Гідравлічний демпфер-підресорник підвіски

1 Гідравлічний демпфер-підресорник ПІДВІСКИ, О і ю ю 54571 корпусі, пружину вороття, яка діє на поршень, перепускні канали для перебігання рідини із робочої камери в компенсаційну та навпаки, і запірний клапан, встановлений поміж робочою та компенсаційною камерами (див журнал "Automobil-techmsche Zeitsehzijt", 1980p, №82,7/8 С 383 386, а також копію малюнка гідравлічного демпфіруючого підрессорника зі звіту інституту "ВНИИ Трансмаш" "Разработка конструкции гидравлического демпфирующего подрессорника " 1990 р , доданого до матеріалів заявки) В цьому підресорнику досягнуто істотне підвищення енергоємності ПІДВІСКИ на прямому ходу, а на зворотному він не повертає пдроамортизатору ПІДВІСКИ І корпусу транспортного засобу запасену енергію Недоліком відомого гідравлічного демпфіруючого підресорника є складність конструкції, великі радіальні та осьові габарити, можливість ушкодження компенсаційної камери, яка вироблена із гуми, тому недостатня и МІЦНІСТЬ та термін служби Незважаючи на невелику КІЛЬКІСТЬ деталей, складність конструкції полягає в тім, що поршень виконаний за одне ціле зі штоком, а робоча камера вироблена конічною Також необхідний спеціальний пристрій для заповнення підресорника робочою рідиною, та пристрій випускання повітря Радіальні габарити пристрою підвищені від послідовного нашарування елементів у радіальному напрямку шток-поршенькомпенсаційна камера-захисний кожух гумової компенсаційної камери При такому виконанні погіршується теплопередача в навколишнє середовище, оскільки компенсаційна камера ізолює робочу камеру від оточуючого середовища Підвищені радіальні габарити підвищують матеріалоємність та масу пристрою Осьові габарити підресорника підвищені тому, що від значних радіальних габаритів він закріплений до кронштейна борту транспортного засобу по повздовжній осі Можливість ушкодження компенсаційної камери викликана в першу чергу и розташуванням - навколо робочої камери, поряд з опорним катком В цьому МІСЦІ висока інтенсивність підхвату гусеничним рушієм сторонніх предметів, негативно діючих на підресорник Крім того компенсаційна камера виготовлена з горючого матеріалу, має невелику механічну МІЦНІСТЬ та швидке старіння гуми, особливо при підвищеній температурі Все це знижує надійність і термін служби пристрою Сутність винаходу міститься у зменшенні радіальних і осьових габаритів і маси пристрою, а також у підвищенні його надійності і терміну служби Гідравлічний демпфіруючий підресорник ПІДВІСКИ, який має корпус з робочою та компенсаційною камерами, котрі заповнені робочою рідиною, поршень, розміщений в робочій камері з можливістю осьового переміщення та герметизований ущільненням в корпусі, пружину вороття, яка діє на поршень, перепускні канали для перебігання рідини із робочої камери в компенсаційну та навпаки, і запірний клапан, установлений поміж робочою та компенсаційною камерами, згідно винаходу, поршень виконано у вигляді циліндра, всередині якого розміщений обмежник осьового переміщення, компенсаційна камера - у вигляді циліндричної порожнини, примкнутої до робочої камери, в якій розміщений додатковий поршень з ущільненням та додатковою пружиною, і перепускні канали - у вигляді послідовно розташованих отворів, які перекриваються поршнем при його осьовому переміщенні Крім того, компенсаційна камера виконана перпендикулярно робочій і розташована за фланцем для кріплення до борту транспортного засобу Один з послідовно розташованих отворів виконало в запірному клапані В робочій камері виконана кільцева канавка напроти отвору, найближчого до ущільнення поршня Також пружина вороття розміщена за додатковим поршнем і діє на