RU2324088C1

RU2324088C1 - Hydraulic suppressor of oscillations

Info

Publication number: RU2324088C1
Application number: RU2006133687/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Сливинский (RU); Евгений Васильевич Сливинский; Леонид Алексеевич Савин (RU); Леонид Алексеевич Савин; Сергей Юрьевич Радин (RU); Сергей Юрьевич Радин; Андрей Анатольевич Зайцев (RU); Андрей Анатольевич Зайцев
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-05-10

Abstract

FIELD: engineering industry.

SUBSTANCE: suppressor of oscillations, mainly of rail crews, consists of working cylinder in which the piston is movably placed. Piston consists of two parts fixed on hollow and continuous rods of ring and round section. Piston parts are supplied on the surfaces by radial edges and protuberances with the channels bent under a right angle. Radial edges are movably placed in a vertical plane of a suppressor in corresponding slots. Slots are executed on external surfaces of each of piston parts. Edges are spring-bias concerning slots by springs of the compression having various magnitude of linear rigidity. The maximum course of edges is equal to height of the protuberances supplied with channels bent under a right angle.

EFFECT: operation possibilities increasing of hydraulic suppressors of oscillations.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях различных транспортных средств.The present invention relates to the field of engineering and can be used in the construction of various vehicles.

Известен гидравлический гаситель колебаний (гидравлический демпфер), описанный в а.с. СССР №1084508 от 8.12.83 г. Такой гаситель колебаний состоит из рабочего цилиндра, в котором подвижно размещен поршень, жестко закрепленный на упругом штоке круглого сечения. На поршне также жестко установлены радиальные ребра и выступы с каналами. При перемещении поршня рабочая жидкость протекает по каналам поршня и выступа, и ее струя взаимодействует с радиальными ребрами, создавая окружную силу, которая способствует возникновению вращающего момента, воспринимаемого упругим штоком поршня. За счет периодической упругой деформации штока происходит рассеивание энергии, создаваемой поступательным перемещение поршня, и тем самым гашение колебаний кузова транспортного средства. Существенным недостатком такого гасителя является то, что он производит гашение колебаний при рабочем ходе поршня, а при отдаче его гашение колебаний, воспринимаемых штоком, невозможно.Known hydraulic damper (hydraulic damper), described in AS USSR No. 1084508 of December 8, 83. Such a vibration damper consists of a working cylinder, in which a piston is movably placed, rigidly fixed to an elastic round rod. Radial ribs and protrusions with channels are also rigidly mounted on the piston. When moving the piston, the working fluid flows through the channels of the piston and the protrusion, and its jet interacts with the radial ribs, creating a circumferential force that contributes to the emergence of the torque perceived by the elastic piston rod. Due to the periodic elastic deformation of the rod, the energy generated by the translational movement of the piston is dissipated, and thereby damping the vibrations of the vehicle body. A significant drawback of such a damper is that it damps the oscillations during the working stroke of the piston, and when it recovers, it is impossible to damp the oscillations perceived by the rod.

Известен также гидравлический гаситель колебаний (гидравлический демпфер), представленный в патенте RU 2230241, у которого поршень состоит из двух частей, и каждая из них жестко закреплена на двух штоках, один из которых выполнен полым с кольцевым сечением, а другой сплошным круглого сечения. Каждая из половин поршня на своей внешней поверхности снабжена радиальными ребрами и примыкающими к ним с зазором выступами, в которых расположены горизонтальные каналы, переходящие в вертикальные. Несмотря на свою эффективность использования и этот демпфер, как и аналог, обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что создаваемые им силы сопротивления не имеют широкой регулировки и не всегда способны обеспечить плавность хода, а следовательно, и создание комфортных условий для людей, находящихся в различных по конструкции экипажах.Also known is a hydraulic vibration damper (hydraulic damper), presented in patent RU 2230241, in which the piston consists of two parts, and each of them is rigidly fixed to two rods, one of which is made hollow with an annular cross section and the other with a solid circular cross section. Each of the piston halves on its outer surface is provided with radial ribs and protrusions adjacent to them with a gap, in which there are horizontal channels that turn into vertical ones. Despite its efficiency of use, this damper, like its counterpart, has a significant drawback, namely, that the resistance forces created by it do not have wide adjustment and are not always able to ensure a smooth ride, and therefore create comfortable conditions for people in different in design crews.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей гидравлических гасителей колебаний.Therefore, the aim of the invention is to expand the operational capabilities of hydraulic vibration dampers.

