RU223142U1 - Регулируемый гидропневматический амортизатор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а точнее к устройствам для обеспечения плавности хода транспортных средств. Полезная модель направлена на повышение адаптивности грузовых автомобилей к различным дорожным условиям. Сущность: регулируемый гидропневматический амортизатор содержит цилиндрический корпус, внутри которого находится шток, гидравлический поршень, отделяющий жидкость на две части, закрепленный на штоке, и содержащий сквозные наклонные каналы и закрывающие их шайбы, прижимаемые к торцам поршня тарельчатой пружиной, поджимаемой гайкой, установленной на резьбовой части штока, газовый разделительный поршень, проушины. Шток включает в себя внешний и внутренний цилиндры, связанные между собой при помощи резьбовой втулки, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра штока и контактирующей резьбовой частью с резьбой внутреннего цилиндра штока. Внешний цилиндр штока закрыт с торцов уплотнительно-направляющими втулками, установленными на нем посредством резьбового соединения, причем через центральные отверстия втулок проходит внутренний цилиндр штока. Шток содержит радиальные отверстия, расположенные на внутреннем и внешнем цилиндрах штока, причем отверстия внутреннего цилиндра выполнены в несколько рядов с возможностью полного перекрытия резьбовой втулкой, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра. Поршень снабжен вертикальными дроссельными каналами со свободным выходом с обеих сторон поршня. Тарельчатые пружины связаны между собой в обоймы с прикрепленными к ним с обеих сторон шайбами и установлены с обеих сторон от гидравлического поршня, причем обойма со стороны торца внешнего цилиндра штока закреплена неподвижно на уплотнительно-направляющей втулке, а другая обойма - на гайке, установленной на резьбовой части штока. Технический результат - обеспечение возможности регулирования гидравлического сопротивления как в дроссельной, так и в клапанной системах амортизатора без снятия с автомобиля. 5 ил.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а точнее к устройствам для обеспечения плавности хода транспортных средств (ТС). Полезная модель направлена на повышение адаптивности грузовых автомобилей к различным дорожным условиям.

Известно, что демпфирующая способность гидропневматических амортизаторов определяется гидравлическим сопротивлением их дроссельно-клапанной системы (ДКС) и оценивается коэффициентом сопротивления, равным отношению усилия на штоке амортизатора к его скорости (см. Амортизаторы. Конструкция, расчет, испытания. В.Н Добромиров, Е.П. Гусев, М.А. Карунин, В.П. Хавсанов. Под общ. ред. В.Н. Добромирова. - М.: МГТУ «МАМИ». - 2006. - С. 89-98). Дроссельная система предназначена для перепускания жидкости между полостями амортизатора при относительно небольших скоростях движения штока - до 0,3…0,7 м/с. При больших скоростях должна срабатывать клапанная система для смягчения гидравлической характеристики амортизатора, дроссельная и клапанная системы в этом случае работают параллельно (см. Исследование демпфирующей характеристики нового гидропневматического амортизатора / Репин С.В., Добромиров В.Н., Орлов Д.С. // Вестник гражданских инженеров, 2020, 2(79). - СПб.: СПбГАСУ. - С. 187-194.). При движении автомобиля по дороге с усовершенствованным дорожным покрытием требуется относительно невысокий коэффициент сопротивления для обеспечения плавности хода. Жидкость в основном перетекает через дроссели. Однако при наезде на крупные неровности высотой или глубиной более 5 см срабатывают клапаны. Для использования автомобиля преимущественно на дорогах с неусовершенствованным покрытием требуется большая жесткость, т.е. больший коэффициент сопротивления. Поэтому для таких дорог следует подбирать соответствующие амортизаторы. Кроме того, по мере старения амортизатора уменьшается его коэффициент сопротивления и требуется ремонт или замена амортизатора. Поэтому целесообразно применение недорогих амортизаторов с регулируемым коэффициентом сопротивления.

