Амортизатор з диференційованим зусиллям розтягання – стиску

Амортизатор з диференційованим зусиллям розтягання-стиску, що містить робочий циліндр та ЗОВНІШНІЙ резервуар для робочої рідини, робочий поршень зі штоком, перепускним клапаном і клапаном віддачі, клапан стиску та впускний клапан, в безштоковій порожнині робочого циліндра на пружині-додатковий поршень з пружним кільцем на верхньому торці, який відрізняється тим, що в штоковій порожнині робочого циліндра розташований з можливістю осьового переміщування поршень віддачі, верхня частина якого взаємодіє за допомогою конічної телескопічної пружини з чопом, встановленим з можливістю переміщування відносно штока, а в нижній частині поршня віддачі виконана внутрішня конічна поверхня з кутом твірної, рівним куту твірної повернутої до неї зовнішньої конічної поверхні чопа, закріпленого на штоці між робочим поршнем та поршнем віддачі, який має наскрізні калібровані канавки уздовж зазначеної конічної поверхні, а в безштоковій порожнині в додатковому поршні виконані крізний осьовий калібрований отвір і пружне кільце постійного профілю О Винахід відноситься до транспортного машинобудівництва, зокрема до приладів, що амортизують підвіску та може бути використаний у передній та задній підвісках легкових автомобілів ВІДОМІ конструкції гідравлічних амортизаторів, встановлених, наприклад, на автомобілях ВАЗ2101 - 2 1 0 7 (див Б В Єршов, М А Юрченко Легкові автомобілі ВАЗ Конструкція і технічне обслуговування К Вища школа, 1984, — С 149 - 154) Амортизатори складаються із робочого циліндру та зовнішнього резервуару для робочої рідини В робочому циліндрі розміщується поршень, закріплений на штоці із перепускним клапаном и клапаном віддачі В нижній частині робочого циліндру встановлений корпус із клапаном стиску і впускним клапаном До основних недоліків цих амортизаторів слід віднести - наявність тряски і дискомфорту на грейдерних чи покритих гравієм дорогах навіть на середніх швидкостях, - погане керування на дорогах з високою частотою колихань, - невисока експлуатаційна надійність із-за можливих ударів буферу у корпус і ударів поршня об клапан стиску, викликаючих зруйнування чи вибивання останнього У вигляді прототипу обраний амортизатор з диференційованим зусиллям стиснення (патент Роси № 2093370, В 60 G 17/08, Бюл № 29, 1997, патент України № , з-ка 96041578, ріш про видачу від ЗО 07 98), що містить робочий циліндр і ЗОВНІШНІЙ резервуар для робочої рідини, робочий поршень зі штоком, перепускним клапаном і клапаном віддачі, клапан стиску та впускний клапан В безштоковій порожнині робочого циліндру на пружині встановлений додатковий поршень, на ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні якого виконані продольні наскрізні канавки, а на його верхньому торці закріплене пружне кільце із радіальними каліброваними канавками на поверхні Зазначена сукупність признаків дозволяє підвищити експлуатаційні властивості ПІДВІСКИ за рахунок збільшення опору зусиллю стиску при погіршенні шляхових умов, проте при зворотному ході поршня не дозволяє диференціювати опір зусиллю розтягу в поганих шляхових умовах Внаслідок цього на великих ухабах та віражах можливі удари верхньої частини робочого поршня, тобто пробої амортизатора Крім того, калібровані канавки на торці дружнього кільця в процесі його зношування приводять до зниження демпфируючих властивостей Завданням запропонованого винаходу є під СО 43912 вищення експлуатаційної надійності амортизатора, усталеності та комфортності автомобіля при рухові в складних шляхових умовах і на віражах Технічний результат досягається за рахунок того, що амортизатор містить робочий циліндр та ЗОВНІШНІЙ резервуар для робочої рідини, робочий поршень зі штоком, перепускним клапаном і клапаном віддачі, клапан стиску та впускний клапан В безштоковій порожнині робочого циліндру на пружині встановлений додатковий поршень з пружним кільцем на верхньому торці В штоковій порожнині робочого циліндру розташований з можливістю осьового переміщування поршень віддачі, верхня частина якого взаємодіє шляхом конічної телескопічної пружини з чіпом, встановленим з можливістю переміщування щодо штока В нижній частині поршня віддачі виконана внутрішня конічна поверхня з кутом створювальної, повернутої до неї зовнішньої конічної поверхні чіпу, закріпленого на штоці між робочим поршнем та поршнем віддачі і маючого наскрізні калібровані канавки уздовж зазначеної конічної поверхні В безштоковій порожнині в додатковому поршні виконаний крізний осьовий калібрований отвір і пружне кільце постійного профілю На фіг 1 показаний вид конструкції запропонованого амортизатора, на фіг 2 і 3 - схема роботи приладу при екстремальних навантаженнях Запропонований амортизатор складається із робочого циліндру 1 та зовнішнього резервуару 2 для робочої рідини В робочому циліндрі 1 розміщено робочий поршень 3 зі штоком 4, перепускним клапаном 7 та