Поставленная цель достигается тем, что радиальные ребра подвижно размещены в вертикальной плоскости гасителя в соответствующих пазах, выполненных на внешних поверхностях каждой из частей поршня, и подпружинены относительно них пружинами сжатия, имеющими различную величину линейной жесткости, причем максимальный ход упомянутых ребер равен высоте выступов, снабженных изогнутыми под прямым углом каналами.This goal is achieved in that the radial ribs are movably placed in the vertical plane of the damper in the corresponding grooves made on the outer surfaces of each of the piston parts, and are spring-loaded relative to them by compression springs having different linear stiffness, and the maximum stroke of the said ribs is equal to the height of the protrusions provided curved at right angles channels.

На фиг.1 показана часть общего вида гасителя в разрезе и на фиг.2 - узел его подвижного радиального ребра в месте примыкания к выступу поршня.In Fig.1 shows a part of a General view of the absorber in the context and Fig.2 is a node of its movable radial rib at the junction with the protrusion of the piston.

Гидравлический гаситель колебаний состоит из рабочего цилиндра 1, в котором размещены части поршня 3 и 4. Часть поршня 3 жестко закреплена на полом штоке 5, а часть поршня 4 - на штоке сплошного круглого сечения 6. В части поршня 3 выполнены пазы 7, в которых подвижно расположены радиальные ребра 8, подпружиненные плоскими пружинами 9. В другой части поршня 4 выполнены подобные пазы 10 с размещенными в них также подвижно радиальными ребрами 11 с плоскими пружинами 12. Радиальные ребра 8 и 11 примыкают с зазором к выступам 13 с выполненными в них горизонтальными каналами 14, переходящими в вертикальные каналы 15. В рабочем цилиндре расположена рабочая жидкость 16.The hydraulic vibration damper consists of a working cylinder 1, in which the piston parts 3 and 4 are placed. A part of the piston 3 is rigidly fixed to the hollow stem 5, and a part of the piston 4 is on the solid round cross-section rod 6. In the piston 3 part, grooves 7 are made in which movably arranged radial ribs 8, spring-loaded with flat springs 9. In the other part of the piston 4 similar grooves 10 are made with radially mounted ribs 11 with flat springs 12 located therein as well. Radial ribs 8 and 11 adjoin with a gap to the protrusions 13 with the horizontal nymi channels 14, passing into the vertical channels 15. The working cylinder 16 is the working fluid.