Известны конструкции регулируемых амортизаторов легковых автомобилей высокого класса, использующих электронные системы управления пропускной способностью клапанов, магнитно-реологическими свойствами гидравлической жидкости (см. Как работает магнито-рихологическая подвесная система? https://www.onsecrethunt.com/ru/how-does-a-magnetorheological-suspension-system-work/; см. Система автоматического управления подвеской автомобиля http://www.autoscience.iii/blog/sistema_avtomaticheskogo_upravlenija_pociveskoj_avtomobilja/2016-12-12-112). Однако указанные конструкции сложны, имеют высокую стоимость и не отвечают, таким образом, поставленному требованию в создании недорогого адаптируемого амортизатора для грузового автомобиля. Наиболее целесообразно совершенствовать регулируемые и нерегулируемые стандартные амортизаторы, использовать новые технические решения по ручной регулировке их сопротивления.

Известна конструкция регулируемой ДКС, состоящей из гидравлического поршня, установленного на внутреннем конце штока амортизатора и снабженного тарельчатым клапаном, перекрывающем клапанные каналы, усилие открытия которого изменяется степенью сжатия цилиндрической пружины посредством завинчивания гайки. Достоинством конструкции является широкий диапазон регулировки давления открытия клапана на ходе отбоя (см. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П. Агапова; Под ред. О.Д. Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр. 59-60).

Недостатком известной конструкции является то, что на ходе сжатия сопротивление не регулируется, а пропускная способность дроссельной системы постоянная и регулировка возможна только при разобранном амортизаторе.

Известна конструкция амортизатора с регулируемой ДКС путем поворота внешнего цилиндра по отношению к внутреннему. При этом происходит подтяжка клапанной пружины, повышающей сопротивление клапанной системы, и перекрытие части дроссельных отверстий для повышения сопротивления дроссельной системы (см. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П. Агапова; Под ред. О.Д. Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр. 67-69).

Данная конструкция не позволяет отрегулировать амортизаторы на одинаковую величину сопротивления без проверки на специальных стендах. Кроме того, амортизатор регулируется до установки на автомобиль.

Известна конструкция однотрубного амортизатора, содержащего цилиндр, включающий жидкостные полости - поршневую и штоковую, разделенные гидравлическим поршнем с дросселирующими отверстиями и набором дисковых пружинных клапанных пластин, а также газовую полость, заполненную нейтральным газом под давлением и отделенную от надпоршневой полости плавающим разделительным поршнем, направляющую втулку, шток, установленные на цилиндре два штуцера для связи поршневой и штоковой полостей с гидросистемой автомобиля, причем гидравлический поршень снабжен катушкой индуктивности, соединенной через сверления в штоке с источником электрического тока. Достоинствами данной конструкции являются: повышенная функциональность амортизатора с помощью придания ему функции силового гидроцилиндра за счет управляемой блокировки перетекания жидкости через поршень, возможность изменения клиренса автомобиля (см. пат. РФ №180691, F16F 9/34).

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции дроссельно-клапанной системы. Кроме того, возможна только блокировка клапанов без регулировки пропускной способности дросселей и клапанов.

