RU2128117C1

RU2128117C1 - Combination suspension

Info

Publication number: RU2128117C1
Application number: RU97105678/28A
Authority: RU
Inventors: В.В. Ковалев
Original assignee: Ковалев Владимир Викторович
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1999-03-27

Abstract

FIELD: transport engineering; vehicle suspensions. SUBSTANCE: combination suspension consists of metal and hydropneumatic flexible members. Gas-and-liquid emulsion passed through piston with holes is used as working medium. Volume of above-piston space of hydropneumatic flexible member considerably exceeds volume of its rod space which provides close to contact natural vibration frequency of sprung mass at loads changing within wide range. EFFECT: improved suspension of vehicle. 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств. The invention relates to transport machinery, namely to the suspension of vehicles.

Известна подвеска, содержащая гидропневматический упругий элемент (ГПУЭ), состоящий из гидропневматического аккумулятора (ГПА) и силового цилиндра. Гидравлическая полость ГПУЭ образована эластичной диафрагмой ГПА и поршнем силового цилиндра [1]. Недостатком данного ГПУЭ является прогрессивная характеристика изменения жесткости при перемещении штока поршня и, как следствие, значительный рост частот собственных колебаний при увеличении нагрузки [2]. Known suspension containing a hydropneumatic elastic element (GPUE), consisting of a hydropneumatic accumulator (GPU) and a power cylinder. The hydraulic cavity of the GPUE is formed by the elastic diaphragm of the GPU and the piston of the power cylinder [1]. The disadvantage of this GPUE is the progressive characteristic of changes in stiffness when moving the piston rod and, as a result, a significant increase in the frequencies of natural oscillations with increasing load [2].

Прототипом заявляемого изобретения является комбинированная подвеска транспортного средства, содержащая металлическую рессору и ГПУЭ, работающие параллельно [3]. Недостатком этой подвески является недостаточно широкий диапазон изменения нагрузки, в котором частота собственных колебаний подрессоренной массы остается приблизительно постоянной. Причиной этому является прогрессивный рост жесткости ГПУЭ при значительной деформации подвески (перемещении штока ГПУЭ). The prototype of the claimed invention is a combined suspension of a vehicle containing a metal spring and GPU working in parallel [3]. The disadvantage of this suspension is not a wide range of load changes, in which the frequency of natural vibrations of the sprung mass remains approximately constant. The reason for this is the progressive increase in the rigidity of the GPU with significant deformation of the suspension (moving the rod of the GPU).

Технической задачей изобретения является получение оптимальных характеристик изменения жесткости ГПУЭ при деформации комбинированной подвески (помещении штока ГПУЭ), что обеспечивает близкую к постоянной частоту собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменении нагрузки без использования средств регулирования жесткости ГПУЭ. An object of the invention is to obtain optimal characteristics of the change in the rigidity of the GPUE during the deformation of the combined suspension (indoors of the GPU rod), which provides a close to a constant frequency of natural vibrations of the sprung mass in a wide range of load changes without using means for regulating the rigidity of the GPU.

Техническая задача решается тем, что в качестве рабочего тела используется эмульсия из смеси газа и жидкости, перепускаемая через поршень с отверстиями, причем объем надпоршневой полости ГПУЭ значительно превосходит объем его штоковой полости. The technical problem is solved in that an emulsion of a mixture of gas and liquid is used as a working fluid, which is passed through a piston with holes, and the volume of the GPU supra-piston cavity significantly exceeds the volume of its rod cavity.

На фиг. 1 изображен общий вид комбинированной подвески, на фиг. 2 изображен вертикальный разрез ГПУЭ. In FIG. 1 shows a general view of the combined suspension, in FIG. 2 shows a vertical section of the GPUE.

Комбинированная подвеска подрессоренной массы М содержит металлический упругий элемент (рессору) 1 и ГПУЭ 2. Поршень 3 делит внутреннее пространство корпуса 4 на надпоршневую полость 5 и штоковую полость 6. В поршне 3 выполнены дросселирующие каналы 7, соединяющие между собой полости 5 и 6. Шток 8 выполнен в виде полого цилиндра. Герметичность ГПУЭ 2 обеспечивается уплотнением 9. The combined suspension of the sprung mass M contains a metal elastic element (spring) 1 and GPU 2. The piston 3 divides the internal space of the housing 4 into the supra-piston cavity 5 and the rod cavity 6. The piston 3 has throttling channels 7 connecting the cavities 5 and 6. The rod 8 is made in the form of a hollow cylinder. The tightness of the GPU 2 is provided by the seal 9.

