepływu, który to zawór 22 też jest połączony do tego wspólnego przewodu pomiędzy trójnikami 19 a 26.

Zawory zwrotne 21 i 22 zbocznikowane zworkami ograniczników przepływu płynu hydraulicznego są wspólne dla dwóch instalacji sprzężenia.

Zbiornik 17 wyrównawczy płynu hydraulicznego posiada otwór 16 wlewowy.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji A są w grupie przednich, lewych modułów trakcyjnych.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji A' są w grupie przednich, prawych modułów trakcyjnych.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji B' są w grupie tylnych, lewych modułów trakcyjnych.

Amortyzatory z numerami 1, 2 i 3 w sekcji B są w grupie tylnych, prawych modułów trakcyjnych.

Każda sekcja posiada indywidualne zawory odpowietrzające 14 i 14'.

Ciśnienie płynu hydraulicznego, zamykające te zawory 14 i 14' jest mniejsze, niż ciśnienie płynu wymuszone w instalacjach sprzężenia w warunkach kompensacji sił odśrodkowych, nadwozia i jeszcze mniejsze, niż ciśnienie płynu wymuszające otwarcie zastawek 11 i 13 w układzie zaworów zwrotnych rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego.

Działanie rotacyjnego amortyzatora hydraulicznego nawiązuje do działania rotacyjnej pompy łopatkowej dwustronnego działania. Tak jak w tej pompie, działanie rotacyjnego amortyzatora wykorzystuje dwustronny ruch obrotowy zwiększający okresowo przestrzeń ssawną, zmniejszając zarazem przestrzeń tłoczną i na odwrót, wskutek czego następuje jednoczesne zasysanie płynu do wnętrza jednej komory roboczej i wytłaczanie z drugiej komory roboczej na zewnątrz.

Płytka 8 ruchoma w funkcji elementu tłocznego, jako łopatka obrotowa pomiędzy komorami roboczymi pierścienia i amortyzatora, stale oddziela okresowo przestrzeń ssawną od roboczej. Współdziałanie rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych w układach sprzężenia polega na stabilizacji od sił odśrodkowych nadwozia z jednoczesną absorpcją oscylacji ramion wahaczy 7 podwozia od wybojów i wyrw występujących na drodze.

Zasada kompensacji przechyłów kadłuba nadwozia polega na hydraulicznej kompensacji sił odśrodkowych nadwozia przy hamowaniu lub pokonywaniu zakrętów i ich rozkładzie do równoległych przemieszczeń nadwozia względem płaszczyzny drogi.

Zasada absorpcji oscylacji drgań podwozia jest oparta na różnicy czasu zadziałania, pomiędzy czasem kompensacji przechyłów względem czasów oscylacji kół od wybojów i wyrw, ponieważ wielkości sił od oscylacji są większe, niż przy kompensacji i są odwrotnie proporcjonalne do czasu wymuszenia, ponieważ czas trwania oscylacji wyboju lub wyrwy jest krótszy.

Ta różnica pozwala na kompensowanie przechyłów przy niższych ciśnieniach płynu w układach sprzężenia, niż przy oscylacyjnych, impulsowych wzrostach ciśnienia w poszczególnych układach sprzężenia powodujących absorpcje drgań przez chwilową separację amortyzatorów z układów sprzężenia. W czasie kompensacji siły bezwładności hamującego czołgu, na przykład w czasie trzech sekund uwzględniając bezwładność jego kadłuba, rotacyjne amortyzatory przedstawione na przykładzie układów sprzężenia według fig. 6 w tym przykładowym czasie hamowania, wielokrotnie w sposób impulsowy absorbują oscylacje mas nie resorowanych w postaci kół trakcyjnych z udziałem impulsowych oscylacji zastawek 11 i 13 amortyzatorów o czasach oscylacji wynoszących od dziesiętnych do setnych części sekundy. I w tym czasie hamowania pomimo oscylacji zastawek 11 i 13

PL 227 397 B1 w płytkach 2 i 8 półobroty płytek 8 ruchomych amortyzatorów tłoczą przepływ płynu pomiędzy komorami roboczymi amortyzatorów sekcji A, A' do lub od amortyzatorów sekcji B, B'.