Известна конструкция амортизатора, содержащего корпус и коаксиально размещенный в корпусе цилиндр с днищем, имеющим обратный клапан и предохранительный клапан сжатия, в цилиндре установлен с возможностью перемещения шток, соединенный с поршнем, в котором имеется предохранительный клапан отдачи и который разделяет внутреннюю полость цилиндра на поршневую и штоковую полости, между корпусом и цилиндром имеется кольцевая компенсационная полость, причем штоковая и поршневая полости цилиндра заполнены рабочей жидкостью полностью, а компенсационная полость заполнена рабочей жидкостью частично, цилиндр сверху закрыт направляющей втулкой, при этом шток пропущен через центральное отверстие в направляющей втулке, вся цилиндропоршневая группа деталей зафиксирована в корпусе гайкой, шток снабжен поворотной втулкой с дроссельными отверстиями, оси которых выполнены в одной плоскости и которые имеют различные площади сечения, концы штока и корпуса снабжены крепительными проушинами, поворотная втулка с дроссельными отверстиями имеет несквозное осевое отверстие, закрытое с одной стороны глухой стенкой, а с другой стороны - резьбовой заглушкой и вставлена с минимальным зазором и с возможностью вращения в радиальное отверстие в верхней части штока, при этом дроссельные отверстия с различной площадью сечения выполнены в поворотной втулке радиально с осями в одной плоскости с одной стороны поворотной втулки, а с другой стороны поворотная втулка имеет наружную кольцевую канавку, в которой имеется сквозное радиальное отверстие, при этом шток выполнен с внутренними каналами, один из которых является сквозным и соединен снизу со сквозным отверстием в поршне, а сверху совмещен с плоскостью осей дроссельных отверстий, а другой несквозной канал в штоке снизу соединен со штоковой полостью цилиндра, а сверху совмещен через наружную кольцевую канавку поворотной втулки с радиальным отверстием в поворотной втулке, при этом на наружной поверхности глухой стенки поворотной втулки имеются контрольные риски напротив каждого дроссельного отверстия и шлиц под отвертку, а на штоке выполнена метка, при этом резьбовая заглушка имеет шлиц под отвертку, а поворотная втулка с двух сторон имеет уплотнительные элементы. Достоинствами данной конструкции являются: возможность регулирования сил сопротивления амортизатора в дроссельном и клапанном режимах работы, за счет чего достигается повышение работоспособности амортизатора транспортного средства, возможность применения амортизатора данной конструкции на всех видах подвижного состава: локомотивах, вагонах, трамваях и автомобилях (см. пат. РФ №177721, F16F 9/18).

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества сквозных каналов, а также ограниченные возможности регулирования сопротивления ДКС.

Известна конструкция гидропневматического амортизатора, содержащего цилиндр с наружной резьбой, закрепленный посредством резьбового соединения в несущей трубе кронштейна, размещенный в нем шток с резьбовым отверстием на свободном конце, двойной рабочий поршень, выносную газовую компесационную камеру, расположенную на кронштейне, гидравлическую часть, разделяемую двойным рабочим поршнем на штоковую и поршневые полости, газовую камеру, отделенную разделительным поршнем от гидравлической части, причем согласно полезной модели двойной поршень состоит из наружного поршня, выполняющего направляющую функцию и воспринимающего боковые нагрузки при движении, который закреплен подвижно на штоке, и внутреннего поршня с клапанной системой, закрепленного неподвижно на штоке. Достоинствами данной конструкции являются: широкий диапазон регулирования сил демпфирования на ходах сжатия и отбоя путем изменения сопротивления клапанной системы (см. пат. РФ №90513, F16F 9/096).

