Устройство для уменьшения колебаний транспортного средства
Владельцы патента RU 2349467:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (RU)
Изобретение относится к автомобильному транспорту и предназначено для предупреждения чрезмерных нагрузок от воздействия неровностей дорог. Устройство для уменьшения колебаний содержит направляющие в виде пустотелых корпусов с шарнирами, соединенными каждый с соответственными частями транспортного средства. Неподвижные концы упругих консольных стержней закреплены к одному из пустотелых корпусов симметрично относительно общей их оси. В полости другого пустотелого корпуса закреплен вращательно-линейный преобразователь, выполненный в виде винтовой пары, кинематически соединенной входом с реверсивным двигателем и выходом - с кареткой. Каретка охватывает подвижные концы упругих консольных стержней, на которых установлены ролики. Профилированные кулачки закреплены встречно на противоположных стенках каретки. Устройство для уменьшения колебаний дополнено индикатором трех положений каретки и схемой управления реверсивным двигателем, которые подключены к источнику электропитания. Конечные выключатели индикатора закреплены встречно на торцах пустотелых корпусов с возможностью периодического взаимодействия с кареткой. Промежуточный выключатель закреплен между упругими консольными стержнями на конце одного из них, которые образуют с соответственными индикаторами три параллельные электрические цепи. Технический результат заключается в компактности устройства и в повышении плавности движения и удобства установки режима эффективного снижения вредных воздействий на экипаж при фактической загрузке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к наземным транспортным средствам, в частности к автомобильному транспорту, имеющим типовую упругую подвеску, установленную между экипажной и ходовой частями, предназначенное для предупреждения чрезмерных нагрузок от воздействия неровностей дорог.
Известно устройство, имеющее упругую подвеску в виде совместно работающих пружинной рессоры и гасителя колебаний, например «Подвеска сидения транспортного средства» (патент России №2224668, В60N 2/50). Устройство имеет профилированные кулачки и упругие стержни, закрепленные с предварительным поджатием к ним, и механизм настройки.
За прототип принята «Подвеска сидения транспортного средства» (патент России №2210511, В60N 2/50), имеющая упругую подвеску, установленную между возбудителем колебаний и механизмом переменной жесткости. Механизм переменной жесткости имеет упругие консольные стержни, имеющие возможность контактировать с поджатием через ролики с профилированными кулачками, закрепленными на одной из направляющих, и винтовой регулятор с указателем предварительной настройки их взаимного положения.
Недостатками этих устройств является сложность настройки на рабочий режим при произвольных полезных нагрузках.
Целью изобретения является создание эффективного гашения колебаний в широком диапазоне полезной загрузки.
Суть устройства для уменьшения колебаний представлена выполнением направляющих в виде пустотелых корпусов, дополненных шарнирами, соединенными каждый с соответственными частями транспортного средства. Неподвижные концы упругих консольных стержней закреплены к одному из корпусов симметрично относительно общей их оси. В полости другого корпуса закреплен вращательно-линейный преобразователь, выполненный, например, в виде винтовой пары, кинематически соединенной входом с реверсивным двигателем и выходом - с пустотелой кареткой. Каретка охватывает подвижные концы упругих консольных стержней, на которых установлены ролики. Профилированные кулачки закреплены встречно на противоположных стенках каретки. Кроме того, устройство для уменьшения колебаний дополнено схемой управления реверсивным двигателем, которая подключена соответственно к источнику электропитания. Указатель настройки выполнен в виде схемы, содержащей три параллельные электрические цепи, содержащие в каждой последовательно включенные выключатели и индикаторы. Конечные выключатели схемы закреплены встречно на торцах корпусов с возможностью периодического взаимодействия с кареткой, а промежуточный выключатель закреплен между упругими консольными стержнями на конце одного из них.
Технический результат заключается в повышении плавности движения и удобства установки режима эффективного снижения вредных воздействий на экипаж при фактической загрузке в широком диапазоне.
На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства для уменьшения колебаний транспортного средства. На фиг.2 изображена его электрическая схема. Количество устройств для уменьшения колебаний на транспортном средстве выбирается равным штатному количеству рессор.
Устройство для уменьшения колебаний имеет две направляющие в виде пустотелых корпусов 1 и 2, соединенные между собой телескопически с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Торцы корпусов снабжены шарнирами 3 и закреплены соответственно к экипажной и ходовой частям транспортного средства.
К одному из корпусов, например 1, закреплен реверсивный двигатель 4, соединенный с вращательно-линейным преобразователем 5, выполненным, в частности, в виде винтовой пары. Преобразователь 5 соединен с кареткой 6, на стенках которой закреплены выпуклостями встречно не менее двух профилированных кулачков 7. Ролики 8 размещены в плоскости кулачков 7 и закреплены на концах упругих стержней 9 с возможностью вращения. Упругие стержни 9 другими (не оснащенными роликами) концами жестко закреплены к торцу второго корпуса симметрично относительно продольной оси так, что создано предварительное усилие поджатия роликов 8 к стенкам каретки 6 и кулачкам 7.
Оба корпуса 1 и 2 и каретка 6 ограничены от взаимного вращения, например, благодаря взаимно дополняющим формам поперечных сечений их смежных поверхностей: прямоугольным или имеющим продольные пазы на одних, взаимодействующие с выступами 10, расположенными на других. Поскольку части транспортного средства не имеют возможности взаимного вращения, то конструктивные средства ограничения корпусов от углового смещения в устройстве для уменьшения колебаний могут быть исключены.