To oznacza, że w czasie ugięcia lub odbicia kadłuba wykorzystując jego bezwładność następuje wielokrotna absorpcja drgań z udziałem układu zaworów zwrotnych.

Zadziałanie zaworu zwrotnego ugięcia jest od oscylacyjnego ugięciem ramienia wahacza 7 do góry od uderzenia kołem trakcyjnym, poprzez gąsienicę na wybój na drodze. Absorpcja drgania polega na bezpośrednim przepływie płynu pomiędzy komorami roboczymi pierścienia 1 przez otwarcie zastawki 11 wymuszone ciśnieniem płynu oscylacyjnym obrotem płytki 8 z pominięciem przepływu płynu przez przewody hydrauliczne układu sprzężenia.

Zadziałanie zaworu zwrotnego wybicia jest od oscylacyjnego wybicia ramienia wahacza 7 do dołu przez wjazd koła trakcyjnego, poprzez gąsienicę do wyrwy na drodze.

Absorpcja wymuszonego drgania polega na bezpośrednim przepływie płynu pomiędzy komorami roboczymi pierścienia 1 przez otwarcie zastawki 13 oscylacyjnym ciśnieniem przepływu płynu obrotem płytki 8, lecz w przeciwną stronę, niż przy oscylacyjnym ugięciu wahacza 7 z pominięciem przepływu płynu przez przewody hydrauliczne układu sprzężenia.

Otwarcie zastawki 11 jest zależne od stosunku powierzchni otworu w płytce 2 nieruchomej do powierzchni płytki 8 ruchomej.

Otwarcie zastawki 13 jest zależne od stosunku powierzchni otworu w płytce 8 ruchomej do powierzchni tej samej płytki ruchomej 8, oraz od siły nacisku płaskich sprężyn zaworowych dociskających zastawki 11 lub 13 zamykające otwory w płytkach 2 lub 8.

Te cechy funkcjonalne absorpcji drgań nadwozia od oscylacji podwozia są przy mniejszym stosunku powierzchni otworu w płytkach 2 lub 8 do powierzchni płytki 8 ruchomej, niż taki stosunek w układach zaworów zwrotnych w amortyzatorach tłokowych zaprezentowanych w opisach patentowych nr PL 214 393 i PL 218 933, także współdziałających w układach sprzężenia, co jest korzystne w wyborze bardziej optymalnego współczynnika tłumienia dla rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych.

Różnica stosunków powierzchni pozwala również na bardziej optymalny dobór sztywności płaskich sprężyn zaworowych, szczególnie w aspekcie doboru gabarytów względem płaszczyzn płytek 2 i 8, zwłaszcza, że całkowite powierzchnie czynne w postaci powierzchni płaszczyzn płytek 8 ruchomych przednich amortyzatorów sekcji A i A' wymuszających ciśnieniem płynu i całkowite powierzchnie bierne w postaci płaszczyzn płytek 8 ruchomych tylnych amortyzatorów sekcji B i B' ulegających ciśnieniu płynu są powierzchniami płaszczyzn naczyń połączonych przewodami hydraulicznymi w każdym z dwóch układów sprzężenia amortyzatorów współdziałających przy kompensacji przechyłów, jako komplet pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego z zadanym ciśnieniem płynu wymuszającym współbieżny skok wahaczy 7.

Według wynalazku zakładaną, zadaną wielkością ciśnienia płynu jest wielkość opóźnienia hamowania kadłuba pojazdu równoważną wielkości siły wymuszonej zmianą momentu pędu kadłuba. W dotychczasowym użytkowaniu zawieszenia przednia część kadłuba ulegała ugięciu, a tylna część kadłuba ulegała odbiciu do góry ze skrętem drążków 4 skrętnych dodatkowo wspomagającym niekorzystne odbicie tylnej części kadłuba do góry.