Недостатком являются большие габариты устройства, обусловленные выносной компенсационной камерой. Кроме того, известная конструкция имеет сложную конструкции и невозможность регулировки пропускной способности дросселей.

Наиболее близкими аналогом по технической сущности к предлагаемому устройству является регулируемый гидропневматический амортизатор, включающий гидравлический поршень, содержащий наклонные каналы, подводящие жидкость под клапанные пластины из полостей сжатия и отбоя, причем пластины прижимаются к поршню тарельчатыми пружинами, поджимаемыми гайкой, установленной на торце штока. Дроссель постоянного пропускного сечения образуется путем установки под клапанные пластины шайб заданной толщины. Усилие открытия клапанов можно установить путем предварительной затяжки гайки штока (см. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П.Агапова; Под ред. О.Д. Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр. 64).

Недостатком известного амортизатора является то, что регулирование клапанной системы возможно только при разобранном амортизаторе, при этом пропускная способность дросселей не регулируется.

Техническая проблема известных технических решений, заключается в невозможности регулировки после установки на автомобиль при одновременной сложности конструкций регулируемых амортизаторов.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что регулируемый гидропневматический амортизатор содержит цилиндрический корпус, внутри которого находится шток, гидравлический поршень, отделяющий жидкость на две части, закрепленный на штоке, и содержащий сквозные наклонные каналы и закрывающие их шайбы, прижимаемые к торцам поршня тарельчатой пружиной, поджимаемой гайкой, установленной на резьбовой части штока, газовый разделительный поршень, проушины. Шток включает в себя внешний и внутренний цилиндры, связанные между собой при помощи резьбовой втулки, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра штока и контактирующей резьбовой частью с резьбой внутреннего цилиндра штока. Внешний цилиндр штока закрыт с торцов уплотнительно-направляющими втулками, установленными на нем посредством резьбового соединения, причем через центральные отверстия втулок проходит внутренний цилиндр штока. Шток содержит радиальные отверстия, расположенные на внутреннем и внешнем цилиндрах штока, причем отверстия внутреннего цилиндра выполнены в несколько рядов с возможностью полного перекрытия резьбовой втулкой, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра. Поршень снабжен вертикальными дроссельными каналами со свободным выходом с обеих сторон поршня. Тарельчатые пружины связаны между собой в обоймы с прикрепленными к ним с обеих сторон шайбами и установлены с обеих сторон от гидравлического поршня, причем обойма со стороны торца внешнего цилиндра штока закреплена неподвижно на уплотнительно-направляющей втулке, а другая обойма - на гайке, установленной на резьбовой части штока.

Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении возможности регулирования гидравлического сопротивления как в дроссельной, так и в клапанной системах амортизатора без снятия с автомобиля.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 схематично изображен общий вид амортизатора;

на фиг. 2 - укрупненный фрагмент центральной части амортизатора, отображающий дроссельно-клапанную систему;

на фиг. 3 - схема доступа к амортизатору для регулировки без снятия с машины;

на фиг. 4 - демпфирующая характеристика амортизатора при минимальном сопротивлении дроссельно-клапанной системы;

на фиг. 5 - демпфирующая характеристика амортизатора в одном из режимов регулировки сопротивления дроссельно-клапанной системы.

Регулируемый гидропневматический амортизатор содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого находится гидравлический поршень 2, закрепленный на штоке, и пневматический разделительный поршень 3. Гидравлический поршень 2 разделяет жидкостную полость цилиндра 1 на верхнюю Ж1 и нижнюю Ж2 части. Газовый разделительный поршень 3 отделяет полость Ж2 от газовой полости Г. На верхней части штока и на нижней части цилиндра 1 жестко закреплены проушины 4 и 5. Проушина 5 соединена с рычажной системой подвески колеса, а проушина 4 - с кузовом автомобиля. Шток включает внешний цилиндр 6 и внутренний цилиндр 7, связанные между собой посредством резьбовой втулки 8, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра 6 и контактирующей резьбовой частью с резьбой внутреннего цилиндра 7. Цилиндр 6 штока закрыт сверху и снизу уплотнительно-направляющими втулками 9 и 10. Аналогичной втулкой 11 закрыта верхняя часть цилиндра 1. Внизу резьбовой части цилиндра 7 выполнены несколько рядов дроссельных отверстий 12, а в нижней части цилиндра 6 выполнены отверстия 13, через которые возможно перетекание жидкости между полостями Ж1 и Ж2. Отверстия 13 имеют больший диаметр, чем отверстия 12, поэтому общая площадь отверстий 13 превышает общую площадь всех рядов дроссельных отверстий 12. В нижней части цилиндра 7 закреплена резьбовая втулка 14 и шайба 15. Над шайбой 15 установлена обойма 16 из тарельчатых пружин, которая прижимает шайбу 17 к поршню 2. Количество и типоразмер пружин в обойме 16 определяется задаваемыми параметрами амортизатора. Обойма 16 пружин и шайбы 15 и 17 соединены в один монтажный блок, неподвижно закрепленный на резьбовой втулке 14. Такой же монтажный блок, включающий обойму 22 из тарельчатых пружин и шайбы 21 и 23, неподвижно закреплен снизу уплотнительно-направляющей втулке 10. В поршне 2 выполнены сквозные дроссельные каналы: вертикальные 20 и наклонные 18 и 19. Вертикальные каналы 20 связывают между собой жидкостные полости Ж1 и Ж2. Верхний конец наклонного канала 19 связан с полостью Ж1, а нижний закрыт шайбой 17. Нижний конец канала 18 связан с полостью Ж2, а верхний закрыт шайбой 21 (см. фиг. 1, фиг. 2). Исполнение штока, включающего в себя внешний и внутренний цилиндры, связанные между собой при помощи резьбовой втулки, позволяет производить регулировку сопротивления клапанно-дроссельной системы и до и после установки амортизатора на автомобиль. Наличие радиальных отверстий на внутреннем и внешнем цилиндрах штока, причем отверстия внутреннего цилиндра выполнены в несколько рядов с возможностью частичного или полного перекрытия резьбовой втулкой, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра, позволяет менять гидравлическое сопротивление дроссельной системы. Закрепление на внешнем цилиндре штока посредством резьбового соединения сверху и снизу уплотнительно-направляющих втулок, через центральные отверстия втулок проходит внутренний цилиндр штока, обеспечивает центровку и герметизацию соединения двух цилиндров штока, а также возможность крепления к нижней уплотнительно-направляющей втулке верхней обоймы тарельчатых пружин с прикрепленными к ней с обеих сторон с шайбами, что позволяет обойме пружин с шайбами отходить от гидравлического поршня на ходе отбоя, открывая клапанные каналы. Снабжение поршня вертикальными дроссельными каналами со свободным выходом с обеих сторон поршня обеспечивает заданную фиксированную величину сопротивления дроссельной системы при полностью перекрытых радиальных отверстиях внутреннего цилиндра штока. Установка с обеих сторон от гидравлического поршня тарельчатых пружин, связанных между собой в обоймы с прикрепленными к ним с обеих сторон с шайбами, обеспечивает регулировку давления открытия клапанов посредством изменения величины предварительной деформации обойм тарельчатых пружин путем вращения внешнего цилиндра штока по отношению к внутреннему цилиндру штока. Неподвижное закрепление верхней обоймы тарельчатых пружин на нижней уплотнительно-направляющей втулке, закрывающей снизу внешний цилиндр штока, а нижней обоймы - на гайке, установленной на резьбовой части нижнего конца штока, позволяет на ходах сжатия и отбоя при сжатии обоймы пружин с одной стороны поршня открывать клапанные каналы для уменьшения гидравлического сопротивления амортизатора в клапанном режиме работы.

