Роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива

Роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива, що містить заповнений високов'язким робочим середовищем герметичний корпус з буферною порожниною, встановлений з можливістю повороту ротор, що утворює із корпусом робочі зазори і кінематично зв'язаний з демпфірованим об'єктом, компенсатор, розташований у буферній порожнині, гаситель споряджено герметичною ємністю, сполученою за допомогою отвору із внутрішнім об'ємом корпуса, який відрізняється тим, що як герметичну ємність застосовано пневмогідропідсилювач, сполучений отвором із внутрішнім об'ємом корпуса, робочим середовищем повністю заповнено герметичний корпус та деяку частину порожнини пневмогідропідсилювача, останній через систему автоматичного керування з'єднано із датчиками виміру динамічного навантаження, стану шляху, швидкості та з датчиком, що визначає вид ділянки шляху (пряма, крива). Винахід належить до залізничного транспорту та може бути використаний у конструкціях гідравлічних гасителів коливань. Винахід направлено на вирішення існуючої проблеми гасіння коливань локомотива, тобто поліпшення його динамічних властивостей. Відомий роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива (див. деклараційний патент на корисну модель №6721, кл. F16F9/12, бюл. №5 від 16.05.2005), що містить корпус з буферною порожниною, вал-ротор, встановлений з можливістю повороту і утворюючий з корпусом робочі зазори, компенсатор, розташований в буферній порожнині, еластичну прокладку, втулку, підшипники, кришки, котушку індуктивності, встановлену на кінцях вала-ротора або на корпусі, підсилювач, блок керування, датчик виміру швидкості. Недоліком відомої конструкції роторного гідравлічного гасителя коливань ресорної підвіски локомотива є малий об'єм робочої рідини, що знижує ефективність гасіння коливань. Найбільш близьким аналогом технічного рішення, що заявляється, є роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива (див. а. с. №1566115 СРСР, кл. F16F9/12 опубл. 23.05.90., бюл. №19), що містить заповнений високов'язким робочим середовищем герметичний корпус з буферною порожниною, встановлений з можливістю повороту ротор, що утворює із корпусом робочі зазори і кінематично зв'язаний з демпфірованим об'єктом, компенсатор, розташований у буферній порожнині, гаситель споряджено пружною герметичною ємністю, сполученою отвором із внутрішнім об'ємом корпуса. Цей роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива вибрано за прототип. Недоліком відомої конструкції роторного гідравлічного гасителя коливань ресорної підвіски локомотива є низька ефективність гасіння коливань та ударів в різних діапазонах температур, по різних ділянках шляху та при різних динамічних навантаженнях і швидкостях через малий об'єм робочої рідини та неможливість регулювання її в'язкості в різних умовах руху локомотива та при різних температурах. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення роторного гідравлічного гасителя коли (19) UA (11) 94611 (13) (21) a200814906 (22) 24.12.2008 (24) 25.05.2011 (46) 25.05.2011, Бюл.№ 10, 2011 р. (72) ГОРБУНОВ МИКОЛА ІВАНОВИЧ, КРАВЧЕНКО КАТЕРИНА ОЛЕКСАНДРІВНА, КАШУРА ОЛЕКСАНДР ЛЕОНІДОВИЧ, ПОПОВ СЕРГІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ, БАСОВ ГЕННАДІЙ ГРИГОРОВИЧ, КАШУБА ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ, СТЕПАНОВА ВІКТОРІЯ ПЕТРІВНА (73) СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ (56) SU 1566115 A1; 23.05.1990 UA 6721 U; 16.05.2005 SU 1084507 A; 07.04.1984 SU 1036976 A; 23.08.1983 SU 1084505 A; 07.04.1984 CN 2816482 Y; 13.09.2006 JP 10299810 A; 13.11.1998 JP 2003261025; 16.09.2003 C2 1 3 вань ресорної підвіски локомотива шляхом ведення нових елементів та застосування пневмогідропідсилювача як герметичної ємності, що забезпечить підвищення демпфіруючої спроможності гасителя коливань в різних умовах руху локомотива. Поставлена задача досягається тим, що в роторному гідравлічному гасителі коливань ресорної підвіски локомотива, що містить заповнений високов'язким робочим середовищем герметичний корпус з буферною порожниною, встановлений з можливістю повороту ротор, що утворює із корпусом робочі зазори і кінематично зв'язаний з демпфірованим об'єктом, компенсатор, розташований у буферній порожнині, гаситель