клапаном віддачі 5 В нижній частині робочого циліндру розташований корпус 6 із клапаном стиску і впускним клапаном В безштоковій порожнині (в нижній частині) циліндру 1 розташований з можливістю осьового перемішування на пружині 8 додатковий поршень 9 з пружним кільцем 10 (із капролона або гуми) На ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні додаткового поршня 9 виконані продольні наскрізні канавки, а в нижній частині зазначеного поршня виконаний крізний осьовий калібрований отвір (do) Пружне кільце 10 має в осьовому перетині постійний профіль (наприклад, прямокутний чи трапецеїдальний зі округленими краями) В штоковій порожнині робочого циліндру 1 з можливістю осьового переміщування розташований поршень віддачі 11, на ЗОВНІШНІЙ циліндричній поверхні якого встановлене уплотнювальне кільце, а між осьовим отвором (d-i) поршня та діаметром (d) штока 4 є гарантований зазор, достатній для проходження робочої рідини (наприклад, d-i - d =2 - 4мм Верхня частина поршня віддачі 11 взаємодіє шляхом конічної телескопічної пружини 12 з чіпом 13, встановленим з можливістю переміщування щодо штока 4 В нижній частині поршня віддачі виконана внутрішня конічна поверхня з кутом а між оссю та створювальній (наприклад, а = 60°) На штоці 4 між робочим поршнем 3 та поршнем віддачі 11 закріплений чіп 14, на ЗОВНІШНІЙ КОНІЧНІЙ поверхні (також з кутом а між оссю та утворювальній) якого уздовж виконані крізні калібровані канавки (Q Запропонований прилад працює слідуючим чином При русі автомобіля по нормальній дорозі без дефектів покриття та віражів робочий поршень З зі штоком 4 учиняють коливальні рухи в зоні І_і робочого циліндру 1, від ПОВІДНІ "м'якому" ходу амортизатора, що забезпечує комфортну їзду При ЗМІНІ шляхових умов (грейдерна дорога, кочкі або бруковий шлях) при різкому ході стиску в зоні І_2 робочий поршень 3 входить в взаємодію з додатковим поршнем 9, пружне кільце щільно прилягає до нижнього торцю робочого поршня 3, забезпечуючи уповільнене перетікання робочої рідини із безштокової в штокову порожнину через крізний осьовий калібрований отвір do додаткового поршня (наприклад, для ВАЗ-2108 - 2109 d 0 = 0,8 1,5мм) Хід штоку 4 вниз сповільнюється до повного припинення І тим самим запобігаються можливі удари поршнів 3 та 9 об корпус 6 При циклі відбою, коли колесо опускається униз щодо кузову при екстремальному розтязі штоку 4, чіп 14 в зоні І_з входить своєю конічною поверхнею в контакт із конічною поверхнею поршню віддачі 11 (фіг 2) При цьому робоча рідина із штокової в безштокову порожнину циліндру і перетікає через калібровані канавки чіпу 14, підвищується тиснення рідини в штоковій порожнині, сповільнюється хід штоку 4 нагору до повного припинення І тим самим запобігаються можливі удари поршнів та ПІДВІСКИ При наступному ході стиску і опусканні робочого поршня 3 поршень віддачі 11 опускається в нижнє положення на величину І_з, що при різкому ході стиску за рахунок сил інерції та сковзання чіпу 13 вниз по штоку 4 спромагається збільшуватися (фіг 3) до величини (І_з + 5), і тим самим поширюючи зону збільшеного опору розтягу робочого поршня 3 зі штоком 4 при погіршенні шляхових умов Чим більш різким буде діятися хід стиску, тим більшою буде величина 5 (5 = 10 - 20мм) На рівній дорозі при плавній роботі амортизатора 5 = 0 - 5 мм При повороті автомобіля на віражах правий або лівий амортизатори працюють по різному При крутому правому повороті робочий поршень 3 лівого амортизатора взаємодіє з додатковим поршнем 9, збільшується опір його зусиллю стиску (в зоні І_2), а одночасно із цим робочий поршень З правого амортизатора через чіп 14 взаємодію з поршнем віддачі 11, збільшується опір його зусиллю розтягу (в зоні І_з) Таким чином, зменшується крен автомобіля при входженні в поворот на достатньо високій швидкості Величина зусилля опору для екстремальних умов визначається параметрами каліброваного отвору (do) та жорсткістю пружини 8 (для стиску), а для розтягу - розмірами і КІЛЬКІСТЮ каліброваних канавок (Q на ЧІПІ 14 та розмірами пружини 12 (чим менш КІЛЬКІСТЬ канавок та їх радіус, тим більше зусилля опору) Запропонований прилад легко вбудовується в ВІДОМІ конструкції гідравлічних і гідропневматичних амортизаторів вітчизняних та зарубіжних автомобілів, не змінюючи їх габаритів і не вимагаючи ніяких конструкційних доробок базових елементів Експлуатаційна надійність амортизаторів істотно зростає, бо виключаються пробої робочого поршня на великих кочках, як при екстремальному 43912 розтязі, так і при стискові Покращується керування автомобіля і комфортність їзди в складних шляхових умовах і на віражах Незалежні іспити запропонованої конструкції на автомобілі УАЗ в умовах Дмітровського 6 полігону (див автомоб газета "Клаксон", Москва, № 15 — 1998, — с 12) підтвердили привілеї армотизатора перед вітчизняними та зарубіжними аналогами Фіг. і ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90