Сборку регулируемого гидропневматического амортизатора осуществляют следующим образом.

При сборке амортизатора до установки штока в цилиндр 1 втулка 8 путем взаимного вращения цилиндров 6 и 7 занимает положение полного открытия всех рядов дроссельных отверстий 12 (на границе верхнего ряда отверстий). Резьбовая втулка 14 навинчивается снизу на цилиндр 6 до сжатия обойм пружин 16 и 22 на заданную величину предварительной деформации, соответствующую расчетной скорости движения поршня для открытия клапанов. После установки втулка 14 стопорится от самоотвинчивания. Максимальное значение величины суммарной площади дроссельных отверстий и минимальное начальное значение предварительной силы сжатия пружинных обойм 16 и 22 обеспечит минимальное гидравлическое сопротивление амортизатора в дроссельном и клапанном режимах работы амортизатора. Под действием внешних сил, возникающих при движении автомобиля, шток вместе с поршнем 2 перемещается внутри цилиндра 1. Изменение внутреннего свободного объема жидкостной части цилиндра 1, в зависимости от степени погружения в него штока, компенсируется за счет перемещения разделительного поршня 3, сжимающего жидкость в газовой полости Г. Гидравлическое сопротивление перемещению поршня 2 обусловлено сопротивлением дроссельной и клапанной систем. Дроссельная система включает в себя каналы 20, а также отверстия 12 и 13 в цилиндрах 7 и 6 штока. Клапанная система включает в себя наклонные каналы 18 и 19, блоки, включающие обойму 16 из тарельчатых пружин и шайб 15 и 17 и обойму 22 из тарельчатых пружин и шайб 21 и 23. Причем количество каналов 18 и 19 может быть различным. Дроссельная система предназначена для перепускания жидкости между полостями Ж1 и Ж2 при относительно небольших скоростях движения поршня 2 - 0,3…0,7 м/с. При больших скоростях должна срабатывать клапанная система для смягчения гидравлической характеристики амортизатора, дроссельная и клапанная система в этом случае работают параллельно. Регулировка гидравлической характеристики амортизатора происходит за счет изменения гидравлического сопротивления дроссельной и клапанной систем путем вертикального перемещения цилиндра 6 по отношению к цилиндру 7. Причем регулировка возможна и до и после установки амортизатора на автомобиль. Для регулировки амортизатора после установки на автомобиль при зафиксированном цилиндре 7 происходит вращение по отношению к нему цилиндра 6. За счет резьбовой втулки 8 и резьбы, нанесенной на цилиндре 7, происходит вертикальное перемещение цилиндра 6 по отношению к цилиндру 7. При перемещении вниз цилиндра 6 перекрываются ряды дроссельных отверстий 12 на цилиндре 7, что изменяет суммарную пропускную способность дроссельной системы; сжимаются обоймы 16 и 22 тарельчатых пружин, увеличивая усилие прижатия шайб 17 и 21 к поршню 2 и влияя, таким образом, на сопротивление клапанной системы. Амортизатор может быть установлен на автомобиль как с нижним, так и с верхним креплением штока. При нижнем креплении штока (на рычаге подвески) доступ для регулировки открыт. Наиболее трудный доступ для регулировки будет при верхнем расположении штока амортизатора в стакане 24 (см. фиг. 3). Если шток находится еще и внутри цилиндрической пружины, колесо следует вывесить, чтобы пружина растянулась и облегчила этим доступ к цилиндру 6. Для регулировки используются трубные или гаечные ключи, обычные 25 и шарнирные 26 (см., например, http://rothenbergertools.ru/catalog/trubnve-klvuchi-tiski-verstaki/spetsializirovannyy-santekhnicheskiy-instmrothenberger/; https://spb.vseinstmmenti.ru/tag-page/sharnirnve-kombinirovannye-klvuchi-9263/). На ходе сжатия при движении поршня 2 вниз жидкость, находящаяся под давлением в полости Ж2, давит снизу на поршень 2 и сжимает обойму 22 тарельчатых пружин. Когда величина хода сжатия обоймы 22 превысит величину предварительного сжатия обоймы 16 (если количество пружин в обоймах 16 и 22 будет различным, то будут различны и величины их предварительной деформации при одинаковом усилии сжатия, причем величина деформации одной пружины будет одинаковой для всех пружин обеих обойм), поршень 2 отойдет от шайбы 17, что приведет к открытию нижних концов каналов 19 и перетеканию по ним жидкости из полости Ж2 в полость Ж1. То есть амортизатор перейдет в клапанный режим работы. На ходе отбоя поршень 2 перемещается вверх. При движении поршня 2 вверх жидкость, находящаяся под давлением в полости Ж1, давит сверху на поршень 2 и сжимает обойму 16 тарельчатых пружин. Когда величина хода сжатия обоймы 16 превысит величину предварительного сжатия обоймы 22, поршень 2 отойдет от шайбы 21, что приведет к открытию верхних концов каналов 18 и перетеканию по ним жидкости из полости Ж1 в полость Ж2. Количество и пропускная способность клапанных и дроссельных каналов определяется требуемой гидравлической характеристикой амортизатора. Кроме того, пропускная способность каналов 18 и 19 может быть выбрана различной в зависимости от требуемых параметров гидравлической характеристики на ходах сжатия и отбоя. Таким образом, параметры гидравлической характеристики на участках работы дроссельной и клапанной систем могут меняться в широких пределах, обеспечивая или мягкое, или весьма жесткое демпфирование колебаний подвески автомобиля.

Таким образом, обеспечивается возможность регулирования гидравлического сопротивления как дроссельной, так и клапанной систем амортизатора без снятия с автомобиля.

