Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства



Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства
Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2474739:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. Амортизатор содержит закрепленную в направляющей штока наружную трубку-резервуар, образующую с рабочим цилиндром кольцевую полость. Внутри цилиндра подвижно размещен поршень со штоком. В стенках цилиндра выполнены сквозные верхнее и нижнее рабочие окна. В основании цилиндра и в направляющей установлены перепускные клапаны. Амортизатор содержит блок управления и установленный в трубке-резервуаре регулируемый электромагнитный клапан непрямого действия. В полости основного клапана размещен основной клапан, поджимаемый к корпусу пружиной. В полости управляющего клапана размещен подпружиненный клапан прямого действия, жестко связанный с якорем электромагнита, связанного с блоком управления. В кольцевой полости с помощью замкнутого элемента образована ограниченная замкнутая полость, соединяющая надпоршневую полость через верхнее рабочее окно с входной полостью электромагнитного клапана. Подпоршневая полость нижним рабочим окном через перепускной клапан соединена с входной полостью электромагнитного клапана, а кольцевая полость соединена с его выходной полостью. Достигаются повышение надежности и упрощение конструкции амортизатора. 10 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим амортизаторам транспортных средств, и может быть использовано в подвесках транспортных средств.

Известен гидравлический амортизатор подвески транспортного средства (SU 1157292 А, МПК F16F 5/00, В60С 17/04, заявл. 27.04.1983, опубл. 23.05.85), содержащий корпус с рабочими камерами прямого и обратного хода, соединенными через клапанную систему, компенсационную камеру и стержень, закрепленный на элементе амортизатора, связанном с неподрессоренной частью транспортного средства, выполненным с осевым каналом и радиальными окнами, перекрытыми золотником в виде подпружиненной массы, причем входное отверстие в канал, соединяющий камеру прямого хода с золотниковым устройством, размещено на внутренней рабочей поверхности корпуса, а выход из золотникового устройства связан каналом с камерой обратного хода.

Наличие клапана сжатия на поршне предопределяет возможность появления пробоя амортизатора в конце прямого хода. А наличие золотникового устройства с инерционной массой делает возможным пробой амортизатора в конце обратного хода при езде по «высокочастотному профилю», так как в данном режиме инерционная масса постоянно перемещается, периодически открывая канал между камерами прямого и обратного хода. Пробой амортизатора, как правило, приводит к быстрому выходу из строя амортизатора, резко снижая его надежность и долговечность.

Известен регулируемый амортизатор (Регулируемый амортизатор. Программа самообучения 406. Система адаптивного управления ходовой части DCC. Конструкция и принцип действия. http://volkswagen.msk.ru, прототип), содержащий направляющую штока поршня, на которой концентрически, последовательно закреплены (наружная) трубка-резервуар, промежуточный цилиндр и рабочий (внутренний) цилиндр. Внутри рабочего цилиндра перемещается поршень, в котором размещены поршневые клапаны, а в основании рабочего цилиндра размещен клапан сжатия. Поршень закреплен на штоке, перемещаемом вдоль направляющей. Замкнутый кольцевой цилиндрический канал, образованный рабочим и промежуточным цилиндрами, основанием и направляющей штока, с одной стороны соединен с помощью перепускного отверстия с рабочей камерой, образованной рабочим цилиндром, а с другой - с входным каналом регулируемого клапана. Выходной канал регулируемого клапана соединен с рабочей камерой амортизатора, образованной трубкой - резервуаром, промежуточным цилиндром и направляющей штока. Регулируемый клапан выполнен по схеме гидравлического клапана непрямого действия с электромагнитным управлением. Управляющим органом клапана, а следовательно, и амортизатора в целом является электромагнит, который фиксирует положение якоря, связанного с головкой толкателя. В зависимости от величины тока, подаваемого на катушку электромагнита, устанавливаются определенное положение головки толкателя, а следовательно, и площадь проходного сечения между головкой толкателя и управляющей пластиной в управляющей цепи клапана, а вместе с тем - и степень демпфирования амортизатора.

