RU2409778C1

RU2409778C1 - Gas-mechanic damper

Info

Publication number: RU2409778C1
Application number: RU2009141142/11A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Кутузов (RU); Василий Васильевич Кутузов; Геннадий Николаевич Бочаров (RU); Геннадий Николаевич Бочаров
Original assignee: Василий Васильевич Кутузов; Геннадий Николаевич Бочаров
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-01-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: damper consists of case, of cylinder enclosed in it, of rod with piston, of valve unit and also of valve of compression stroke in lower end. In an internal cavity of the case there is fixed an immobile elastic cylinder with ball bodies of small diametre arranged therein; these bodies envelope a tip. The tip has a front and back cones with rated angles of resistance. The tip is rigidly coupled with a hollow rod resting on the central guide. The sealed cavity between the elastic cylinder and internal surface of the case is continuously under rated gas pressure.

EFFECT: increased stability, service life and simplified design of damper.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для гашения колебаний различного рода объектов, например в подвесках транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering and can be used to damp vibrations of various kinds of objects, for example in vehicle suspensions.

Известные гидравлические амортизаторы предназначены для гашения вышеуказанных целей, это патент Великобритании №1137219, кл. F16F 8/34 от 1967 года, патент Франции №2265811, кл. F16F 9/00 от 1974 года, авторские свидетельства №1259067 от 1986 года, №1008688 от 1982 года.Known hydraulic shock absorbers are designed to extinguish the above purposes, this is a British patent No. 1137219, CL. F16F 8/34 of 1967, French patent No. 2265811, CL. F16F 9/00 of 1974, copyright certificates No. 1259067 of 1986, No. 1008688 of 1982.

Наиболее близким по своей технической сущности является амортизатор по авторскому свидетельству №1004688, кл³. F16F 9/34, содержащий корпус, расположенный в нем цилиндр, размещенный в цилиндре шток, установленные в нем поршень с клапанным узлом, а в нижнем торце цилиндра установлен клапан сжатия.The closest in its technical essence is a shock absorber according to copyright certificate No. 1004688, class ³ . F16F 9/34, comprising a housing, a cylinder located therein, a rod located in the cylinder, a piston with a valve assembly installed therein, and a compression valve is installed at the lower end of the cylinder.

Недостатком этого амортизатора является нестабильность характеристики, недостаточная долговечность в целом, сложность по устройству.The disadvantage of this shock absorber is the instability of the characteristics, insufficient durability in general, the complexity of the device.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, т.е. резко повысить стабильность характеристики, повысить долговечность амортизатора в целом, резко упростить конструкцию в целом.The objective of the present invention is to remedy the above disadvantages, i.e. sharply increase the stability of the characteristics, increase the durability of the shock absorber as a whole, dramatically simplify the design as a whole.

Поставленная задача достигается за счет установки во внутренней полости корпуса амортизатора неподвижно эластичного цилиндра, где во внутренней полости последнего размещены шаровые тела малого диаметра, облегчающие постоянно шток с наконечником, имеющего передний и задний углы, а между внутренней поверхностью корпуса амортизатора и наружной поверхностью эластичного цилиндра образована герметичная полость, постоянно заполненная газом под высоким давлением.The task is achieved by installing a fixed elastic cylinder in the inner cavity of the shock absorber body, where small-diameter spherical bodies are placed in the inner cavity of the latter, which constantly facilitate the rod with a tip having front and rear angles, and between the inner surface of the shock absorber body and the outer surface of the elastic cylinder sealed cavity, constantly filled with gas under high pressure.