На фиг. 4 и 5 показаны демпфирующие характеристики амортизатора, построенные в результате математического моделирования работы ДКС в маткаде: от точки а вниз - линия сжатия; от точки а вверх - линия отбоя; участки ab и ае - дроссельные участки характеристик; участки be и ef - переходные от дроссельных к клапанным участкам характеристик, описывают процесс открытия клапанов; вниз от точки с и вверх от точки f - клапанные участки характеристик. На фиг. 4 показана демпфирующая характеристика амортизатора при минимальном сопротивлении дроссельно-клапанной системы, вариант 1: открыты два ряда дросселей 12 (по 4 дросселя в одном ряду) и 4 дросселя (поз. 20) в поршне 2, обоймы из двух пружин 16 и 22 с начальной деформацией по 2 мм (пружины №431, ГОСТ 3057-90), клапанные дроссельные каналы - на сжатие (поз. 19) 6 шт., на отбой (поз.1 8) 3 шт., диаметр дросселей и каналов 3 мм: Pcl - усилие для 1 варианта расчета на штоке на ходе сжатия, Н; Pol - усилие для 1 варианта расчета на штоке на ходе отбоя, Н; v - скорость движения штока (поршня 2), м/с; dдр - диаметр дроссельных отверстий и каналов, равен 3 мм для данного варианта расчета. На фиг. 5 показана демпфирующая характеристика амортизатора в одном из режимов регулировки сопротивления дроссельно-клапанной системы, вариант 2: открыт один ряд дросселей 12 (4 дросселя, верхний ряд дроссельных отверстий 12 перекрыт резьбовой втулкой 8) и 4 дросселя (поз. 19) в поршне 2, обоймы из четырех пружин 16 и 22 с начальной деформацией по 3 мм (пружины №431, ГОСТ 3057-90), клапанные дроссельные каналы - на сжатие (поз. 19) 6 шт., на отбой (поз.1 8) 3 шт., диаметр дросселей и каналов 3 мм: Рс2 - усилие для 2 варианта расчета на штоке на ходе сжатия, Н; Ро2 - усилие для 2 варианта расчета на штоке на ходе отбоя, Н; v - скорость движения штока (поршня 2), м/с; dдр - диаметр дроссельных отверстий и каналов, равен 3 мм для данного варианта расчета. При сравнении диаграмм по вариантам 1 (фиг. 4) и 2 (фиг. 5) можно сделать вывод, что усилия на штоке, при которых начинают открываться клапаны, увеличились примерно в 4 раза. Значительно увеличилась скорость поршня, соответствующая переходу в клапанный режим. Понятно, что частичное перекрытие верхнего ряда отверстий 12 и меньшая предварительная деформация обойм пружин даст промежуточные результаты между показанными на диаграммах фиг. 4 и 5. Для более плавного и линейного изменения сопротивления дроссельной системы ряды отверстий 12 можно заменить щелями. Варьируя параметры ДКС - количество и диаметры отверстий дросселей и каналов клапанов, количество и характеристики пружин, диаметры поршня 2 и штоков 6 и 7, длину амортизатора - можно получить практически любые требуемые демпфирующие характеристики.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает возможность регулирования гидравлического сопротивления как в дроссельной, так и в клапанной системах амортизатора без снятия с автомобиля и поддается аналитическому описанию математическими формулами механики и гидравлики и наглядно моделируется в программных средах.

Claims (1)

1. Регулируемый гидропневматический амортизатор, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого находится шток, гидравлический поршень, отделяющий жидкость на две части, закрепленный на штоке и содержащий сквозные наклонные каналы и закрывающие их шайбы, прижимаемые к торцам гидравлического поршня тарельчатой пружиной, поджимаемой гайкой, установленной на резьбовой части штока, газовый разделительный поршень, проушины, отличающийся тем, что шток включает в себя внешний и внутренний цилиндры, связанные между собой при помощи резьбовой втулки, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра штока и контактирующей резьбовой частью с резьбой внутреннего цилиндра штока, и радиальные отверстия, расположенные на внутреннем и внешнем цилиндрах штока, причем отверстия внутреннего цилиндра выполнены в несколько рядов с возможностью полного перекрытия резьбовой втулкой, жестко закрепленной внутри внешнего цилиндра, внешний цилиндр штока закрыт с торцов уплотнительно-направляющими втулками, установленными на нем посредством резьбового соединения, причем через центральные отверстия втулок проходит внутренний цилиндр штока, гидравлический поршень снабжен вертикальными дроссельными каналами со свободным выходом с обеих сторон поршня, тарельчатые пружины связаны между собой в обоймы с прикрепленными к ним с обеих сторон шайбами и установлены с обеих сторон от гидравлического поршня, причем обойма со стороны торца внешнего цилиндра штока закреплена неподвижно на уплотнительно-направляющей втулке, а другая обойма - на гайке, установленной на резьбовой части штока.