поршень через додатковий поршень та робочу рідину Пружина вороття виконана за рахунок стисненого повітря Технічною перевагою запропонованого пристрою в порівнянні з прототипом є зменшення осьових та радіальних габаритів Внаслідок цього легше розташувати підресорник поміж опорними катками ПІДВІСКИ І бортом транспортного засобу та збільшити його робочий хід Так як габарити пристрою зменшилися, 'то зменшилася і його маса, та витрати робочої рідини для заправлення Істотно знижується маса пристрою у варіанті виконання пружини вороття за рахунок стисненого повітря Надійність та термін служби пристрою підвищені за рахунок виконання компенсаційної камери у вигляді циліндричної порожнини, примкнутого до робочої камери і розташованої за фланцем всередині кронштейна При цьому не виникає пошкодження камери сторонніми предметами та використовується внутрішній об'єм кронштейна Термін служби пристрою підвищений за рахунок кращої теплопередачі до оточуючого середовища На фігурі 1 зображено гідравлічний демпфіруючий підресорник, вигляд на борт транспортного засобу На фіг 2 - переріз А-А на фіг 1 На фіг 3 - варіант виконання На фіг 4 - варіант виконання Гідравлічний демпфіруючий підресорник має корпус 1, закріплений за допомогою кронштейна 2 на борту 3 транспортного засобу В корпусі 1 виконані робоча камера 4 і компенсаційна камера 5, які заповнені робочою рідиною Компенсаційна камера 5 виконана у вигляді циліндричної порожнини, яка примикає перпендикулярно до робочої камери 4 В робочій камері 4, за ущільненням 6, частково розміщений поршень 7, виконаний у вигляді циліндра з внутрішньою порожниною 8заповненою робочою рідиною Усередині порожнини 8 розміщений обмежник 9 осьового переміщення поршня 7, який однобічно обмежує його переміщення за межі ущільнення 6 54571 Обмежник 9 з одного кінця закріплений на корпусі 1 через гвинт 10 гайкою 1 1 , а другим - вільно розташований в порожнині 8 поршня 7 за виступом 12 Обмежник 9 введений в порожнину 8 за рахунок розрізів на його КІНЦІ, ЯКІ при перетинанні виступів 12 пружно сходяться між собою В середині обмежника 9 встановлена пружина вороття 13, яка своїми торцями упирається з одного боку в кінець порожнини 8, а з другого - в гвинт 10 В компенсаційній камері 5 розміщений додатковий поршень 14 з ущільненням 15, та упор 16 з ущільненням 17, однобічно закріплений двома полукільцями 18 Між додатковим поршнем 14 та упором 16 розміщена додаткова пружина 19, яка постійно притискає поршень 14 в напрямі робочої камери 4 Паралельно робочій камері 4 виконана порожнина 20 в якій розміщений запірний клапан 21, притиснутий пружиною 22 Порожнина 20 заперта пробкою 23, всередині вона сполучена з робочою камерою 4 через щілини 24, з компенсаційною камерою 5 через отвір 25 Поміж робочою та компенсаційною камерами 4 та 5 вироблені перепускні канали-отвори 26, 27 та 28 Один з отворів 29 виконаний в запірному клапані 21 Радіальні габарити підресорника мінімальні тому, що вони визначаються тільки величиною діаметра поршня 7 і перерізом робочої камери 4 В варіантах виконання гідравлічного демпфіруючого підресорника, компенсаційна камера 5 може бути виконана перпендикулярно робочій 4 і розташовуватись за фланцем ЗО для кріплення на кронштейні 2 до борту З транспортного засобу Цей фланець ЗО розташований в середній частині корпусу 1 тому повздовжні габарити підресорника мінімальні Завдяки такому розташуванню камери 5 використовується внутрішній об'єм кронштейна 2, а зовнішня поверхня камери слугує для розвантаження болтового з'єднання При цьому, практично, виключаються механічні пошкодження камери 5, тому надійність і термін служби підресорника підвищується В робочій камері 4, напроти