Підвіска автомобіля

Реферат: Підвіска автомобіля містить додаткову масу, приєднану на пружному елементі до непідресореної маси автомобіля, та оснащена трикомпонентними компактними динамічними гасниками коливань, кожен з яких містить вібропоглинаючий інерційний елемент - балку, до якої приєднана додаткова маса. Балка виготовлена у вигляді криволінійного стержня з можливістю зміни форми, геометричних параметрів і механічних властивостей. UA 85699 U (12) UA 85699 U UA 85699 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до пристроїв, що забезпечують надійну експлуатацію машин та установок і призначені для гасіння механічних коливань, 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, та може бути використана в автомобілебудуванні, а також у енергетиці: в газокомпресорних агрегатах, потужних насосах для транспортування нафти, системах охолодження газу потужних турбогенераторах та збудниках турбогенераторів на електростанціях, на стаціонарних та мобільних бурових установках, на транспорті, а також на інших віброактивних машинах та механізмах. Для збільшення віброзахисних властивостей підвіски в конструкціях передбачені гумові прокладки у місцях шарнірного кріплення пружного елемента (ресори, циліндричної пружини) і демпферів. Такі пружні вставки застосовуються як в підвісці Мак-Ферсона, 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 та сила притиску колеса до дороги зростають, проте одночасно 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, що є небажаним 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 пересуванні автомобіля ці 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) запропонували 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 - це 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 вищенаведених конструктивних схем (фірм OPEL та Volkswagen), в даній корисній моделі запропонована конструкція на основі нової механічної системи. Найближчою до запропонованої корисної моделі за технічною суттю і досягненням результату є конструкція (Vehicle axis vibration damping system, with absorber system acting with wheel bearer to damp wheel-specific vibrations, DF19915635. 2000-10-12), що має додаткову масу, приєднану на пружному елементі до непідресореної маси автомобіля. Однак, 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 забезпечення плавного регулювання частотних і демпфуючих характеристик підвіски з ДГК та підвищення ефективності об'ємного вібропоглинання. Поставлена задача вирішується в підвісці автомобіля, що містить додаткову масу, приєднану на пружному елементі до непідресореної маси автомобіля, яка відрізняється тим, що вона оснащена трикомпонентними компактними динамічними гасниками коливань, кожен з яких містить вібропоглинаючий інерційний елемент - балку, до якої приєднана додаткова маса, балка виготовлена у вигляді криволінійного стержня з можливістю зміни форми, геометричних параметрів і механічних властивостей. 1 UA 85699 U 5 10 15 20 25 Таке виконання підвіски дозволяє здійснювати прецизійне налаштування регульованих динамічних гасників коливань на задану робочу частоту з одночасним забезпеченням його оптимальних об'ємних демпфуючих властивостей та ефективним вібропоглинанням. На фіг. 1 схематично зображено підвіску з ДГК - трубчастого елемента підвіски 1, що містить: обойми затиснення 2, вузли затиснення обойм 3, вузли затиснення стержнів ДГК 4, криволінійні стержні (пружні елементи ДГК) 5, інерційну масу основного ДГК 6, колесо 7, пружна підвіска 8, рама машини 9. На фіг. 2 показана схема приєднання ДГК до підвіски колісної машини, де 10 - пружність колеса. На фіг. 3 детальніше показана схема приєднання ДГК. На фіг. 4 показана проекція ДГК у вертикальному напрямку, де 11, 13 - пружні елементи додаткових ДГК, 12, 14 - інерційні маси додаткових ДГК. До амортизованого об'єкта 1 - трубчастого елемента підвіски приєднана обойма затиснення 2 через вузли затиснення обойми 3. Через вузли затиснення стержнів ДГК 4 приєднані криволінійні стержні 5 (пружні елементи ДГК). До стержнів 5 приєднана інерційна маса основного ДГК 6. Через пружні елементи додаткових ДГК 11, 13 приєднані інерційні маси додаткових ДГК 12,14. ДГК працює наступним чином. Коливання амортизованого об'єкта (автомобіля) 1 трубчастого елемента підвіски викликають переміщення обойм 3, які передаються на маси 6, 12, 14, що спричинює їх коливання. Налаштування робочої частоти ДГК на резонансну частоту коливань амортизованого об'єкта 1 здійснюється шляхом підбору форми, геометричних параметрів і механічних властивостей стержнів 5, 11, 13 та мас 6, 12, 14. Це дозволяє забезпечити плавне регулювання об'ємних демпфуючих властивостей ДГК. Таким чином, розроблений ДГК забезпечує ефективне регульоване за робочою частотою об'ємне динамічне гасіння (демпфування) коливань непідресорених мас автомобіля. Тим самим зменшується як вібрація, так і шум у салоні автомобіля. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Підвіска автомобіля, що містить додаткову масу, приєднану на пружному елементі до непідресореної маси автомобіля, яка відрізняється тим, що оснащена трикомпонентними компактними динамічними гасниками коливань, кожен з яких містить вібропоглинаючий інерційний елемент - балку, до якої приєднана додаткова маса, балка виготовлена у вигляді криволінійного стержня з можливістю зміни форми, геометричних параметрів і механічних властивостей. 2 UA 85699 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3