Według wynalazku wartość ciśnienia płynu odpowiadająca sile korygującej skręt tylnych drążków 4 skrętnych w celu ściśnięcia drążków 4 do góry jest równa różnicy siły wymuszającej ugięcie drążków 4 skrętnych wyłącznie przedniej części kadłuba względem wartości tej części siły, która jest udziałem przedniej części kadłuba przy równoległym ugięciu, ale przy współudziale wszystkich rotacyjnych amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie z taką samą strzałką ugięcia, zarówno przednich jak i tylnych drążków 4 skrętnych. Przy czym, wartość takiej strzałki ugięcia jest ilorazem siły odśrodkowej kadłuba w czasie hamowania i sumy sztywności wszystkich drążków 4 skrętnych zawieszenia kadłuba z uwzględnieniem sumy sztywności tylnych drążków skrętnych.

W warunkach współdziałania rotacyjnych amortyzatorów sprzężonych hydraulicznie, niekorzystne odgięcie drążków 4 skrętnych do dołu w tylnych modułach trakcyjnych sekcji B i B' jest blokowane z siłą korygującą, transformowaną drogą hydrauliczną od rotacyjnych amortyzatorów przednich modułów trakcyjnych A i A'. Tylne drążki 4 przejmują część wymuszenia przedniej części kadłuba tak, że jeżeli drążki 4 przedniej część kadłuba są bezpośrednio ściskane siłą odśrodkową w momencie hamowania, to w tylnej części kadłuba drążki 4 są ściskane pośrednio, poprzez siłę korygującą w sposób pośredni przejmując część siły od ugięcia przedniej części kadłuba, tak że nadwozie kadłuba jest ugięte w równoległym położeniu względem nawierzchni. Wzrost wartości ciśnienia płynu powyżej wartości siły

PL 227 397 B1 korygującej niepożądane odbicie tylnej części kadłuba do góry powodują zadziałania rotacyjnych amortyzatorów hydraulicznych w zakresie oscylacyjnej absorpcji drgań z udziałem układu zaworów zwrotnych.

W kwestii zabezpieczenia przed kawitacją przy gwałtownych odbiciach kadłuba do góry, przy wybiciu wahaczy 7 do dołu w przypadku amortyzatorów przednich, sekcji A i A' elementem zabezpieczającym jest ograniczenie przepływu płynu zaworem 22 zwrotnym do przepływu płynu, tylko przez ogranicznik tego zaworu 22 zwrotnego. Przy gwałtownym ugięciu kadłuba do dołu, przy ugięciach wahaczy 7 do góry w przypadku amortyzatorów tylnych, sekcji B i B' elementem zabezpieczającym przed kawitacją jest ograniczenie przepływu płynu zaworem 21 zwrotnym do przepływu tego płynu, tylko przez ogranicznik przepływu tego zaworu 21 zwrotnego.

Wahacze 7 amortyzatorów sekcji A i A' ulegające ugięciu wymuszają skręty drążków 4 skrętnych i jednocześnie wymuszają obroty rur 3 wałków obrotowych i tym samym łopatki obrotowe płytki 8 ruchomej, obracając się z jednej strony zbliżają się do płaszczyzn płytek 2 nieruchomych i oddalają się w stosunku do odwrotnych płaszczyzn tych płytek 2 nieruchomych.

Na zasadzie wymiany płynu od otworów 9, 10 amortyzatorów sekcji A i A' płyn, poprzez przewody hydrauliczne sprzężenia i jednocześnie, poprzez przewody wymiany płynu ze zbiornikiem 17 ulega wymianie z udziałem otworów 10, 9 amortyzatorów sekcji B i B'.