отвору 26, ближче інших розташованого до ущільнення 6, виконана кільцева канавка 31 для збирання робочої рідини, проникаючої в зазор поміж поршнем 7 та стінкою корпусу 1 Кінцева частина поршня 7, яка розташована за ущільненням 6 в робочій камері 4, виконана конічною для більш плавного перекривання перепускних каналів при робочому переміщенні поршня 7, для розширення можливості зміни величини ходу до перекриття перепускного каналу-отвору в залежності від величини КОНІЧНОСТІ, для більш легкого введення поршня в робочу порожнину при раніше встановленому ущільненні В варіантах виконання гідравлічного демпфіруючого підресорника (фіг 3) пружина вороття 13 може бути розміщена за додатковим поршнем 14 і діяти сумісно з додатковою пружиною 19 на поршень 7 через додатковий поршень 14 та робочу рідину При цьому спрощується конструкція обмежника 9, ' а в роботі на зворотному ході, під дією тиску рідини на поршень 7, він буде переміщуватись відносно обмежника 9 до упирання в його виступи Також в іншому варіанті виконання (фіг 4) підресорника замість пружини вороття 13 та додаткової пружини 19, порожнину поміж додатковим поршнем 14 та упором 16, через клапан 32 наповнюють стисненим повітрям під невеликим тиском (тим же, що дають пружини при їх дії на додатковий поршень) При цьому спрощується збирання підресорника, підвищується його надійність роботи та істотно знижується маса В двох цих варіантах при заповненні підресорника робочою рідиною користуються технологічною тягою, яку вкручують в отвір 33 обмежника 9 При заповненні рідиною (див нижче) - обмежник 9 розміщений в поршні 7, після заповнення - технологічною тягою обмежник 9 встановлюють на місце і закріплюють гайкою 11 При збиранні гідравлічного демпфіруючого підресорника в першу чергу збирають поршень 7 з обмежником 9 При цьому вводять в порожнину 8 поршня обмежник 9, вводять пружину 13 і затискають її в обмежнику гвинтом 10 Встановлюють ущільнення 6 і через нього вводять поршень 7 в зборі в камеру 4, залишаючи за межами ущільнення необхідну частину, рівну довжині робочого ходу поршня 7 Встановлюють в компенсаційну камеру 5 додатковий поршень 14 з ущільненням 15, оставляючи поміж поршнем 14 та торцем камери 5 необхідний зазор для послідуючого розміщення запасу робочої рідини Далі гідравлічний демпфіруючий підресорник заповнюють робочою рідиною в такій ПОСЛІДОВНОСТІ - встановлюють підресорник в вертикальне положення і підпирають поршень 7 від його переміщення вниз відносно корпуса 1, - натискаючи на гвинт 10, утоплюють його в робочу камеру 4, - заповнюють підресорник робочою рідиною через отвір кріплення гвинта 10 до витікання її із отвору під пробку 23, - відпускають гвинт 10 і під дією пружини встановлюють його на місце та закріплюють гайкою 1 1 , - встановлюють в порожнину 20 запірний клапан 2 1 , пружину 22 і вкручують пробку 23, - встановлюють пружину 19 і закріплюють полукільцями 18 упор 16 Після збирання та заправлення рідиною підресорник випробовують на стенді на його ВІДПОВІДНІСТЬ необхідним характеристикам Таким чином, при заправленні підресорника робочою рідиною не потрібно ніяких пристроїв, в також пристроїв для випускання повітря Гідравлічний демпфіруючий підресорник працює наступним чином Від ДІЇ на поршень 7 зусилля (від балансира ПІДВІСКИ транспортного засобу) він переміщується всередину робочої камери 4 Від цього в ній тиск збільшується в залежності від швидкості 54571 8 транспортного засобу, тому в тепловідведенні задіяний і він Отже теплова навантаженість пристрою відносно невелика, що підвищує його термін служби На зворотному ході (при знятті навантаження з поршня 7), під дією стиснутих пружин 13 та 19, додатковий поршень 