SU1130701A1 - Гидроамортизатор - Google Patents

Abstract

1. ГИДРОАМОРТИЗАТОР, содержащий цилиндр, размещенный в нем поршень , раздел ющий цилиндр на две полости, шток соединенный с поршнем и имеющий осе вое и радиальные отверсти  и пазы на цилиндрической поверхности, через которые полости цилиндра сообщены между собой, и подпружиненный с двух сторон в осевом направлении груз, установленный на штоке и имеющий кольцевую проточку и радиальные отверсти , взаимодействующие с пазами штока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности демпфировани , гидроамортизатор снабжен дополнительными также подпружиненными с двух сторон в осевом направлении грузами, установленными коаксиально один относительно другого и основного груза с совмещением радиальных отверстий в исходном положении. 2. Гидроамортизатор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  его надежности при нагреве рабочей жидкости выше допустимого предела, кажда  пружина вы  полнена биметаллической.

Description

QO

О

|

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению и может быть использовано дл  гашени  колебаний подресоренных частей железнодорожных экипажей.

Известен гидравлический амортизатор, содержащий цилиндр, размещенные в нем шток с поршнем, раздел ющим цилиндр на две полости, сообщаемые -между собой через дроссельное отверстие, сечение которого измен етс  с изменением температуры с помощью биметаллического элемента 1.

Недостатком данного амортизатора  вл етс  то, что он не обеспечивает эффективного демпфировани  колебаний амортизируемых объектов, так как его сила сопротивлени  не увеличиваетс  при резонансных колебани х. При длительной работе в режиме интенсивных резонансных колебаний возможен перегрев рабочей жидкости выше допустимого предела, что уменьшает надежность амортизатора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  гидроамортизатор, содержащий цилиндр, размещенный в нем поршень, раздел ющий цилиндр на две полости, шток, соединенный с поршнем и имеющий осевое и радиальные отверсти  и пазы на цилиндрической поверхности, через которые полости цилиндра сообщены между собой, и подпружиненный с двух сторон в осевом направлении груз, установленный на штоке и имеющий кольцевую проточку и радиальные отверсти , взаимодействующие с пазами штока 2.

Недостатками его  вл ютс  недостаточна  надежность в эксплуатации и то, что он не обеспечивает эффективного демпфировани  колебаний виброизолируемых объектов , обладающих несколькими собственными частотами колебаний при полигормоническом характере возбуждающего воздействи , вследствие того, что его клапанное устройство, выполненное в виде подпружиненного груза, не обеспечивает изменени  силы сопротивлени  гидроамортизатора в зависимости от частоты возбуждени  по требуемому закону.

Дл  эффективной виброизол ции объектов с несколькими собственными частотами гидроамортизатор должен создавать наибольшую силу сопротивлени  на частотах возбуждени , соответствующих собственным частотам колебаний виброизолируемого объекта, т.е. на резонансных частотах, в то врем , как на частотах возбуждени , отличающихс  от резонансных, его сила сопротивлени  должна быть минимальной, что позволит значительно уменьшить амплитуды перемещений и ускорений виброизолируемого объекта в значительном частотном диапазоне.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности демпфировани  колебаний и повышение его надежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

гидроамортизатор, содержащий цилиндр, размеиленный в нем поршень, раздел ющий цилиндр на две полости, шток, соединенный с поршнем и и.меющий осевое и радиальные отверсти  и пазы на цилиндрической поверхности , через которые полости цилиндра сообщены между собой, и подпружиненный с двух сторон в осевом направлении груз, установленный на штоке и имеющий кольцевую проточку и радиальные отверсти , взаимодействующие с пазами штока, снабжен до5 полнительными также подпружиненными с двух сторон в осевом направлении грузами, установленными коаксиально один относительно другого и основного груза с совмещением радиальных отверстий в исходном положении .

0 Кроме того, кажда  пружина выполнеыа биметаллической.

На чертеже изображен общий вид гидроамортизатора , продольный разрез.

Гидроамортизатор содержит корпус 1,

5 размещенный в нем цилиндр 2, один конец которого закрыт фланцем 3 с отверсти ми 4, закрытыми клапанным диско.м 5, поджатым пружиной 6. В отверстии фланца 3 размещен клапан 7, поджатый пружиной 8. Второй конец цилиндра закрыт колпаком 9.

0 Корпус 1 закрыт снизу колпаком 10, имеющим серьгу 11 дл  креплени  амортизатора к неподрессоренной части транспортного средства (не показано). Другой конец корпуса 1 закрыт колпаком 12. Резиновое кольцо 13 с корпусом 14, поджатое пружиной 15,

служит дл  уплотнени  штока 16. Серьга 17 служит дл  креплени  а.мортизатора к подресоренной части транспортного средства . Уплотнение 18 позвол ет герметизировать полость дл  жидкости между корпусом

0 1 и цилиндром 2.

