Підвіска автомобіля

Реферат: Підвіска автомобіля оснащена динамічними гасниками коливань, з вібропоглинаючими інерційними елементами. Кожен вібропоглинаючий інерційний елемент виготовлений у вигляді криволінійного стержня, закріпленого до трубчастого елемента підвіски, з приєднаним до нього пустотілим контейнером з додатковими масами. UA 122780 U (54) ПІДВІСКА АВТОМОБІЛЯ UA 122780 U UA 122780 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування, а саме до класу пасивних автомобільних підвісок, які складаються з пружного та демпфуючого елементів і служать для віброзахисту від збурень, що діють на колеса від дорожнього полотна. Для збільшення віброзахисних властивостей підвіски в їх конструкціях передбачені гумові прокладки у місцях шарнірного кріплення пружного елемента (ресори, циліндричної пружини) і демпферів. Такі пружні вставки застосовуються як в підвісці Мак-Ферсон, так і в підвісках на поздовжніх важелях. Проте, разом з позитивним впливом на рівень віброзахисту в області вищих частот, такі пружні вставки негативно впливають на керованість автомобіля. Тому в реальних конструкціях підвісок для збільшення керованості застосовуються додаткові стабілізатори, балки Панара, які підвищують керованість, проте зменшують податливість підвіски. Контакт з дорогою та сила притиску колеса до дороги зростають, проте водночас зменшується віброзахист. Відомі деякі способи покращення контакту коліс з дорогою. Це, наприклад, застосування додаткових пружних елементів в ресорній підвісці. Але вони знову ж таки збільшують жорсткість підвіски, яка несприйнятлива для пасажирських автомобілів. Відомо, що непідресорені маси мають деяку власну частоту коливань, яка на порядок вища за частоти коливань кузова і становить 10-15 Гц. При переміщенні автомобіля, непідресорені маси збуджуються і виникають такі небажані явища: - гул в салоні автомобіля на цій частоті; - періодичне зменшення сили притиснення колеса до дороги. В останні роки деякими фірмами, зокрема фірма OPEL (Wheel suspension for the control of vehicle roll-has separately attached springs and shock absorbers with oscillation damping mounting with carrier, DE4121827, 1993-01-07) та фірма Volkswagen (Vehicle axis vibration damping system, with absorber system acting with wheel bearer to damp wheel-specific vibrations, DE19915635, 200010-12) запропоновано новий клас підвісок - підвіски з проміжною, приєднаною до непідресорених мас додатковою вібропоглинаючою масою. Така конструкція служить для зменшення коливань непідресорених мас, і, тим самим, для зменшення названих негативних явищ. Проте, крім позитивного впливу такі конструктивні рішення мають негативні риси. А саме, відомо, що застосування вібропоглинаючої маси або динамічного гасника коливань (ДГК) пов'язане з такими явищами, як виникнення двох паразитних резонансних частот в безпосередній близькості до робочої частоти ДГК. Другий недолік - поступова зміна частотних характеристик ДГК під впливом втоми матеріалу елементів з'єднань, мікропроковзувань, нагріву в процесі роботи та інших факторів. Ці фактори вимагають не лише прецизійного виготовлення ДГК, але й постійного моніторингу його динамічних властивостей, що значно збільшує його вартість, а в випадку автомобільної підвіски - часто є складною для реалізації задачею. Тому, на відміну від вище наведених конструктивних схем (фірм OPEL та Volkswagen), в даному винаході запропонована конструкція на основі нової механічної системи. Найближчим за технічною суттю і досягненням результату є патент на конструкцію (Vehicle axis vibration damping system, with absorber system acting with wheel bearer to damp wheel-specific vibrations, DEI9915635, 2000-10-12), що містить динамічний гасник коливань з вібропоглинаючим інерційним елементом. Однак в цій підвісці поблизу робочої частотної зони ДГК (максимуму вібропоглинання) знаходяться дві зони негативної дії, зони збільшення вібрації. При будь якій зміні основної частоти