Работает гидравлический гаситель колебаний следующим образом. При воздействии, например, внешней нагрузки F на штоке 5 и 6 (см. фиг.1) обе части поршня 3 и 4 перемещаются по стрелке А, при этом рабочая жидкость 16, протекая в пространстве, образованном между радиальными ребрами 11 и их выступами 13, попадает в горизонтальные каналы 14 и затем в вертикальные 16 и, истекая из другого горизонтального канала 14, взаимодействует с радиальными ребрами 8, создавая окружное усилие Р, а следовательно, и крутящий момент Т на полом штоке 5, демпфируя тем самым такой вид перемещений (следует отметить, что на чертежах показана только пара радиальных ребер 8 и 11, тогда как в реальной конструкции их может быть гораздо больше и выбор их количества зависит от диаметра частей поршня 3 и 4). В тех случаях, когда усилие F может быть выражено резким изменением динамики движения штоков 5 и 6, давление рабочей жидкости 16 окажется также значительным и под его действием радиальные ребра 11 части поршня 4, упруго деформировав их плоские пружины 12, переместятся в пазах 10 по стрелке В, снизив тем самым сопротивление тока рабочей жидкости 16 в пространстве, образованном выступами 13 и радиальными ребрами 11. Это в итоге позволит получить на радиальных ребрах 8 части поршня 3 большие значения окружного усилия Р и за счет этого сдемпфировать штоком 5 такой всплеск динамической силы F. Следует подчеркнуть, что при наличии нескольких радиальных ребер 11 на поверхности части поршня 4 жесткость плоских пружин 9 может быть выбрана разной, что позволит расширить диапазон изменения сопротивления тока рабочей жидкости через каналы 14 и 15 демпфера и тем самым в автоматическом режиме эффективно сдемпфировать такие динамические нагрузки за счет закрутки штока 5. При движении штоков 5 и 6 в направлении, обратном стрелке А, рабочий процесс гашения колебаний демпфером аналогичен вышеописанному с той лишь разницей, что по стрелке С в пазах 7 будут перемещаться радиальные ребра 8, упруго деформируя свои плоские пружины 9, которые после снятия нагрузки возвратят радиальные ребра 8 в исходное положение. Одновременно будет происходить закрутка штока 6 сплошного круглого сечения также возникающим моментом Т только в обратном направлении. Далее описанные процессы могут проходить неоднократно.The hydraulic vibration damper operates as follows. When exposed, for example, to an external load F on the rod 5 and 6 (see Fig. 1), both parts of the piston 3 and 4 move along arrow A, while the working fluid 16 flowing in the space formed between the radial ribs 11 and their protrusions 13 , falls into the horizontal channels 14 and then into the vertical 16 and, flowing out of another horizontal channel 14, interacts with the radial ribs 8, creating a circumferential force P, and hence the torque T on the hollow rod 5, thereby damping this type of displacement ( it should be noted that the drawings show just a pair of radial ribs 8 and 11, while in a real design there can be much more of them and the choice of their number depends on the diameter of the piston parts 3 and 4). In cases where the force F can be expressed by a sharp change in the dynamics of movement of the rods 5 and 6, the pressure of the working fluid 16 will also be significant and under its action the radial ribs 11 of the piston part 4, elastically deforming their flat springs 12, will move in the grooves 10 in the direction of the arrow In, thereby reducing the current resistance of the working fluid 16 in the space formed by the protrusions 13 and the radial ribs 11. This ultimately will allow to obtain large values of the circumferential force P on the radial ribs 8 of the part of the piston 3 and thereby damp the rod m 5 such a burst of dynamic force F. It should be emphasized that if there are several radial ribs 11 on the surface of the piston part 4, the stiffness of the flat springs 9 can be chosen different, which will expand the range of variation of the current resistance of the working fluid through the channels 14 and 15 of the damper and thereby in automatic mode, such dynamic loads are effectively damped by twisting of the rod 5. When the rods 5 and 6 move in the direction opposite to arrow A, the damping vibration damping process is similar to that described above with t minutes except that the arrow C in the grooves 7 will move the radial ribs 8, elastically deforming its flat springs 9, which, after removal of the load will return radial ribs 8 to a starting position. At the same time, there will be a twist of the rod 6 of a continuous circular cross section with the occurring moment T only in the opposite direction. The following processes can be repeated several times.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно направлено на повышение эффективности использования гидравлического гасителя колебаний за счет автоматической регулировки его сил сопротивления в условиях воздействия на подвески транспортных средств динамических составляющих нагрузок в эксплуатационных условиях.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it is aimed at increasing the efficiency of using a hydraulic vibration damper due to the automatic adjustment of its resistance forces under the influence of dynamic components of loads on vehicle suspensions under operating conditions.

Claims

A hydraulic vibration damper, mainly of rail carriages, comprising a working cylinder in which a piston is movably placed, consisting of two parts, mounted on a hollow and solid rods of circular and circular cross section and provided on their surfaces with radial ribs and protrusions with channels bent at right angles, characterized the fact that the radial ribs are movably placed in the vertical plane of the damper in the corresponding grooves made on the outer surfaces of each of the parts of the piston and spring-loaded relative tionary these compression springs having different amounts of linear stiffness, wherein the maximum stroke of said ribs is equal to a height of protrusions provided with curved channels at right angles.