Гидроамортизатор также содержит подвижный в осевом направлении поршень 19, уплотн емый по внутренней поверхности цилиндра 2 кольцом 20. В поршне 19 выполнена полость 21, закрыта  кольцом 22. Полость 21 соединена с надпоршневой по.аостью 23 цилиндра 2 отверсти ми 24 и 25. Отверсти  24 закрыты клапанным кольцом 26, поджатым пружиной 27, опирающейс  на кольцо 28. Отверсти  25 закрыты кла0 панным кольцом 29, поджатым пружиной 30. Шток 16 выполнен составным и имеет осевое 3 и радиальные 32 и 33 отверсти  и пазы 34, через которые надпоршнева  23 и подпоршнева  35 полости а.мортизатора сообщаютс  между собой. .На штоке 16 ко5 аксиально относительно друг друга установлены основной груз 36 и дополнительные грузы 37 и 38, подпружиненные с двух сторон биметаллическими пружинами 39-44. На грузах выполнены кольцевые проточки 45-47 и радиальные отверсти  48-50, совмещенные между собой в исходном положении . Гидроамортизатор работает следующим образом. При движении штока 16 вверх жидкость из надпорщневой полости 23, отжима  пружину 30, открывает клапанное кольцо 29 и попадает в полость 21. Из этой полости 21 через отверсти  32, 31 и 33 жидкость попадает в пазы 34. Из пазов 34 жидкость через кольцевые проточки 45-47 и радиальные отверсти  48-50 попадает в подпорщневую полость 35 цилиндра 2. При движении щтока 16 вниз жидкость из подпоршневой полости 35 движетс  в обратном направлении и из полости 21 попадает в надпоршневую полость 23, отжи.ма  пружину 27 и открь1ва  клапанное кольцо 26. При движении щтока 16 вниз излищний объем жидкости, определ емый различием надпорщневой и подпорщневой полостей, отжима  пружину 8, открывает клапан 7 и попадает в полость между корпусом 1 и цилиндром 2. При движении щтока 16 ввер.х жидкость отжимает пружину 6 и, открыва  клапанный диск 5, попадает из полости между корпусо .м 1 и цилиндро.м 2 в подпорщневую полость 35. Работа гидроамортизатора в случае, когда динамическа  система имеет три собственные частоты колебаний и работает в частотном диапазоне, перекрывающем все три указанные собственные частоты колебаний , осуществл етс  следующим образом . Известно , что при совпадении частоты возбуждающего воздействи  с собственной частотой колебаний виброизолируемого объекта наступает  вление резонанса. Поэтому дл  обеспечени  эффективной виброизол ции динамических систем с несколькими собственными частотами гидроамортизатор должен и.меть значительную демпфирующую силу в резонансных частотных зонах, а в дорезонансной , межрезонансных и зарезонансной частотных област х демпфирующа  сила гидроамортизатора должна быть незначительной . Жесткость пружин 39-44 подбираетс  такой, чтобы собственна  частота колебаний каждого груза. 36-38 совпадала с одной из частот собственных колебаний виброизолируемого объекта, то есть с одной из резонансных частот подвески транспортного средства. В этом случае, при совпадении частоты возмущени  с одной из частот собственных колебаний виброизолируемой системы , один из грузов, собственна  частота колебаний которого -также совпадала с частотой возбуждени , напри.мер груз 38 начинает работать в резонансном режиме, что приводит к значительным отклонени м последнего от положени  статического равновеси . Поэтому начина  с некоторы.х положений , груз 38 перекрывает радиальное отверстие 49. Сечение дроссельного отверсти  49 при этом измен етс  обратно пропорционально перемещению груза 38, чем обеспечиваетс  плавное увеличение силы демпфировани , что позвол ет снизить на резонансной частоте амплитуды перемещений и ускорений виброизолируемого объекта. Аналогичным образом в работу включаютс  грузы 36 и 37 ири совпадении частоты возбуждени  со второй и третьей собственными частотами виброизолируемого объекта . Таким образом, осуществл етс  плавное увеличение демпфирующей силы на втором и третьем резонансах. На частотах, отличающихс  от резонансных , все грузы колеблютс  с незначительными амплитудами и не перекрывают радиальных отверстий 48-50 и паза 34. Поэтому в указанных частотных област х демпфирующей силы не происходит, что повышает эффективность виброизол ции на этих частотах. Работа гидроамортизатора при недопустимо высокой теспературе рабочей жидкости осуществл етс  следующим образом. При длительной работе гидроамортизатора в режиме резонанса, когда амплитуды перемещений виброизолируемого объекта максимальны , рабоча  жидкость в нем нагреваетс . При достижении заданной температуры кажда  биметаллическа  пружина 39- 44 начинает скручиватьс  относительно продольной оси, так как в витках иружин возникают внутренние напр жени . Скручивание пружин сопровождаетс  уменьшением их диаметров d(, dj, da и увеличением их высоты. Однако вследствие того, что биметаллические пружины 39-44 поджимают грузы 36-38 с двух сторон, высота пружин остаетс  посто нной, а увеличиваетс  лищь степень закручивани  пружин. Это приводит к еще больщему увеличению внутренних напр жений в витках и повышению жесткости пружин. Причем жесткость всех пружин увеличиваетс  до такой степени, что грузы 36-38 выключаютс  из работы и не колеблютс  на всех частотах, остава сь в среднем положении, и не перекрывают радиальных отверстий 33 и 49 и паза 34. Рабоча  жидкость в этом случае протекает из надпоршневой полости 23 в подпорщневую 35 и обратно через указанные отверсти  с минимальным сопротивлением. Это снижает сопротивление гидроа.мортизатора в целом и уменьщает поглощаемую им энергию , и, следовательно, приводит к ограничению температуры жидкости. Таки-м образом, клапанное устройство гидроамортизатора, состо щее из подпру

Claims (2)

1. ГИДРОАМОРТИЗАТОР, содержащий цилиндр, размещенный в нем поршень, разделяющий цилиндр на две полости, шток соединенный с поршнем и имеющий осе вое и радиальные отверстия и пазы на цилиндрической поверхности, через которые полос ти цилиндра сообщены между собой, и подпружиненный с двух сторон в осевом направлении груз, установленный на штоке и имеющий кольцевую проточку и радиальные отверстия, взаимодействующие с пазами штока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, гидроамортизатор снабжен дополнительными также подпружиненными с двух сторон в осевом направлении грузами, установленными коаксиально один относительно другого и основного груза с совмещением радиальных отверстий в исходном положении.

2. Гидроамортизатор по π. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности при нагреве рабочей жидкости выше допустимого предела, каждая пружина выполнена биметаллической.