К недостаткам прототипа относится то, что в силу особенностей его конструкции и организации рабочего процесса при работе амортизатора возможны пробои как на фазе сжатия, так и на фазе отбоя, что неизбежно приводит к поломке амортизатора с последующим выходом его из строя. Данное обстоятельство резко снижает надежность амортизатора в целом. К недостаткам прототипа следует также отнести некоторое усложнение конструкции, вызванное введением в схему регулируемого клапана специального клапана Fail Safe для реализации режима «Fail Safe», а также невозможность реализации в данной конструкции амортизатора «блокировочного режима», при котором весь амортизатор превращается в единое жесткое звено. Данный режим необходим для стабилизации движения транспортного средства.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в исключении возможности возникновения пробоя амортизатора при его работе, реализации «блокировочного режима» и упрощении конструкции. Тем самым повышаются надежность и срок службы амортизатора, расширяются его функциональные возможности, удешевляется конструкция.

Указанная задача решается тем, что в адаптивном амортизаторе подвески транспортного средства, содержащем закрепленную в направляющей штока наружную трубку-резервуар с кольцевой полостью, образованной закрепленным в направляющей штока концентрически трубке-резервуару рабочим цилиндром, внутри которого подвижно размещен монолитный поршень со штоком, перемещаемым в направляющей, и в стенках которого в верхней и нижней его частях выполнены сквозные, соответственно, верхнее и нижнее рабочие окна, а в основании и направляющей установлены перепускные клапаны, а также содержащем блок управления и установленный в трубке-резервуаре регулируемый электромагнитный клапан непрямого действия, включающий последовательно размещенные входную полость, выходную полость, полость основного клапана и полость управляющего клапана, в полости основного клапана размещен основной клапан - заслонка с центральным дроссельным отверстием, поджимаемая к корпусу пружиной, перекрывающей входную и выходную полости, а в полости управляющего клапана размещен управляющий клапан прямого действия, поджимаемый к корпусу пружиной и жестко связанный с якорем управляющего электромагнита, функционально связанного с блоком управления, согласно изобретению в кольцевой полости с помощью замкнутого элемента образована ограниченная замкнутая полость, соединяющая надпоршневую полость через верхнее рабочее окно с входной полостью регулируемого электромагнитного клапана, при этом подпоршневая полость через нижнее рабочее окно посредством перепускного клапана соединена также с входной полостью регулируемого электромагнитного клапана, кроме того, кольцевая полость соединена с выходной полостью регулируемого электромагнитного клапана.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена схема амортизатора на фазе отбоя; на фиг.2 - схема амортизатора на фазе сжатия; на фиг.3 - схема амортизатора в начальный момент фазы сжатия; на фиг.4 - схема регулируемого электромагнитного клапана; на фиг.5 - некоторые варианты возможного выполнения формы рабочих окон (вид А); на фиг.6 - качественная картина зависимости площади F сечения рабочего окна от высоты h просвета рабочего окна в моменты перекрытия поршнем рабочего окна при приближении поршня к границе рабочей зоны; на фиг.7 - вариант возможного выполнения формы сечения рабочего окна; на фиг.8 - график зависимости величины кольцевого зазора Z в проходном сечении управляющего клапана от величины I управляющего тока в регулируемом электромагнитном клапане; на фиг.9 - рабочая характеристика амортизатора на различных регулировочных режимах; на фиг.10 - вариант выполнения адаптивного амортизатора с автономным расположением регулируемого электромагнитного клапана.

Амортизатор состоит из концентрически расположенных наружной трубки-резервуара 1, рабочего цилиндра 2, которые сверху закреплены на направляющей 3 штока 4, соединенного с монолитным (не содержащим клапанов или дросселей) поршнем 5. Поршень 5 размещен подвижно в рабочем цилиндре 2. В нижней части направляющей 3 размещен перепускной клапан 6, выполненный, например, в виде упругой пластины малой жесткости. Аналогичный перепускной клапан 7 размещен в основании рабочего цилиндра 2.

Рабочий цилиндр 2 образует с трубкой-резервуаром 1 и направляющей 3 кольцевую полость 8, которая посредством окна 9 сообщается с выходным отверстием 10 регулируемого электромагнитного клапана 11.

На внутренней поверхности рабочего цилиндра 2, в периферийной его части, выполнены сквозные рабочие окна, верхнее 12 и нижнее 13. Рабочие окна в плане могут иметь треугольный профиль - фиг.5,а, 5,б, квадратный профиль - фиг.5,в, прямоугольный профиль - фиг.5,г и т.п. или же могут быть выполнены в форме «канавки» - отверстия переменного сечения (фиг.7), внутренний профиль 14 которой имеет такой же вид, как и на фиг.5, а наружный - 15 - может иметь форму круга. Профиль рабочих окон 12 и 13 симметричен относительно друг друга и выбирается исходя из необходимости реализации в каждом конкретном случае требуемого закона движения штока при приближении его к крайним, граничным положениям.