Предложенная компоновка амортизатора обеспечивает положительный технический эффект за счет того, что вместо жидкости во внутренней полости эластичного цилиндра размещены шаровые тела малого диаметра, постоянно прижатые к штоку со специальным наконечником с большим усилием с помощью газа высокого давления. Учитывая то, что между шаровыми телами находится смазывающая жидкость, то износ шаровых тел будет очень незначительным, что повысит «живучесть» в целом амортизатора. Замерзание и нагрев смазывающей жидкости, находящейся между шаровыми телами, будет очень мало влиять на увеличение или уменьшение трения между шаровыми телами и наконечником при ходе сжатия и ходе отбоя, то стабильность усилий сопротивления практически будет неименной на протяжении всего срока работы амортизатора по сравнению с гидравлическим. Учитывая то, что находящаяся смазывающая жидкость между шаровыми телами практически не может давить на уплотнение штока, то узел уплотнения будет очень простым, а отсутствие клапанов хода отбоя сжатия обеспечивают простоту в конструкции амортизатора в целом. Все вышеописанное и дает положительный технический эффект. Шаровые тела малого диаметра не имеют относительно друг друга устойчивого равновесия, и поэтому сопротивление при ходе сжатия будет плавным, как в гидравлическом амортизаторе, не уступая ему в энергоемкости при малых габаритах.The proposed arrangement of the shock absorber provides a positive technical effect due to the fact that instead of liquid in the inner cavity of the elastic cylinder, spherical bodies of small diameter are placed, constantly pressed to the rod with a special tip with great effort using high-pressure gas. Considering that there is a lubricating fluid between the spherical bodies, the wear of the spherical bodies will be very insignificant, which will increase the “survivability” of the shock absorber as a whole. Freezing and heating of the lubricating fluid located between the spherical bodies will have very little effect on the increase or decrease in friction between the spherical bodies and the tip during the compression and rebound, then the stability of the resistance forces will be almost non-existent throughout the life of the shock absorber compared to hydraulic. Considering the fact that the lubricating fluid between the spherical bodies cannot practically press on the rod seal, the seal assembly will be very simple, and the absence of compression rebound valves will provide simplicity in the design of the shock absorber as a whole. All of the above and gives a positive technical effect. Spherical bodies of small diameter do not have stable equilibrium relative to each other, and therefore the resistance during compression will be smooth, as in a hydraulic shock absorber, not inferior to it in energy consumption at small dimensions.

Устройство газомеханического амортизатора.The device is a gas-mechanical shock absorber.

Смотрите чертеж.See drawing.

Газомеханический амортизатор состоит из корпуса - 1, соединенного неподвижно с нижней проушиной - 2. Во внутренней полости корпуса - 1 по свободной посадке размещен направляющий стержень - 3 с центрирующей шайбой - 4, опирающейся на торец проушины - 2. Шток - 5 с верхнего торца имеет хвостик - 6, а с нижнего торца специальный наконечник большего диаметра, последний имеет передний угол - 7 и задний угол - 8. Передний угол - 7 сделан с малым углом, чтобы сопротивление хода сжатия было меньше, чем у заднего угла - 8 при ходе отбоя, это обязательное условие работы амортизаторов. Своим внутренним диаметром шток - 5 по свободной посадке центруется на направляющем стержне - 3, а своим наружным диаметром центруется в центральном отверстии направляющей втулки - 9, закрепленной неподвижно расточке корпуса - 1. Шток - 5 уплотняется уплотнительным кольцом - 10. Во внутренней полости эластичного цилиндра - 11 размещены шаровые тела - 12 малого диаметра, постоянно облегчающие шток - 5 с наконечником. Между внутренней поверхностью корпуса - 1 и наружной поверхностью эластичного цилиндра - 11 образована герметичная полость - 13, где постоянно находится сжатый газ под высоким давлением. Газ закачивается через окно - 14, постоянно закрытое эластичным бортом эластичного цилиндра - 11. В обязательном порядке в пространстве - 15 между шаровыми телами - 12 заливается смазывающая жидкость.The gas-mechanical shock absorber consists of a housing - 1, which is fixedly connected to the lower eye - 2. In the inner cavity of the housing - 1, a guide rod - 3 with a centering washer - 4, resting on the end of the eye - 2, is located on the free end. The stem - 5 has an upper end the tail is 6, and from the bottom there is a special tip of a larger diameter, the latter has a front angle of 7 and a rear angle of 8. The front angle of 7 is made with a small angle so that the resistance of the compression stroke is less than that of the rear corner of 8 during the rebound , this is a prerequisite you are shock absorbers. With its inner diameter, the stem - 5 for free seating is centered on the guide rod - 3, and its outer diameter is centered in the central hole of the guide sleeve - 9, fixed motionless to the body boring - 1. The stem - 5 is sealed with a sealing ring - 10. In the inner cavity of the elastic cylinder - 11 placed ball bodies - 12 of small diameter, constantly facilitating the stock - 5 with a tip. Between the inner surface of the housing - 1 and the outer surface of the elastic cylinder - 11 is formed a sealed cavity - 13, where the compressed gas is constantly under high pressure. Gas is pumped through the window - 14, constantly closed by the elastic side of the elastic cylinder - 11. Without fail, in the space - 15 between the spherical bodies - 12 a lubricating fluid is poured.