Przy ugięciu kadłuba ciśnienie płynu w układach sprzężenia hydraulicznego jest nie większe niż ciśnienie otwarcia zastawek 11 w amortyzatorach sekcji A i A' i nie jest większe, niż ciśnienie otwarcia zastawek 13 w amortyzatorach sekcji B i B'.

Natomiast, przy odbiciu kadłuba do góry, przy odwrotnym kierunku przepływu płynu, niż przy ugięciu kadłuba płyn przemieszcza się od trójnika 19 do trójnika 26 przez wspólny przewód wymiany płynu hydraulicznego ze zbiornikiem 17 wyrównawczym.

Przepływ płynu jest dławiony przepływem przez zworkę bocznikującą zamkniętego zaworu 22 zwrotnego. Tym samym, odbicie kadłuba do góry jest wolniejsze względem ugięcia do dołu.

Jest to środek zapobiegania interferencyjnym wzbudzeniom pionowych skoków kadłuba.

Impuls elektryczny sterownika procesorowego, pochodzący z czołgowego systemu kierowania ogniem w procesie automatycznego śledzenia celu na względnie krótki czas oddania strzału z armaty wysyła sygnał elektryczny do wzmacniacza 15, skąd wzmocniony sygnał wysłany dwoma przewodami elektrycznymi do cewek elektromagnetycznych elektrozaworów 23 i 23' powodujących zamknięcie przepływ płynu przez przewody hydrauliczne sprzężenia pomiędzy układem sprzężenia sekcji A z sekcją B i pomiędzy układem sprzężenia sekcji A' z sekcją B'. W innym wykonaniu zamiast dwóch dwudrogowych elektrozaworów 23 i 23' możliwe jest zastosowanie jednego, czterodrogowego elektrozaworu odcinającego w niezależny sposób dwa przewody hydrauliczne instalacji sprzężenia, gdzie napięcie elektryczne doprowadzane jest jednym przewodem do cewki elektrycznej elektrozaworu.

Chwilowe zamknięcie przepływu płynu hydraulicznego przewodami sprzężenia umożliwia chwilowe unieruchomienie nadwozia czołgu w momentach naprowadzania na cel armaty czołgowej i oddania strzału, zarówno w czasie postoju, jak i w czasie przemieszczania czołgu w celu ochrony przed niepożądanym ugięciem nadwozia wynikającym z odrzutu.

Z tym, że w czasie przemieszczania czołgu zachowane są funkcje absorpcji od oscylacji podwozia wymuszonych od wybojów i wyrw na drodze.

Claims (1)

1. Rotacyjny amortyzator hydrauliczny o konstrukcji pierścienia do stosowania w zawieszeniu każdego z kół pojazdu mechanicznego z udziałem drążka (4) skrętnego, przystosowany do stosowania w układzie sprzężenia hydraulicznego, wewnątrz którego są dwie płytki (2 i 8) wspólnie styczne wzdłuż osi rury (2) wałka obrotowego amortyzatora, którego oś jest wspólna z osią pierścienia amortyzatora, a druga z tych płytek (8) jest łopatką obrotową dookoła osi rury względem panewki (12) płytki (2) nieruchomej, przez połączenie tej łopatki obrotowej na stałe z tą rurą, znamienny tym, że wewnątrz rury (3) wałka obrotowego amortyzatora jest przełożony drążek (4) skrętny, którego koniec po stronie połączenia tego drążka (4) z ramieniem wahacza (7) drążka (4) jest sprzężony z wyprowadzonym na zewnątrz amortyzatora końcem rury (3) wałka rozłącznymi mocowaniami śrubowymi za pośrednictwem wzajemnie przylegających do siebie rozłącznych tarcz (5, 6) sprzęgających przymo10

PL 227 397 B1 cowanych na stałe do każdego elementu sprzęganego osobno, ponadto drążek (4) jest przełożony z zachowaniem luzu pomiędzy tym drążkiem (4) względem wewnętrznej powierzchni rury (3) wałka umożliwiającego niezależne obroty drążka (4) skrętnego względem obrotów rury (3) wałka.