Амортизатор

Реферат: Амортизатор включає корпус у вигляді тіла обертання з плоскими основами, порожнина якого призначена для заповнення демпфуючою рідиною, перегородку і шток, встановлений у порожнині корпуса і співвісно з ним. Крім цього корпус виконаний у вигляді двох співвісно встановлених сильфонів, розділених перегородкою, в центральному отворі якої встановлений з можливістю переміщення ковзання шток, кінці якого жорстко закріплені в основах корпуса, в стінці центрального отвору перегородки виконані гвинтові канавки для утворення зі штоком дейдвудного підшипника, а між кожним торцем перегородки і сильфоном встановлений односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини. UA 91372 U (12) UA 91372 U UA 91372 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пропонована корисна модель належить до гідравлічних амортизаторів, призначених для роботи, зокрема у конструкціях наземних транспортних засобів. Найбільш близьким до пропонованого пристрою за технічною суттю є амортизатор, що включає корпус у вигляді тіла обертання з плоскими основами, порожнина якого призначена для заповнення демпфуючою рідиною, перегородку і шток, встановлений у порожнині корпуса і співвісно з ним [Патент на винахід № 2249734, Російська Федерація, МПК 7 F16F5/00, F16F9/10, опубліковано: 10.04.2005]. У процесі експлуатації жорсткість такого амортизатора зменшується через знос деталей. Так, наприклад, утворення подряпин на штоці амортизатора, що виникають через потрапляння часток абразивних матеріалів до демпфуючої рідини, приводить до пошкодження поверхонь втулки і сальника, що стикуються зі штоком і, як наслідок, до втрат демпфуючої рідини, тому описаний амортизатор є недостатньо надійним. Окрім сказаного, у ньому відсутні пристосування для поточного - у процесі руху автомобіля - регулювання жорсткості амортизатора, а враховуючи наявність у ньому пар сухого тертя і великі габарити, застосування описаного амортизатора в автомобілях обмежене. В основу пропонованої корисної моделі поставлена задача створення такого амортизатора, який би був більш надійним, мав би більший ресурс, а також містив би пристосування для поточного - у процесі руху автомобиля - регулювання жорсткості амортизатора. Поставлена задача вирішується за рахунок створення умов для застосування у пропонованому пристрої ефекту дейдвудного підшипника, в якому рідина одночасно працює і як демпфуюча, і як змащувач штока. Пропонований, як і відомий амортизатор, включає корпус у вигляді тіла обертання з плоскими основами, порожнина якого призначена для заповнення демпфуючою рідиною, перегородку і шток, встановлений у порожнині корпуса і співвісно з ним, а, відповідно до пропонованої корисної моделі, корпус виконаний у вигляді двох співвісно встановлених сильфонів, розділених перегородкою, в центральному отворі якої встановлений з можливістю переміщення ковзання шток, кінці якого жорстко закріплені в основах корпуса, в стінці центрального отвору перегородки виконані гвинтові канавки для утворення зі штоком дейдвудного підшипника, а між кожним торцем перегородки і сильфоном встановлений односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини. Особливістю пропонованого амортизатора є і те, що односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини виконаний у вигляді шайби з рівномірно розподіленими по колу фігурними вирізами, кількість яких дорівнює числу гвинтових канавок у стінці центрального отвору перегородки, з боку центрального отвору, установленій з можливістю її примусового повороту навколо осі та фіксації її положення. Ще одною особливістю пропонованого амортизатора є і те, що односторонній регулятор витрат забезпечений приводом, що виконаний у вигляді ротора із закріплених на шайбі і рівномірно розподілених по колу однакових постійних магнітів та електростатора, встановленого ззовні сильфона з можливістю взаємодії магнітних потоків ротора