можливий перехід у ці зони і, замість явища вібропоглинання, можна отримати явище вібропосилення. В основу корисної моделі поставлено задачу створити підвіску автомобіля, яка б забезпечувала б плавне регулювання частотних і демпфуючих характеристик підвіски з ДГК та реалізувала ефективне об'ємне вібропоглинання. Поставлена задача досягається тим, що у підвісці автомобіля, оснащеній динамічними гасниками коливань, що містять вібропоглинаючі інерційні елементи, згідно з корисною моделлю кожен вібропоглинаючий інерційний елемент виготовлений у вигляді криволінійного стержня, закріпленого до трубчастого елементу підвіски, з приєднаним до нього пустотілим контейнером з додатковими масами який дозволяє, з урахуванням можливості зміни форми, геометричних параметрів і механічних властивостей стержня, форми контейнера та характеру його наповнення здійснювати прецизійне налаштування регульованого динамічного гасника коливань на задану робочу частоту з одночасним забезпеченням його оптимальних об'ємних демпфуючих властивостей. На фіг. 1 зображено динамічний гасник коливань підвіски автомобіля, на фіг. 2 зображено пустотілий контейнер з додатковими масами, на фіг. 3 зображено динамічну схему підвіски автомобіля з динамічним гасником коливань, де: 1 - трубчастий елемент підвіски; 2 - обойми затиснення, 3 - вузли затиснення обойм; 4 - вузли затиснення криволінійних стержнів ДГК, 5 1 UA 122780 U 5 10 15 20 25 криволінійний стержень; 6 - пустотілий контейнер, 7 - додаткові маси, 8 - рама автомобіля, 9 колесо, 10 - пружна підвіска, 11 - пружність колеса. Підвіска автомобіля з динамічними гасниками коливань містить вібропоглинаючі інерційні елементи, кожен з яких виготовлений у вигляді криволінійного стержня 5, закріпленого до трубчастого елемента підвіски 1, з приєднаним до нього пустотілим контейнером 6 з додатковими масами 7. До трубчастого елемента 1 підвіски приєднана обойма затиснення 2 за допомогою вузлів затиснення обойми 3. За допомогою вузлів 4 затиснений криволінійний стержень 5 ДГК. До криволінійного стержня 5 приєднаний пустотілий контейнер 6 з додатковими масами 7. Коливання рами автомобіля 8 та трубчастого елемента 1 підвіски викликають переміщення обойм 3, які передаються до пустотілого контейнера 6 з додатковими масами 7, що спричинює їх коливання. Налаштування робочої частоти ДГК на резонансну частоту коливань рами автомобіля 8 здійснюється шляхом підбору форми, геометричних параметрів і механічних властивостей криволінійного стержня 5 та додаткових мас 7. Це дозволяє забезпечити плавне регулювання об'ємних демпфуючих властивостей ДГК. Таким чином, нове конструктивне виконання підвіски забезпечить ефективне, регульоване за робочою частотою, об'ємне динамічне гасіння (демпфування) коливань непідресорених мас автомобіля. Тим самим зменшуватиметься як вібрація, так і шум у салоні автомобіля. Змінюючи кількість та масу кульок 7, вільно встановлених у пустотілих контейнерах 6 (фіг. 1, 2), можна забезпечити відповідні величини демпфування в околі заданої робочої частоти. У такий спосіб змінюються експлуатаційні властивості цілісної пружно-демпфувальної системи і забезпечується прецизійне налаштування показників вібропоглинання ДГК, що дозволяє вирішити дві основні задачі: - забезпечити високоефективне поглинання енергії механічних коливань підвіски автомобіля; - не допустити виникнення резонансних коливань у зоні розрахункових частот, які вибираються в околі частоти найінтенсивніших коливань підвіски автомобіля. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Підвіска автомобіля, яка оснащена динамічними гасниками коливань, з вібропоглинаючими інерційними елементами, яка відрізняється тим, що кожен вібропоглинаючий інерційний елемент виготовлений у вигляді криволінійного стержня, закріпленого до трубчастого елемента підвіски, з приєднаним до нього пустотілим контейнером з додатковими масами. 2 UA 122780 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3