В полости 8 с помощью замкнутого элемента 16, например «кольца» прямоугольного сечения, выделена ограниченная замкнутая полость 17. Она образована цилиндрическими поверхностями рабочего цилиндра 2, трубки-резервуара 1 и замкнутым элементом 16. Благодаря наличию замкнутой полости 1, надпоршневая полость 18 посредством верхнего рабочего окна 12 сообщается через окно 19 трубки-резервуара 1 с входным отверстием 20 регулируемого электромагнитного клапана 11.

Подпоршневая полость 21 посредством нижнего рабочего окна 13 и патрубка 22 сообщается с регулируемым электромагнитным клапаном 11. На выходе патрубка 22 установлен перепускной клапан 23.

Амортизатор с помощью узлов 24 и 25, например проушин, крепится к соответствующим элементам подвески транспортных средств.

Толщина Н поршня 5 должна быть больше, чем высота H1 рабочих окон:

Регулируемый электромагнитный клапан 11 по функциональному исполнению является гидравлическим клапаном непрямого действия с электромагнитным управлением (фиг.4). Он включает основной клапан -запорно-регулирующий элемент - заслонку 26, которая поджимается под действием пружины 27 кольцевой поверхностью 28 к кольцевой поверхности 29 регулируемого электромагнитного клапана 11. В центре заслонки 26 имеется дроссельное отверстие 30 небольшого диаметра. Перемещением основного клапана - заслонки 26 управляет управляющий клапан 31 - малый клапан прямого действия, который отжимается от управляющей пластины 32 клапана 11 пружиной 33. Головка управляющего клапана 31 выполнена в виде конуса 34, замыкающегося со стороны меньшего диаметра ограничительным диском 35.

Управляющий клапан 31 жестко связан с якорем 36 электромагнита, на контакты 37 которого и далее на катушку 38 подается управляющий ток I.

На наружной поверхности якоря 36 выполнен осевой паз 39, посредством которого полость управляющего клапана 40 сообщается с полостью 41. Полости 17, 18, 21 и 8 заполнены маслом.

Амортизатор работает следующим образом.

На фазе отбоя, при перемещении штока 4 и поршня 5 вверх, как показано на фиг.1, масло из полости 18 вытесняется поршнем 5 через верхнее рабочее окно 12 в замкнутую полость 17, далее поступает через окно 19 во входное отверстие 20 регулируемого электромагнитного клапана 11 и далее во входную полость 42 регулируемого электромагнитного клапана 11, затем, минуя кольцевой зазор Х между кольцевой поверхностью 28 заслонки 26 и кольцевой поверхностью 29 регулируемого электромагнитного клапана 11, - в выходную полость 43 регулируемого электромагнитного клапана 11 и далее в полость 8.

Ввиду возникновения разряжения в подпоршневой полости 21 перепускной клапан 7 открывается, и увеличение объема масла в подпоршневой полости 21 компенсируется его поступлением из полости 8, которая соединена с выходным отверстием 10 регулируемого электромагнитного клапана 11. Так как давление масла в полости 18 (а значит, во входном отверстии 20 регулируемого электромагнитного клапана 11) значительно больше, чем в полости 8, которая соединена с выходным отверстием 10 регулируемого электромагнитного клапана 11, то перепускной клапан 6 в течение всей фазы отбоя закрыт. По этой же причине закрыт и перепускной клапан 23.

Проходные сечения дроссельного отверстия 30 и кольцевого канала между конусом 34 и управляющей пластиной 32 подбираются соизмеримыми между собой. Поэтому расход масла через дроссельное отверстие 30 и кольцевой зазор Z между конусом 34 управляющего клапана 31 и управляющей пластиной 32 также соизмеримы между собой. Вследствие этого давление масла в полости основного клапана 44 меньше, чем во входной полости 42 электромагнитного клапана 11, и жесткость пружины 27 подбирается такой, чтобы сила N42 давления масла на заслонку 26 со стороны входной полости 42 уравновешивалась совокупностью силы N44 давления масла со стороны полости основного клапана 44 и силы N27 упругости пружины 27:

В результате заслонка 26 занимает такое положение, при котором между кольцевыми поверхностями 28 заслонки и 29 клапана 11 образовывается кольцевой зазор X. При этом основной объем масла, преодолевая гидравлическое сопротивление в кольцевом зазоре X, поступает из выходной полости 43, через выходное отверстие 10 клапана 11 и окно 9 в кольцевую полость 8 амортизатора.