і статора, а статор підключений до блока управління. Окрім сказаного, особливістю пропонованого амортизатора є і те, що в порожнині кожного сильфона встановлений щонайменше один обмежувач поперечного ходу гофр сильфона, виконаний у вигляді втулки, жорстко прикріпленої до стінки сильфона, а центральний отвір втулки призначений для проходу штока. Дейдвудні підшипники, зазвичай, використовують на суднах, підводних човнах, у водяній та маслопереробній галузях промисловості та у насосах [інформація з сайтів: http://baltix-spb.ru/publ/sudovye_zapchasti/dejdvudnyj_podshipnik_vtulka_gudricha/3-1-0-6 https://www.google.ru/images?q=%D0 %B4 %D0 %B5 %D0 %B9 %D0 %B4 %D0 %B2 %D1 %83 %D0 %B4 %D0 %BD%D1 %8B%D0 %B9+%D0 %BF%D0 %BE%D0 %B4 %D1 %88 %D0 %B8 %D 0 %BF%D0 %BD%D0 %B8 %D0 %BA&newwindow=1&hl=ru&sa=X&oi=image_result_group&ei=hJRj U62yA8jT4QSC3oCYDg&ved=0CCgQsAQ]. Під час руху валу у дейдвудному підшипнику утворюється шар рідини (води) між підшипником та валом, завдяки чому тертя між валом та підшипником зменшується. Окрім сказаного, постійний потік рідини у зазорі зменшує знос вала, охолоджує підшипник та дозволяє пропускати дрібні частки між підшипником та валом без пошкодження останніх. Під час проведення патентно-інформаційних досліджень при підготовці цієї заявки авторами не виявлені конструкції амортизаторів із зазначеною вище сукупністю суттєвих ознак, що доводить відповідність пропонованого технічного рішення критерію корисної моделі "новизна". Технічний результат, отриманий в результаті здійснення пропонованої корисної моделі, полягає у створенні умов для використання у пропонованому пристрої ефекту дейдвудного 1 UA 91372 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підшипника, в якому рідина одночасно працює і для демпфування механічних коливань, і для змащування штока. Окрім сказаного, застосування у пропонованому пристрої одностороннього регулятора витрат демпфуючої рідини, який може працювати як у ручному, так і в автоматичному режимах, дозволяє створювати оптимальну на поточний період руху автомобіля жорсткість амортизатора. Пропонований амортизатор складається із конструктивних елементів, для виготовлення яких використовують відомі на теперішній час технологічні прийоми, засоби та матеріали. Він може бути застосований у наземних транспортних засобах, які належать до різних галузей народного господарства і оборони країни, а тому можна зробити висновок про те, що пропоноване рішення відповідає критерію корисної моделі "промислова придатність". Суть роботи пропонованого амортизатора пояснюється схематичними кресленнями. На Фіг. 1 показаний поздовжній переріз пропонованого амортизатора; На Фіг. 2 - вид зверху; На Фіг.3 - шайба з фігурними вирізами одностороннього регулятора витрат демпфуючої рідини; На Фіг. 4 - поперечный переріз пропонованого амортизатора площиною, що проходить через ротори і статори одностороннього регулятора витрат демпфуючої рідини; На Фіг. 5 - поздовжній переріз перегородки; На Фіг. 6 - обмежувач поперечного ходу гофр сильфона у перерізі; На Фіг. 7 - одностороннього регулятора витрат демпфуючої рідини; На Фіг. 8 - показаний зовнішній вигляд пропонованого амортизатора. Пропонований амортизатор містить корпус, виконаний у вигляді двох співвісно встановлених сильфонів 1, розділених перегородкою 2. У центральному отворі перегородки 2 встановлений з можливістю ковзного пересування вздовж осі шток 3, кінці якого жорстко закріплені у кришках-основах 4 і 5 корпуса. Сильфони 1 виготовлені з прорезиненої армованої тканини і за допомогою кілець 6 прикріплені до перегородки 2 та до кришок-основ 4 і 5. У стінці центрального отвору перегородки 2 виконані гвинтові канавки 7 (прямокутні чи сферичні у перерізі) для створення під час руху штока 3 ефекту дейдвудного підшипника. Між кожним торцем перегородки 2 і сильфоном 1 встановлений односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини. Кожний односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини містить шайбу 8 з рівномірно розподіленими по колу фігурними вирізами з боку центрального отвору, пружину стиску 9, встановлену між шайбою 8 і відповідним сильфоном 1. Для повороту кожної шайби 8 на заданий кут в пристрої передбачено встановлення на ній ротора 10 у вигляді закріплених на шайбі і рівномірно розподілених по колу однакових постійних магнітів, а також розташованого ззовні відповідного сильфона 1, електростатора 11 з кількох обмоток. При цьому електростатор 11 і ротор 10 встановлені з можливістю взаємодії їх магнітних потоків, а електростатор 11 підключений до блока управління - бортового комп'ютера, встановленого у кабіні водія і забезпеченого відповідним програмним статком /не показано/. Ротор 10 і електростатор 11 утворюють, по суті, кроковий двигун, блок управління яким забезпечує послідовну активацію обмоток статора 11, що викликає дискретні кутові переміщення (кроки) ротора 10 з шайбою 8. Для обмеження поперечного ходу гофр сильфонів 1, у порожнині кожного з них встановлена, щонайменше, одна, перфорована для проходу рідини, втулка 12, краї якої жорстко прикріплені до стінки сильфона 1, а її центральний отвір призначений для проходу штока 3. Ззовні у впадинах армованих прорезинених сильфонів 1 встановлені додаткові підсилюючі кільця 13 для запобігання випинанню - зміни геометричних характеристик під час роботи амортизатора. Для заповнення внутрішнього об'єму корпуса демпфуючою рідиною у кришках-основах 4 і 5 є заливні отвори /не показано/. Для кріплення амортизатора на рамі транспортного засобу він забезпечений елементом 14, а для прикріплення штока 3 до рухомої частини підвіски він забезпечений кріпильним елементом 15. Пропонований амортизатор працює так. Попередньо до порожнини амортизатора через заливні отвори у кришках-основах 4, 5 заливають демпфуючу рідину, створюючи всередині амортизатора невеликий надлишковий тиск для нормальної роботи сильфонів 1. Перегородку 2 амортизатора закріплюють на рамі транспортного засобу /не показано/ за допомогою елементів 14, а шток 3 через кріпильний елемент 15 з'єднують з рухомою частиною підвіски згаданого транспортного засобу. При переміщенні штока 3 відбувається взаємозвортна змніна об'ємів сильфонів 1 шляхом перетікання рідини з сильфона, об'єм якого зменшується, до сильфона, об'єм якого збільшується, через фігурні вирізи шайби 8 та гвинтові канавки 7, які дозволяють отримати у пропонованому пристрої ефект дейдвудного підшипника. При цьому рідина у сильфонах 1 одночасно слугує і для демпфування, і для змащування штока 3. Односторонній регулятор 2 UA 91372 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 витрат демпфуючої рідини дозволяє управляти ступенем демпфування амортизатора. А саме, з боку сильфона 1, об'єм якого зменшується, шайба 8 одностороннього регулятора витрат демпфуючої рідини є притиснутою до перегородки 2 пружиною 9 і стан її фігурних вирізів відносно гвинтових канавок 7 визначає швидкість перетікання демпфуючої рідини. У той же час, з боку сильфона, об'єм якого збільшується, друга шайба 8 виявляється віджатою від перегородки 2 потоком рідини і стан її фігурних вирізів відносно гвинтових канавок 7 не впливає на швидкість перетікання рідини до відповідного сильфона. При зміні напрямку переміщення штока 3 починає працювати друга шайба 8, пропускна здатність якої визначається кутом її повороту в горизонтальній площині. Кутом повороту шайб 8 управляє блок управління бортовий комп'ютер, подаючи роздільні сигнали на обмотки електростаторів 11. Електростатори 11, завдяки магнітному зв'язку утримують ротори 10 з шайбами 8 у заданому положенні. Таким чином, у пропонованому амортизаторі можна управляти ступенем демпфування і на прямому, і на зворотному напрямках руху штока 3. Односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини може працювати і у