Указатель настройки выполнен в виде индикатора трех положений, имеющий три параллельные электрические цепи, содержащие в каждой последовательно включенные выключатели и излучатели, например световые. На торцах обоих корпусов 1 и 2 закреплены встречно два конечных выключателя 11 и 12. Конечные выключатели 11 и 12 закреплены так, что создана возможность нажатия их кареткой 6 в каждом из предельных ее положений. Между упругими стержнями 9 закреплен посредством одного из кронштейнов 13 промежуточный выключатель 14. Другой кронштейн предназначен для нажатия на выключатель. Каждый из кронштейнов 13 закреплен непосредственно к отдельному упругому стержню 9.
Электрическая схема управления реверсом имеет две кнопки 15 и 16 на два направления каждая, соединенные перекрестно с выводами реверсивного двигателя 4. Последовательно с каждым конечным и промежуточным выключателями 11, 12 и 14 включены излучатели света 17, 18 и 19. Соответственные выводы всех четырех цепей соединены параллельно к источнику электропитания 20.
Устройство для уменьшения колебаний в целях нормального функционирования должно быть настроено на рабочий режим. Рабочий режим подбирается в статике, то есть до начала движения транспортного средства, с учетом конкретной загрузки и расстояния между корпусами устройства для уменьшения колебаний. Для нормального функционирования следует совместить ролики 8 с наибольшей выпуклостью профилированных кулачков 7. При этом упругие консольные стержни 9 необходимо максимально сблизить между собой, тогда они замкнут промежуточным выключателем 14 цепь излучателя 19. Продольное смещение профилированных кулачков 7 на рабочий режим, то есть до максимального сближения упругих консольных стержней 9, выполняют дистанционным включением реверсивного двигателя 4, который через вращательно - линейный преобразователь 5 смещает каретку 6 с кулачками. Поскольку начальное положение каретки 6 с кулачками 7 заранее неизвестно, то необходимо предварительно определить любое из крайних ее положений. Для этого кнопкой 15 или 16 включают реверсивный двигатель 4 и удерживают ее до появления соответствующего сигнала, который возникает при нажатии одного из конечных выключателей 11 или 12. Если удерживали кнопку 15, то следует нажать другую кнопку, то есть 16. Реверсивный двигатель 4 сменит направление вращения и начнет приближать каретку 6 с кулачками 7 к роликам 8, увеличивая изгиб упругих стержней 9. Следовательно, указатель настройки за один или максимум за два включения реверсивного двигателя 4 позволяет дистанционно обеспечить рабочий режим. Величина смещения каретки 6 с кулачками 7 до рабочего режима относительно одного из конечных выключателей в статическом состоянии зависит от загрузки и не влияет на усилия изгиба упругих стержней 9. После настройки при движении транспортного средства неровности дороги вызывают изменения между его частями, корпусами и кареткой, что вызывает смещение роликов по кулачкам и кратковременные уменьшения усилий на них. Возвращение роликов в рабочий режим повышает усилия на кулачках. Излучатель промежуточного выключателя в динамике прерывисто сигнализирует о нормальной работе устройства для уменьшения колебаний. Направления усилий на кулачках всегда встречны внешним воздействиям, что уменьшает ударные воздействия.
Технический результат заключается в повышении плавности движения и удобства установки режима эффективного снижения вредных воздействий на экипаж при фактической загрузке в широком диапазоне. Конструкция устройства для уменьшения колебаний компактна, позволяет дистанционно регулировать нагрузочную характеристику в зависимости от массы груза, осуществима и пригодна для различных наземных транспортных средств.
1. Устройство для уменьшения колебаний транспортного средства, содержащее указатель настройки, вращательно-линейный преобразователь, выполненный, например, в виде винтовой пары, и механизм переменной жесткости, имеющий телескопические направляющие, профилированные кулачки, закрепленные симметрично и с предварительным поджатием к ним консольных упругих стержней, на подвижных концах которых установлены ролики, отличающееся тем, что упомянутый указатель настройки выполнен в виде индикатора трех положений, и оно дополнено двумя шарнирами, соединенными соответственно с экипажной и ходовой частями транспортного средства и с упомянутыми направляющими, которые выполнены в виде пустотелых корпусов, и реверсивным двигателем, закрепленным в полости одного из корпусов, последовательно через вращательно-линейный преобразователь кинематически соединенным с пустотелой кареткой, и с промежуточным выключателем схемы управления реверсивным двигателем, закрепленным между упругими стержнями посредством одного из кронштейнов, при этом профилированные кулачки закреплены встречно на противоположных стенках каретки, а неподвижные концы упругих стержней закреплены к другому из корпусов в его полости.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема управления реверсивным двигателем имеет две кнопки на два направления каждая, соединенные перекрестно, а индикатор трех положений имеет конечные выключатели, которые закреплены встречно на торцах указанных корпусов с возможностью периодического взаимодействия с кареткой, при этом каждый из промежуточных выключателей последовательно включен с излучателем, например, световым, а выводы их электрических цепей подключены к источнику электропитания совместно со схемой управления реверсивным двигателем.