Уровень демпфирования амортизатора определяется именно отмеченной выше величиной гидравлического сопротивления в кольцевом зазоре X.

Незначительное же количество масла, соответствующее очень малому, по сравнению с входным отверстием 20, его расходу через дроссельное отверстие 30 поступает в полость основного клапана 44 и, далее, через кольцевой зазор Z между управляющей пластиной 32 и конусом 34 управляющего клапана 31 - в полость управляющего клапана 40, и через управляющий канал 45 и выходную полость 43 - также в выходное отверстие 10 клапана 11.

Данный процесс продолжается до тех пор, пока верхняя торцевая плоскость 46 поршня 5 не достигнет положения I-I, соответствующего уровню нижней границы верхнего рабочего окна 12, при котором верхнее рабочее окно 12 еще полностью открыто на высоту H1. При дальнейшем движении поршня вверх рабочее окно 12 начинает постепенно перекрываться поршнем 5, т.е. высота h просвета рабочего окна начинает уменьшаться от величины H1 до 0, а площадь F сечения рабочего окна - от величины Fmax до 0 (фиг.6). В момент достижения плоскости 46 поршня 5 положения II-II рабочее окно 12, в силу (1), полностью перекрыто, т.е.

При этом дальнейшее движение поршня вверх, в силу несжимаемости масла, невозможно. Тем самым исключается возможность пробоя амортизатора в конце фазы отбоя, т.е. возможность соударения плоскости 46 поршня 5 с направляющей 3 штока 4 при резком растяжении амортизатора, что может иметь место, например, при движении транспортного средства на большой скорости по неровной дороге, в частности при попадании колеса в дорожную яму.

Таким образом, положение II-II плоскости 46 поршня 5, соответствующее верхней грани рабочего окна 12, определяет верхнее граничное положение поршня 5.

На фазе сжатия, при перемещении штока 4 и поршня 5 вниз, как показано на фиг.2, масло под давлением поршня открывает клапан 23 и через рабочее окно 13 вытесняется из подпоршневой полости 21 во входную полость 42 регулируемого электромагнитного клапана 11, восполняя, благодаря наличию входного отверстия 20 регулируемого электромагнитного клапана 11, окна 19, замкнутой полости 17 и верхнего рабочего окна 12, увеличивающийся объем надпоршневой полости 18. При этом часть масла, соответствующая объему вдвигающегося в полость 18 штока 4, поступает, минуя кольцевой зазор шириной Х между кольцевой поверхностью 28 заслонки 26 и кольцевой поверхностью 29 регулируемого электромагнитного клапана 11 - в выходную полость 43 регулируемого электромагнитного клапана 11.

Последующий путь масла такой же, как и в предыдущей фазе отбоя. Описанный выше процесс повторяется до тех пор, пока нижняя торцевая плоскость 47 поршня 5 не достигнет положения III-III, соответствующего уровню верхней границы нижнего рабочего окна 13, при котором рабочее окно 13 еще полностью открыто на высоту H1. При дальнейшем движении поршня вниз рабочее окно 13 (аналогично тому, как это имело место на фазе отбоя) начинает постепенно перекрываться поршнем 5, т.е. высота h просвета рабочего окна начинает уменьшаться от величины H1 до 0, а площадь F сечения рабочего окна - от величины Fmax до 0 (фиг.6). Подчеркнем, что в момент достижения плоскости 47 поршня 5 положения IV-IV рабочее окно 13, в силу (1), полностью перекрыто, т.е. имеет место выполнение соотношения (3). При этом дальнейшее движение поршня вниз, в силу несжимаемости масла, невозможно. Тем самым исключается возможность пробоя амортизатора в конце фазы сжатия, т.е. исключается возможность соударения плоскости 47 поршня 5 с основанием рабочего цилиндра 2 при резком сжатии амортизатора, что может иметь место, например, при движении транспортного средства на большой скорости по неровной дороге, в частности при наезде колеса на кочку.