Работа газомеханического амортизатора.The work of a gas-mechanical shock absorber.

Смотрите чертеж.See drawing.

Работа газомеханического амортизатора происходит следующим образом. При ходе отбоя, когда шток - 5 движется вверх, с задним углом - 8 плавно раздвигает шаровые тела - 12 малого диаметра от 1 мм до 3 мм, которые через стенки эластичного цилиндра - 11 сжаты с расчетным давлением газа, находящегося в полости - 1, что обеспечивает расчетное сопротивление, гася колебательные процессы в подвеске автомобиля при ходе отбоя. При ходе сжатия, когда шток - 5 с рабочим наконечником движется вниз, то хвостовик своим передним малым углом - 7 раздвигает шаровые тела - 12, встречая расчетное сопротивление, и таким образом гасит колебательные процессы в подвеске автомобиля при ходе сжатия. Благодаря разным углам - 7 и 8 характеристика газомеханического амортизатора является несимметричной, как у гидравлических амортизаторов, так что внедрение поможет пройти безболезненно со стороны специалистов. Принцип работы нового газомеханического амортизатора обеспечивает эффективное гашение колебательных процессов в подвесках транспортных средств и в других областях применения. Еще одно существенное преимущество - это легко без сложностей можно делать регулируемую подвеску в транспортных средствах.The work of the gas-mechanical shock absorber is as follows. During the rebound, when the rod - 5 moves upward, with a rear angle of - 8, it smoothly moves the spherical bodies - 12 of small diameter from 1 mm to 3 mm, which are compressed through the walls of the elastic cylinder - 11 with the design pressure of the gas in the cavity - 1, which provides the calculated resistance, extinguishing the oscillatory processes in the suspension of the car during the lights out. During the compression process, when the stem - 5 with the working tip moves down, the shank with its front small angle - 7 pushes the spherical bodies - 12, meeting the design resistance, and thus dampens the oscillatory processes in the vehicle suspension during compression. Due to the different angles - 7 and 8, the characteristic of a gas-mechanical shock absorber is asymmetric, like that of hydraulic shock absorbers, so that the introduction will help to pass painlessly from the side of specialists. The principle of operation of the new gas-mechanical shock absorber provides effective damping of oscillatory processes in vehicle suspensions and in other fields of application. Another significant advantage is that it is easy to make an adjustable suspension in vehicles without difficulties.

Claims

A shock absorber comprising a housing, a cylinder placed therein, a piston rod installed therein, and a valve assembly, and a compression stroke valve at the bottom end, characterized in that an elastic cylinder is fixedly installed in the housing’s internal cavity, where ball bodies are located in the latter’s internal cavity small diameter, constantly fitting a tip with front and rear cones and calculated resistance angles, fixedly connected to a hollow rod resting on a central guide, and elastically between the outer diameter of the cylinder and the inner surface of the housing sealed cavity is constantly under the design pressure gas.