Амортизатор с дифференцированным усилием сжатия

 

Амортизатор с дифференцированным усилием сжатия относится к транспортному машиностроению, в частности, к амортизирующим устройствам подвески и может быть использовано в передних и задних гидравлически и гидропневматических амортизаторах легковых автомобилей. Задача изобретения - повышение эксплуатационной надежности амортизатора, устойчивости к комфортности автомобиля при движении в сложных дорожных условиях. Амортизатор содержит рабочий цилиндр и внешний резервуар для рабочей жидкости, рабочий поршень со штоком, перепускным клапаном отдачи, клапан сжатия и впускной клапан. В бесштоковой полости рабочего цилиндра на пружине установлен дополнительный поршень, глухим осевым отверстием обращенный к рабочему поршню с возможностью взаимодействия с последним. На наружной цилиндрической поверхности дополнительного поршня выполнены продольные сквозные канавки, а на его верхнем торце закреплено упругое кольцо с радиальными калиброванными канавками на поверхности. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, к амортизирующим устройствам подвески и может быть использовано в передних и задних гидравлических амортизаторах легковых автомобилей.

Известны конструкции гидравлических амортизаторов, установленных, например, на автомобилях ВАЗ-2101 2107 (см. Б.В.Ершов, М.А.Юрченко. Легковые автомобили ВАЗ. Конструкции и техническое обслуживание. К. Высшая школа, 1984, с.149-154). Амортизаторы состоят из рабочего цилиндра и внешнего резервуара для рабочей жидкости. В рабочем цилиндре размещается поршень, закрепленный на штоке с перепускным клапаном и клапаном отдачи. В нижней части рабочего цилиндра установлен корпус с клапаном сжатия и впускным клапаном.

К основным недостаткам этих амортизаторов следует отнести: наличие тряски и дискомфорта на грейдерных или покрытых гравием дорогах даже на средних скоростях; плохая управляемость на дорогах с высокой частотой колебаний; невысокая эксплуатационная надежность из-за возможных ударов буфера о корпус и ударов поршня о клапан сжатия, приводящих к разрушению и выбиванию последнего.

В качестве прототипа выбран амортизатор автомобиля ВАЗ-2108 (см. Автомобиль ВАЗ-2108 "Спутник": Устройство и ремонт /В.А.Вершигора, А.П.Ипатов и др. М. Транспорт, 1987, с.82-83), содержащий цилиндр со штоком, на котором установлен подпружиненный поршень с гайкой клапана отдачи. В нижней части цилиндра расположен клапан сжатия, а в верхней гидравлический буфер хода отдачи.

Указанная совокупность конструктивных признаков не позволяет устранить недостатки, присущие большинству известных конструкций, а именно: невысокая эксплуатационная надежность при движении автомобиля по волнистым покрытиям; тряска, удары и дискомфорт на средних и высоких скоростях; неустойчивость и плохая управляемость автомобиля на дорогах с высокой частотой колебаний.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности амортизатора, устойчивости и комфортности автомобиля при движении в сложных дорожных условиях.

Технический результат достигается за счет того, что амортизатор содержит рабочий цилиндр и внешний резервуар для рабочей жидкости, рабочий поршень со штоком, перепускным клапаном отдачи, клапан сжатия и впускной клапан. В бесштоковой полости рабочего цилиндра на пружине установлен дополнительный поршень, глухим осевым отверстием обращенный к рабочему поршню с возможностью взаимодействия с последним. На наружной цилиндрической поверхности дополнительного поршня выполнены продольные сквозные канавки, а на его верхнем торце закреплено упругое кольцо с радиальными калиброванными канавками на поверхности.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемой конструкции амортизатора, на фиг.2 схема работы устройства при экстремальных нагрузках.