Таким образом, положение IV-IV плоскости 47 поршня 5, соответствующее нижней грани рабочего окна 11, определяет нижнее граничное положение поршня 5.

Следует отметить, что во время всей фазы сжатия, кроме самого начального ее момента, перепускной клапан 6 закрыт, так как давление масла в полостях 18, 21 и 42, т.е. во входной полости регулируемого электромагнитного клапана 11, больше чем в полости 8, которая соединена с выходным отверстием 10 регулируемого электромагнитного клапана 11. По этой же причине во время всей фазы сжатия перепускной клапан 7 также всегда закрыт.

Рассмотрим самый начальный момент движения поршня 5 на фазе сжатия из крайнего верхнего положения, когда его плоскость 46 еще занимает положение II-II (фиг.3). В этот момент в надпоршневой полости 18 создается некоторое разряжение, под действием которого перепускной клапан 6 открывается и увеличение объема полости 18 компенсируется притоком масла через окно 48 из полости 8. Но данная ситуация имеет место только в указанный момент, позволяя избежать разрыва сплошности объема масла в полости 18. В последующие моменты времени масло в полость 18 будет поступать через открывающееся окно 12 так, как это описано при анализе работы амортизатора на фазе сжатия.

Необходимо иметь в виду, что для исключения попадания воздуха в полость 18 уровень масла в амортизаторе должен быть не ниже положения, обозначенного сечением V-V.

Заметим, что выбирая ту или иную форму рабочих окон 12 и 13, можно формировать тот или иной закон движения поршня при приближении его к крайним положениям II-II и IV-IV. В частности, выбирая в окне 12 форму, соответствующую рисунку 5.1. на фиг.5, можно реализовать более плавное уменьшение площади F сечения рабочего окна (кривая 6.1. на фиг.6), а следовательно, - более плавное увеличение сопротивления амортизатора, т.е. более эффективное гашение динамических нагрузок в подвеске транспортного средства.

Необходимо отметить, что в обеих двух рассмотренных выше фазах, в фазе сжатия и фазе отбоя, амортизатор, при неизменном управляющем воздействии со стороны блока управления 49 на регулируемый электромагнитный клапан 11, которое осуществляется в форме управляющего тока I, подаваемого на контакты 37 (при этом управляющий клапан 31 остается неподвижным) катушки 38, т.е. при выполнении условия

I=Const,

работает как обычные известные конструкции нерегулируемых амортизаторов. При этом дроссельный режим реализуется за счет специального подбора и профилирования формы рабочих окон 12 и 13, а клапанный режим - за счет соответствующего подбора жесткости пружины 27 заслонки 26: при увеличении скорости поршня, т.е. при увеличении давления масла во входной полости 42 регулируемого электромагнитного клапана, заслонка 26 автоматически перемещается вправо, увеличивая при этом кольцевой зазор Х между кольцевыми поверхностями 28 и 29. Последнее обстоятельство приводит к увеличению расхода масла через кольцевой зазор Х основного клапана и, как следствие, к уменьшению силы сопротивления амортизатора, к уменьшению его степени демпфирования.

Таким образом, регулируемый электромагнитный клапан 11 при неизменном управляющем воздействии со стороны блока управления 49 работает как обычный разгрузочный клапан в обычном нерегулируемом амортизаторе. Один из таких режимов работы электромагнитного клапана 11, соответствующий случаю

изображен на фиг.4: если управляющий ток I на контактах 37 равен нулю, то якорь 36 под действием пружины 33 занимает крайнее правое положение, ограниченное, например, упором 50. В данном случае расход масла, вытекающего через управляющий канал 45, определяется кольцевым зазором Y между ограничительным диском 35 и управляющей пластиной 32, так как в этом положении (как будет показано ниже)

здесь Z - кольцевой зазор в проходном сечении управляющего клапана 31 - зазор между коническими поверхностями 51 и 52 конуса 34 и управляющей пластины 32 соответственно.

Следует отметить, что режим (4), известный как режим Fail Safe (программа аварийного движения), - один из штатных режимов работы амортизатора. Он возникает, например, при выходе из строя блока управления 49.