14 переміщується в зворотному напрямі, витискаючи робочу рідину із компенсаційної камери 5 Робоча рідина долаючи опір пружини 22, відкриває запірний клапан 21 і через отвір 25 та щілини 24 перетікає в робочу камеру 4 Тиск рідини, яка приходиться на площину поршня 7, та зусилля пружини вороття 13 переміщують його в зворотному напрямі до упирання виступами 12 в обмежник 9 Оскільки площина січення отвору 25 перевищує те ж всіх перепускних каналів, то в зворотному напрямі робоча рідина тече, практично, без опору, тому і без нагрівання Гасіння енергії відбувається на прямому ході На зворотному поршень 7 переміщується тільки від зусилля, достатнього на його переміщення всередині підресорника, тому він не повертає енергію пдроамортизатору Оскільки діаметр компенсаційної камери 5 ПІДВІСКИ і корпусу транспортного засобу вибраний значно більшого розміру ніж робочої, то додатковий поршень 14 переміститься на Таким чином, завдяки виконайте поршня 7 невелику (приблизно в три рази меншу) відстань, одноступінчастим, спрощується конструкція як поршень 7 Робочий тиск перед додатковим підресорника та зменшуються його радіальні поршнем 14 теж незначний (початкове зусилля габарити пружини 19, припадаюче на площину додаткового Осьові габарити підресорника зменшені за поршня 14 не перевищує Зкг/см2) тому на рахунок розміщення фланця для закріплення на ущільнення 15 діє незначний тиск робочої рідини борту транспортного засобу в середній частині Незначний тиск також діє і на ущільнення б, корпусу 1 оскільки робоча рідина просочується поміж Зменшення радіальних та осьових габаритів стінками камери 4 та поршнем 7, вона збирається приводить до зменшення маси пристрою в кільцевій канавці 31 і звідти надходить через Надійність та термін служби гідравлічного отвір 26 в компенсаційну камеру, розвантажуючи демпфіруючого підресорника збільшені за рахунок ущільнення 6, в зв'язку з чим термін служби розташування компенсаційної камери 5 в ущільнень збільшується кронштейні 2, розвантаження ущільнення 6 від значного тиску в робочій камері 4 та покращеній Робоча рідина, проходжуючи з опором через тепловіддачі перепускні канали зігрівається, зігріваючи весь підресорник А так як всі елементи підресорника На ВАТ "Харківський тракторний завод" рознесені відносно робочої камери, то його розроблені робочі креслення запропонованого тепловідве-дення покращене пристрою, передбачається його виготовлення, випробування та використання на гусеничних Додатково тепловідведення покращене також шасі тим, що компенсаційна камера розміщена за фланцем для закріплення підресорника до борту переміщення поршня 7, і робоча рідина через отвори 26, 27, 28 та 29 перетікає в компенсаційну камеру 5 При цьому запірний клапан 21 запертий під дією пружини 22 та підвищеного тиску над ним При подальшому переміщенні поршня 7 він перекриває кільцеву канавку 31, а отже і отвір 26, який служить перепускним каналом поміж робочою та компенсаційною камерами Тиск в робочій камері 4 підвищується, оскільки для перетікання робочої рідини КІЛЬКІСТЬ отворів зменшилася При цьому робоча рідина, яка надійшла в компенсаційну камеру 5, переміщує додатковий поршень 14, долаючи опір пружини 19 Переміщуючись всередині робочої камери 4, поршень 7 послідовно перекриває отвори 26 та 27, а тиск в робочій камері-послідовно підвищується і, після перекривання отвору 28, тиск буде максимальним, тому що робоча рідина надходить в компенсаційну камеру тільки через отвір 29 Піки зростання тиску при цьому дещо зрівняні від перетікання робочої рідини поміж поршнем 7 та корпусом 1 54571 10 Фіг. 1 11 Фіг. 2 11 54571 12 33 ж игш Фіг. 4 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24