Предложенный амортизатор состоит из рабочего цилиндра 1 и внешнего резервуара 2 для рабочей жидкости. В цилиндре 1 размещается рабочий поршень 3 с перепускным клапаном и клапаном отдачи. Рабочий поршень 3 крепится посредством гайки 4 к штоку 5, который связан с верхней проушиной 6, закрепленной на кронштейне основания кузова автомобиля. В верхней части цилиндра 1 установлена направляющая 7 штока, а резервуар амортизатора защищен кожухом 8. В нижней части рабочего цилиндра размещен корпус 9 с клапаном сжатия и впускным клапаном. В нижний раструб резервуара запрессована и проварена по окружности нижняя проушина 10. В бесштоковой полости (в нижней части) цилиндра 1 размещен дополнительный поршень 11, посредством пружины 12 взаимодействующий с корпусом 9. Глухим осевым отверстием дополнительный поршень 11 обращен к гайке 4 рабочего поршня 3. Кроме того, на наружной цилиндрической поверхности дополнительного поршня выполнены продольные сквозные канавки (6), а на верхней торцевой поверхности плунжера, например, в кольцевой канавке закреплено упругое кольцо 13 высотой H (капролон или резина), на верхнем торце которого выполнены радиальные калиброванные канавки (r). Глубина калиброванных канавок m кольца должна несколько превышать высоту выступающей части h над поверхностью дополнительного поршня 11.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При сжатии пружины подвески в результате хода колеса в направлении кузова, нижняя проушина 10 амортизатора поднимается вверх, а шток 5 опускается вниз. Рабочая жидкость при цикле сжатия, преодолевая сопротивление пружины перепускного клапана, перетекает по каналам рабочего поршня 3 из бесштоковой в штоковую полость. Одновременно часть жидкости из бесштоковой полости, проходя через продольные канавки (b) дополнительного поршня 11, далее через калиброванное отверстие в клапане сжатия (в корпусе 9) перетекает из бесштоковой полости в полость резервуара 2. При резком ходе сжатия и больших нагрузках происходит открытие клапана сжатия, и жидкость перетекает в больших количествах через боковое отверстие клапана сжатия в резервуар. Однако при достижении рабочим поршнем 3 нижнего положения, соответствующего предельной нагрузке (например, для переднего амортизатора ВАЗ-2101 более 250 Н), рабочий поршень входит во взаимодействие с подпружиненным дополнительным поршнем 11, контактируя торцем с поверхностью упругого кольца 13, а гайка 4 рабочего поршня 3 располагается при этом в глухом осевом отверстии дополнительного поршня 11. Между торцем рабочего поршня 3 и упругим кольцом 13 радиальные калиброванные канавки (например, для ВАЗ-2101 2107 радиус канавок r 0,1 0,2 мм, количество канавок не менее четырех) способствуют резкому замедлению перетекания жидкости из бесштоковой в штоковую полость рабочего цилиндра и повышению давления жидкости в бесштоковой полости. Ход штока 5 вниз замедляется до полного прекращения. Тем самым предотвращаются возможные удары поршней 3 и 11 о корпус 9 (фиг.2).

Цикл отбоя происходит, когда колесо опускается вниз относительно кузова, при этом расстояние между верхней 6 и нижней 11 проушинами и объем бесштоковой полости увеличиваются. Жидкость перетекает из штоковой полости в бесштоковую через перепускной клапан, затем из полости резервуара 2 через перепускные каналы клапана сжатия в корпусе 9, также в бесштоковую полость, проходя через канавки (b) дополнительного поршня 11. Пружина 12 способствует возвращению дополнительного поршня 11 в исходное положение, а шток 5 с рабочим поршнем 3 продолжает двигаться вверх до момента прекращения опускания колеса вниз относительно кузова.

Таким образом, усилие сопротивления амортизатора значительно повышается при ухудшении дорожных условий, при езде по дорогам с большой волнистостью на средних и высоких скоростях. Величина усилия сопротивления для экстремальных условий определяется параметрами калиброванных канавок упругого кольца 13 (чем меньше их количество и их радиус, тем больше усилие сопротивления) и жесткостью пружины 12. Размеры и форма сквозных пазов (b, D1, D) дополнительного поршня 11 также выбираются, исходя из габаритных размеров и характеристик амортизаторов конкретной модели автомобилей. Причем предложенное устройство легко встраивается в известные конструкции гидравлических и гидропневматических амортизаторов отечественных и зарубежных автомобилей, не меняя их габаритов и не требуя никаких конструктивных доработок базовых элементов.

Эксплуатационная надежность амортизаторов значительно возрастает, так как практически исключаются удары и "провалы" рабочего поршня в неблагоприятных дорожных условиях и даже при наличии дефектов базовых деталей, таких как: заедание клапанов, поломок деталей, недостаточного уровня жидкости или ее пониженной вязкости. Исключается тряска и дискомфорт при езде на автомобиле по грейдерным или покрытым гравием дорогам, улучшается управляемость на дорогах с высокой частотой колебаний.

Формула изобретения

Амортизатор с дифференцированным усилием сжатия, содержащий рабочий цилиндр и внешний резервур для рабочей жидкости, рабочий поршень со штоком, перепускным клапаном и клапаном отдачи, клапан сжатия и впускной клапан, отличающийся тем, что в бесштоковой полости рабочего цилиндра на пружине установлен дополнительный поршень, глухим осевым отверстием обращенный к рабочему поршню с возможностью взаимодействия с последним, причем на наружной цилиндрической поверхности дополнительного поршня выполнены продольные сквозные канавки, а на его верхнем торце закреплено упругое кольцо с радиальными калиброванными канавками на поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно, к подвескам транспортных средств, преимущественно многоосных

Изобретение относится к подвескам транспортных средств и, в частности к способам регулирования демпфирующих свойств подвески транспортных средств