Следует отметить, что предлагаемый амортизатор, в отличие от рассмотренного выше случая (4), позволяет в широкой зоне, в зависимости от дорожных условий, регулировать его рабочую характеристику - зависимость усилия Р на штоке от величины скорости V штока (фиг.9):

Т.е. по своим функциональным возможностям он является адаптивным амортизатором. Это обеспечивается за счет внешнего воздействия со стороны блока управления 49, путем изменения величины управляющего тока I на контактах 37 катушки 38. Рассмотрим эти более общие режимы работы амортизатора, когда со стороны блока управления 49 на контакты 37 катушки 38 подается управляющий ток I, т.е. рассмотрим случаи, когда

В этих случаях на якорь 36, а следовательно, и на управляющий клапан 31 начинает действовать дополнительная электромагнитная сила NI, которая должна быть равна равнодействующей всех сил, действующих на него:

Здесь N44 - сила давления масла со стороны полости основного клапана 44 на управляющий клапан 31; N40 - сила давления масла со стороны полости управляющего клапана 40 на управляющий клапан 31; N33 - сила упругости пружины 33.

При увеличении величины управляющего тока I электромагнитная сила NI (левая часть равенства (8)) также увеличивается на соответствующую величину. Это приводит к некоторому смещению управляющего клапана 31 влево вдоль оси. Последнее, в свою очередь, вызывает сжатие пружины 33 и, следовательно, приводит к увеличению величины силы N33 до тех пор, пока правая часть равенства (8) не увеличится на аналогичную величину. При этом равенства (8) вновь восстановится.

Таким образом, при увеличении величины управляющего тока I на контактах 37 катушки 38 управляющий клапан 31 перемещается влево вдоль своей оси, а кольцевой зазор Z в проходном сечении управляющего клапана уменьшается (фиг.8). Уменьшение кольцевого зазора Z автоматически вызывает уменьшение расхода масла через него и, как следствие, - повышение давления масла в полости основного клапана 44 и соответствующей силы N44 (правая часть равенства (2) увеличивается). Но данное обстоятельство вызывает смещение заслонки 26 влево вдоль своей оси (разгружающее пружину 27), одновременно (пропорционально) уменьшающее величину силы N27 упругости пружины 27 ровно настолько, чтобы равенство (2) вновь восстановилось. Вместе с тем перемещение влево заслонки 26 вызывает уменьшение кольцевого зазора X, т.е. увеличение в нем гидравлического сопротивления электромагнитного клапана 11, а следовательно, и увеличение степени демпфирования амортизатора.

Таким образом, при увеличении величины управляющего тока I на контактах 37 катушки 38 степень демпфирования амортизатора также увеличивается.

Выполнение основной рабочей поверхности управляющего клапана 31 в виде конической цилиндрической поверхности 51, замыкающейся со стороны меньшего диаметра ограничительным диском 35, с одной стороны, способствует уменьшению осевых габаритов клапана, а с другой, - расширяет возможности варьирования рабочими характеристиками клапана за счет появления возможности варьирования дополнительным параметром - углом наклона конической цилиндрической поверхности 51. Наличие же ограничительного диска 35 позволяет исключить из схемы дополнительный специальный клапан Fail Safe, необходимый в прототипе для реализации режима «Fail Safe», что способствует упрощению конструкции.

Необходимо заметить, что «технологический» диапазон

в реальных конструкциях использовать нецелесообразно из-за неминуемых погрешностей.

Значение управляющего тока

I=I1

соответствует работе амортизатора в режиме «низкой степени демпфирования» (режиме «Comfort») - кривая 1 на фиг.9. Данный режим востребован при езде на плохих дорогах.

Значение управляющего тока

I-I2

соответствует работе амортизатора в режиме «нормальной степени демпфирования» (режиме «Normal») - кривая 2 на фиг.9. Данный режим востребован при езде в обычных дорожных условиях. Значение управляющего тока

I-I3

соответствует работе амортизатора в режиме «высокой степени демпфирования» (режиме «Sport») - кривая 3 на фиг.9. Данный режим востребован при езде на высоких скоростях по хорошим дорогам.

Заметим, что (фиг.8)

0<I1<I2<I3<Imax,

и при этом

0<Z3<Z2<Z1<Zmax.