споряджено герметичною ємністю, сполученою за допомогою отвору із внутрішнім об'ємом корпуса, відповідно до винаходу, як герметичну ємність застосовано пневмогідропідсилювач, сполучений отвором із внутрішнім об'ємом корпуса, робочим середовищем повністю заповнено герметичний корпус та деяку частину порожнини пневмогідропідсилювача, останній через систему автоматичного керування з'єднаний із датчиками виміру динамічного навантаження, стану шляху, швидкості, та з датчиком, що визначає вид ділянки шляху (пряма, крива). Таке рішення дозволяє збільшити об'єм робочого середовища з самого початку руху локомотива, збільшуючи при цьому об'єм тертя, чим забезпечити збільшення коефіцієнта корисної дії робочого середовища та, тим самим, підвищити ефективність гасіння коливань, крім цього, за допомогою дії тиску регулювати в'язкість робочої рідини не тільки у залежності від швидкості, але і від динамічного навантаження, виду ділянки шляху та стану залізничного шляху, що приведе до підвищення ефективності його роботи в різних умовах руху та, тим самим, поліпшить динамічні якості локомотива. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де зображено: фіг. 1 - роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива, загальний вигляд; фіг. 2 - схема пневмогідропідсилювача. Роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива (фіг. 1) містить герметичний корпус 1 з буферною порожниною 2, встановлений з можливістю повороту ротор 3, що утворює із корпусом 1 робочі зазори 4-7 і кінематично зв'язаний з демпфірованим об'єктом (не показано), компенсатор 8, розташований у буферній порожнині 2, і пневмогідропідсилювач 9, сполучений за допомогою отвору 10 із внутрішнім об'ємом корпуса 1. Високов'язке робоче середовище 11 (фіг. 2) повністю заповнює герметичний корпус 1 та деяку частину порожнини 12 пневмогідропід 94611 4 силювача 9 з пружиною 13 та поршнем 14. Пневмогідропідсилювач 9 через систему автоматичного керування (САК) 15 з'єднано із датчиком виміру динамічного навантаження 16, датчиком визначення стану шляху 17, датчиком швидкості 18 та датчиком визначення виду ділянки шляху 19. Запропонований роторний гідравлічний гаситель коливань ресорної підвіски локомотива працює наступним чином. При виникненні коливань, які передаються через передаточний механізм (не показано) на ротор 3, останній набуває зворотно-обертального руху. При переміщенні ротора 3 у робочому середовище 11 виникає сила в'язкого опору, на подолання якої витрачається енергія, що розсіюється у виді теплової до навколишнього середовища та забезпечує ефект гасіння коливань. При інтенсивній роботі гасителя коливань, частота обертання ротора 3 збільшується, що спричиняє підвищення температури робочого середовища 11 та його розширення. При цьому робоче середовище 11, що заповнює робочі зазори 4-7, герметичний корпус 1, та через отвір 10 деяку частину порожнини 12 пневмогідропідсилювача 9, починає підійматися в порожнині 12 пневмогідропідсилювача 9, діючи при цьому на поршень 14. В'язкість робочого середовища 11 знижується. Але за допомогою відпускної пружини 13 під поршнем 14 виникає тиск, який компенсує зниження в'язкості робочого середовища 11. Датчики (16-19) реєструють динамічне навантаження, стан шляху, вид ділянки шляху, швидкість та подають відповідний сигнал до блока 19 обробки сигналів системи автоматичного керування, остання за допомогою пневмогідропідсилювача 9 регулює створення необхідного тиску у гасителі коливань. Вплив тиску на в'язкостні властивості полімерних систем (до яких належить й робоче середовище демпферів обертального типу) оцінюються експоненціальною залежністю: p  A  e p , де ηр та ηА - значення в'язкості при тиску Р та атмосферному тиску; δ - постійна, що має значення декількох тисяч зворотних бар. В залежності від створеного тиску пневмогідропідсилювач 9 змінює в'язкість робочого середовища 11 на необхідну в даних умовах руху, чим забезпечується високоефективна робота гасителя коливань. Таким чином, застосування запропонованої конструкції роторного гідравлічного гасителя коливань дозволяє підвищити ефективність гасіння коливань та тим самим поліпшити динамічні якості локомотива. 5 94611 6 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 94611 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601