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам транспортных средств, преимущественно многоосных

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к амортизирующим устройствам подвески, и может быть использовано в передних и задних гидравлических и пневмогидравлических амортизаторах легковых автомобилей

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к амортизирующим устройствам подвески, и может быть использовано в гидравлических и гидропневматических амортизаторах легковых автомобилей

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а более конкретно к системам виброзащиты транспортных средств, перевозимых грузов и экипажа

Изобретение относится к снегоходу, имеющему туннель и узел задней подвески. Узел задней подвески содержит по меньшей мере один рельс для зацепления с бесконечной ведущей гусеницей и по меньшей мере один рычаг подвески. По меньшей мере одна скручивающая пружина соединена по меньшей мере со вторым рычагом подвески. По меньшей мере одна скручивающая пружина имеет первый конец, контактирующий с рельсом, и второй конец. Регулятор скручивающей пружины неподвижно соединен по меньшей мере с одним рычагом подвески. Регулятор скручивающей пружины принимает второй конец по меньшей мере одной скручивающей пружины. Исполнительный механизм функционально соединен с регулятором скручивающей пружины. Исполнительный механизм по меньшей мере частично расположен за пределами туннеля. Исполнительный механизм приводит в действие регулятор скручивающей пружины для перемещения второго конца по меньшей мере одной скручивающей пружины относительно первого конца по меньшей мере одной скручивающей пружины. Обеспечивается возможность регулировки нагрузки задней подвески снегохода. 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройству подвески транспортного средства. Устройство подвески содержит амортизатор и механизм регулировки рабочей силы, предназначенный для регулировки или наклона автомобиля в поперечном направлении, или наклона автомобиля в продольном направлении. Амортизатор включает в себя цилиндр с рабочей жидкостью, поршень, делящий внутреннее пространство цилиндра на две камеры, шток поршня, канал, соединяющий две камеры, расположенный в канале механизм создания демпфирующей силы торможения течения рабочей жидкости при перемещении поршня, и механизм регулирования демпфирующей силы в зависимости от положения штока поршня, Механизм регулирования демпфирующей силы выполнен с возможностью обеспечения одной из следующих характеристик в диапазоне, когда шток поршня выдвинут из цилиндра за пределы первого заданного положения, демпфирующая сила зоны выдвижения находится в мягком режиме, а демпфирующая сила зоны сжатия находится в жестком режиме, в диапазоне, когда шток поршня втянут внутрь цилиндра за пределы второго заданного положения, демпфирующая сила зоны выдвижения находится в жестком режиме, а демпфирующая сила зоны сжатия находится в мягком режиме. Достигается улучшение комфорта во время движения автомобиля и улучшение стабильности управляемости. 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Амортизатор содержит устройство создания демпфирующего усилия. Характеристика минимальной длины свидетельствует о жестком состоянии в диапазоне (Аа0) при расширении, когда шток поршня вдавливается внутрь цилиндра дальше, чем заданное положение минимальной длины (Sa1). Характеристика максимальной длины свидетельствует о мягком состоянии в диапазоне (Аа4) при расширении, когда шток поршня выступает из цилиндра дальше, чем заданное положение (Sa4) максимальной длины. Характеристика стороны расширения между заданным положением (Sa1) минимальной длины и заданным положением (Sa4) максимальной длины включает в себя части (Sa1-Sa2, Sa3-Sa4). Часть (Sa1-Sa2) свидетельствует о большей скорости изменения коэффициента демпфирования относительно хода штока поршня. Часть (Sa2-Sa3) свидетельствует о меньшей скорости изменения коэффициента демпфирования. Амортизатор по второму варианту выполнен с характеристикой демпфирующего усилия, при которой скорость изменения коэффициента демпфирования сжатия больше в области положения максимальной длины. Транспортное средство содержит амортизатор, которым оснащено только заднее колесо. Достигается улучшение характеристики демпфирования. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению. Демпфирующее устройство содержит заполненный гидравлической текучей средой амортизатор (1), внутри которого находится поршень (2), связанный со штоком (17). Модуль (15) отдачи обеспечивает управление системой демпфирования с возможностью изменения степени жесткости и демпфирования в каждой подфазе фаз сжатия и отдачи. Значения демпфирования выбираются различными как для направления сжатия, так и для направления отдачи для каждого из секторов работы амортизатора в зависимости от того, происходит эта работа между статическим положением подвески и положением полного сжатия или между статическим положением подвески и положением полной отдачи. Достигается возможность независимой регулировки степени жесткости и демпфирования в каждой подфазе. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Амортизатор с дифференцированным усилием сжатия, ремонт задних амортизаторов, ремонт передних амортизаторов, пружины задних амортизаторов, устройство передних амортизаторов

Наверх