Следует подчеркнуть, что предлагаемый амортизатор, в отличие от известных, позволяет также реализовать «блокировочный режим»

I=Imax→Z=0,

при котором кольцевой зазор Z равен нулю. В этом случае давление масла в полостях 42 и 44 выравнивается, и заслонка 26 под действием пружины 27 занимает крайнее левое положение. При этом кольцевая поверхность 28 заслонки 26 прижимается к кольцевой поверхности 29 электромагнитного клапана 11 и в результате кольцевой зазор Х становится равным нулю:

I=Imax→Z=0→Х=0.

Входная полость 42 и выходная полость 43 регулируемого электромагнитного клапана 11 перекрыты и движения поршня и штока заблокированы. Блокировочный режим необходим, например, для стабилизации движения транспортного средства на поворотах, при кренах, а также при резком торможении и разгоне - т.е. при «клевках» транспортного средства.

В заключение заметим, что для режима (4), как уже отмечалось, имеет место соотношение (5). Уточним его. На практике величину Y целесообразно выбирать из условия (фиг.8)

Тогда с учетом (10) в интервале (9) функция (6) графически будет иметь вид 8.1 (фиг.8).

Следует отметить, что наряду с описанным выше способом непосредственного крепления регулируемого электромагнитного клапана 11 на трубке-резервуаре 1 амортизатора возможен также вариант автономного расположения регулируемого электромагнитного клапана, изображенный на фиг.10. В этом случае надпоршневая полость 18 амортизатора сообщается с входной полостью 42 регулируемого электромагнитного клапана 11 посредством трубопровода 51, подпоршневая полость 21 сообщается с входной полостью 42 регулируемого электромагнитного клапана 11 посредством трубопровода 52, а кольцевая полость 8 сообщается с выходной полостью 43 регулируемого электромагнитного клапана 11 посредством трубопровода 53. При этом из конструкции исключается замкнутый элемент 16, и регулируемый электромагнитный клапан 11 может быть размещен уже не непосредственно на амортизаторе, а в другом, более подходящем месте. Рабочий процесс амортизатора при этом не изменяется.

Таким образом, использование предложенного конструктивного решения амортизатора позволит повысить его надежность, долговечность ввиду исключения возможности пробоев амортизатора при его работе, упростить и, следовательно, удешевить конструкцию за счет исключения специального клапана Fail Safe для реализации режима «Fail Safe», расширить функциональные возможности амортизатора за счет появления возможности реализации блокировочного режима.

Адаптивный амортизатор подвески транспортного средства, содержащий закрепленную в направляющей штока наружную трубку-резервуар с кольцевой полостью, образованной закрепленным в направляющей штока концентрически трубке-резервуару рабочим цилиндром, внутри которого подвижно размещен монолитный поршень со штоком, перемещаемым в направляющей, и в стенках которого в верхней и нижней его частях выполнены сквозные соответственно верхнее и нижнее рабочие окна, а в основании и направляющей установлены перепускные клапаны, а также содержащий блок управления и установленный в трубке-резервуаре регулируемый электромагнитный клапан непрямого действия, включающий последовательно размещенные входную полость, выходную полость, полость основного клапана и полость управляющего клапана, в полости основного клапана размещен основной клапан - заслонка с центральным дроссельным отверстием, поджимаемая к корпусу пружиной, перекрывающей входную и выходную полости, а в полости управляющего клапана размещен управляющий клапан прямого действия, поджимаемый к корпусу пружиной и жестко связанный с якорем управляющего электромагнита, функционально связанного с блоком управления, отличающийся тем, что в кольцевой полости с помощью замкнутого элемента образована ограниченная замкнутая полость, соединяющая надпоршневую полость через верхнее рабочее окно с входной полостью регулируемого электромагнитного клапана, при этом подпоршневая полость через нижнее рабочее окно посредством перепускного клапана соединена также с входной полостью регулируемого электромагнитного клапана, кроме того, кольцевая полость соединена с выходной полостью регулируемого электромагнитного клапана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к области гашения механических колебаний, в частности в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к подвеске транспортных средств. .

Изобретение относится к устройствам гашения колебаний, в частности на железнодорожном транспорте. .

Изобретение относится к устройствам виброзащитной техники. .

Изобретение относится к устройствам виброзащитной техники и предназначено для снижения интенсивности колебаний объекта, соединенного несущим упругим элементом с основанием.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к амортизационным устройствам с использованием газа в камере с эластичной стенкой. .

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для гашения колебаний в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к амортизатору с переменной демпфирующей силой. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности может быть использовано в амортизаторах автомобилей. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .
Наверх