Подвеска работает следующим образом. В статическом положении нагрузка от подрессоренной массы М распределена между рессорой 1 и ГПУЭ 2 в соответствии с их жесткостью и степенью деформации. Газ и рабочая жидкость находятся раздельно в надпоршневой полости 5. Жесткости металлической рессоры 1 и ГПУЭ 2 обеспечивают заданную частоту собственных колебаний подрессоренной массы М. При этом жесткость ГПУЭ 2 предотвращает пластическую деформацию рессоры 1 во время длительной стоянки транспортного средства. В процессе работы подвески, при увеличении нагрузки и значительной частоте колебаний, газ и рабочая жидкость смешиваются, образуя эмульсию. При ходе " сжатия" поршень 3 вытесняет эмульсию, сжимая ее. Часть эмульсии, проходя через дросселирующие каналы 7, заполняет штоковую полость 6, выводя из зоны сжатия часть газа, связанного в эмульсии, и увеличивая жесткость ГПУЭ 2. На ходе "отбоя" эмульсия из штоковой полости 6 вытесняется в надпоршневую полость 5, при этом дополнительное количество газа, связанного в виде эмульсии в надпоршневой полости 5, обеспечивает снижение жесткости ГПУЭ 2. Suspension works as follows. In the static position, the load from the sprung mass M is distributed between the spring 1 and the GPU 2 in accordance with their rigidity and degree of deformation. Gas and working fluid are located separately in the supra-piston cavity 5. The stiffness of the metal spring 1 and GPU 2 provide the specified natural frequency of the sprung mass M. The rigidity of the GPU 2 prevents plastic deformation of the spring 1 during prolonged parking of the vehicle. During the operation of the suspension, with an increase in load and a significant frequency of oscillations, the gas and the working fluid mix, forming an emulsion. During the course of "compression", the piston 3 displaces the emulsion, compressing it. Part of the emulsion, passing through the throttling channels 7, fills the rod cavity 6, removing part of the gas bound in the emulsion from the compression zone, and increasing the rigidity of the gas turbine generator 2. During the rebound, the emulsion from the rod cavity 6 is forced into the over-piston cavity 5, with an additional the amount of gas bound in the form of an emulsion in the supra-piston cavity 5 provides a decrease in the rigidity of the GPU 2.

Заправочное давление газа в ГПУЭ 2 обеспечивает заданную частоту собственных колебаний подрессоренной массы М и жесткость комбинированной подвески, а количество и геометрические размеры дросселирующих каналов 7 в поршне 3 обеспечивают демпфирование вынужденных колебаний. The gas filling pressure in the GPU 2 provides a given frequency of natural oscillations of the sprung mass M and the stiffness of the combined suspension, and the number and geometric dimensions of the throttling channels 7 in the piston 3 provide damping of the forced oscillations.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что в основу его работы положены частичное дросселирование через поршень с отверстиями между надпоршневой и штоковой полостями ГПУЭ части газа, связанного в виде эмульсии, что обеспечивает оптимальные характеристики изменения жесткости ГПУЭ при деформации (перемещении штока ГПУЭ), для сохранения близкой к постоянной частоты собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменения нагрузки на подвеску во время работы подвески. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized in that its operation is based on partial throttling through a piston with holes between the supra-piston and rod cavities of the GPUE of the gas connected in the form of an emulsion, which ensures optimal characteristics of the change in the rigidity of the GPU during deformation (rod movement HCPE), to maintain a sprung mass close to a constant frequency of natural vibrations in a wide range of changes in the load on the suspension during suspension operation.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна". This allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Изобретение обеспечивает близкую к постоянной частоту собственных колебаний подрессоренной массы в широком диапазоне изменения нагрузки, что позволит повысить подвижность транспортного средства по условию плавности хода и предотвратит пластическую деформацию рессор во время длительной стоянки машины. The invention provides close to a constant frequency of natural vibrations of the sprung mass in a wide range of load changes, which will increase the mobility of the vehicle under the condition of smoothness and prevent plastic deformation of the springs during prolonged parking of the machine.

Существующие технологии машиностроения и применяемые материалы позволяет организовать промышленное изготовление и оснащение транспортных средств комбинированными подвесками постоянной частоты собственных колебаний. Existing engineering technologies and the materials used make it possible to organize the industrial manufacture and equipping of vehicles with combined suspensions of a constant frequency of natural vibrations.

Использованные источники информации:
1. Успенский И.Н., Мельников А.А. Проектирование подвески автомобиля М., "Машиностроение" 1976, с. 9.Sources of information used:
1. Uspensky I.N., Melnikov A.A. Designing the suspension of a car M., "Mechanical Engineering" 1976, p. nine.

2. Певзнер Я. М. Пневматические и гидропневматические подвески. М., Машгиз, 1963 г., с. 27. 2. Pevzner Ya. M. Pneumatic and hydropneumatic suspensions. M., Mashgiz, 1963, p. 27.

3. Авторское свидетельство СССР N 1614938 A1, кл. B 60 G 13/06, 1990 г. 3. Copyright certificate of the USSR N 1614938 A1, cl. B 60 G 13/06, 1990

Claims

A combined suspension consisting of metal and hydropneumatic elastic elements, characterized in that an emulsion of a mixture of gas and liquid is used as a working fluid, passed through a piston with holes, and the volume of the supra-piston cavity of the hydropneumatic elastic element significantly exceeds the volume of its rod cavity.