ручному режимі. Для цього замість електростаторів 11 ззовні сильфонів 1 встановлюють такі ж за формою і за розмірами деталі з пластику із залитими всередину постійними магнітами. Кількість постійних магнітів при цьому має відповідати кількості магнітів на роторі 10 з відповідним напрямком намагнічування для створення магнітної муфти зчеплення. Таким чином, повертаючи (вручну чи за допомогою тросу) і фіксуючи зовнішнє статорне кільце, а разом з ним і ротор 10, можна задавати положення фігурних вирізів шайби 8 відносно виходів гвинтових канавок 7 і отримати потрібну жорсткість амортизатора. Наявність втулок 12 забезпечує центросиметричне положення сильфонів 1 і обмежує робочий рух штока 3. Виходячи із сказаного, можна підсумувати, що у пропонованому амортизаторі створені умови для застосування у ньому ефекту дейдвудного підшипника, що дозволяє використовувати рідину у порожнинах пристрою одночасно і для демпфування, і для змащування штока 3, і для охолодження, що суттєво підвищує надійність і ресурс пристрою за рахунок зменшення зносу і вірогідності пошкодження елементів амортизатора, що взаємодіють. Окрім сказаного, доповнення амортизатора простими як у виготовленні, так і в експлуатації односторонніми регуляторами витрат демпфуючої рідини, встановленими на ділянках з'єднання перегородки 2 і сильфонів 1, дозволяє задавати жорсткість амортизатора як у ручному, так і в автоматичному режимах без застосування дорогих технологій та обладнання, що особливо важливо при його використанні у конструкції автомобіля. Перелік позицій на схематичних кресленнях: 1 - сильфон, 2 - перегородка, 3 - шток, 4 та 5 - кришки-основи, 6 - кільце, 7 - гвинтові канавки, 8 - шайба з рівномірно розподіленими по колу фігурними вирізами, 9 - пружина стиску, 10- ротор, 11 - електростатор, 12 - перфорована для проходу рідини, втулка, 13 - підсилююче кільце, 14 - елемент для кріплення амортизатора на рамі транспортного засобу, 15 - кріпильний елемент штока 3. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Амортизатор, що включає корпус у вигляді тіла обертання з плоскими основами, порожнина якого призначена для заповнення демпфуючою рідиною, перегородку і шток, встановлений у порожнині корпуса і співвісно з ним, який відрізняється тим, що корпус виконаний у вигляді двох співвісно встановлених сильфонів, розділених перегородкою, в центральному отворі якої встановлений з можливістю переміщення ковзання шток, кінці якого жорстко закріплені в основах корпуса, в стінці центрального отвору перегородки виконані гвинтові канавки для утворення зі штоком дейдвудного підшипника, а між кожним торцем перегородки і сильфоном встановлений односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини. 2. Амортизатор за п. 1, який відрізняється тим, що односторонній регулятор витрат демпфуючої рідини виконаний у вигляді шайби з рівномірно розподіленими по колу фігурними вирізами, кількість яких дорівнює числу гвинтових канавок у стінці центрального отвору 3 UA 91372 U 5 10 перегородки, з боку центрального отвору, установленої з можливістю її примусового повороту навколо осі та фіксації її положення. 3. Амортизатор за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що односторонній регулятор витрат забезпечений приводом, що виконаний у вигляді ротора із закріплених на шайбі і рівномірно розподілених по колу однакових постійних магнітів та електростатора, встановленого ззовні сильфона з можливістю взаємодії магнітних потоків ротора і статора, а статор підключений до блока управління. 4. Амортизатор за п. 1, який відрізняється тим, що в порожнині кожного сильфона встановлений щонайменше один обмежувач поперечного ходу гофр сильфона, виконаний у вигляді втулки, жорстко прикріпленої до стінки сильфона, а центральний отвір втулки призначений для проходу штока. 4 UA 91372 U 5 UA 91372 U 6 UA 91372 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 7