Разработка нестандартных конструкций гидравлических амортизаторов для рельсовых транспортных средств - Разработка модернизированной конструкции гидравлического гасителя колебаний электровоза

Известен гидравлический демпфер по патенту RU 2324089, опубликован 10.05.2008 г. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях различной транспортной техники.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы демпфера за счет улучшения его демпфирующих характеристик.

Поставленная задача решается тем, что в нижней части штока сплошного круглого сечения выполнен канал, связанный по крайней мере с двумя сквозными соосными отверстиями, расположенными в его диаметральной плоскости, а стенки полого штока, лежащие в горизонтальной плоскости последних, снабжены сквозными изменяющимися по высоте штоков щелями, причем каждая из них направлена по внешней и внутренней образующей полого штока друг к другу концами, имеющими наименьшую их высоту.

Гидравлический демпфер (Рисунок 1.19) состоит из рабочего цилиндра 1, в котором расположен пустотелый шток 2 кольцевого сечения, жестко при помощи шпонки 3 связанный с верхней половиной поршня 4. Внутри пустотелого штока 2 подвижно размещен сплошной шток 5 круглого сечения, соединенный при помощи шпонки 6 с нижней половиной поршня 7. Штоки 2 и 5 зафиксированы относительно половин поршня 4 и 7 стопорными шайбами 8. В пустотелом штоке 2 выполнены сквозные пазы 9, имеющие разную по их длине высоту и контактирующие с отверстиями 10, связанными с каналом 11, расположенным в сплошном штоке 5. На наружных поверхностях верхней половины поршня 4 и нижней 7 выполнены выступы 12, в которых имеются горизонтально расположенные каналы 13, переходящие в вертикальные каналы 14. Выступы 12 примыкают с зазором к радиальным ребрам 15, жестко присоединенным к половинам поршней 4 и 7. Рабочий цилиндр заполнен рабочей жидкостью 16.

Работает гидравлический демпфер следующим образом. При поступательном перемещении верхней 4 и нижней 7 половин поршня, например по стрелке В, рабочая жидкость 16 через горизонтально расположенные каналы 13 выступов 12 попадает в вертикальные каналы 14 и, истекая под давлением, взаимодействует с радиальными ребрами 15, расположенными на наружной поверхности верхней половины поршня 4.

гидравлический амортизатор по патенту россии №ru 2 324 089 c1, разрез

Рисунок 1.19 - Гидравлический амортизатор по патенту России №RU 2 324 089 C1, разрез.

В результате на этой половине поршня возникает вращающий момент, воспринимаемый пустотелым штоком 2 кольцевого сечения (работа гидравлического демпфера, как при движении поршня по стрелке В, так и в обратном направлении, подробно описана в прототипе). Одновременно рабочая жидкость 16 по стрелке С попадает в канал 11 и затем в отверстия 10, а так как они в начальный момент времени расположены напротив сквозных пазов 9, имеющих, например, на этом участке размер по высоте, равный диаметру отверстий 10, то рабочая жидкость 16 без особого сопротивления проходит в надпоршневую полость рабочего цилиндра 1. В дальнейшем в связи с закручиванием пустотелого штока 2 кольцевого сечения по стрелке Е крутящим моментом, например, отверстие 10, находящееся слева, если смотреть на фиг.1 и 3, будет постепенно перекрываться уменьшающимся размером по высоте щелью 9, что создаст сопротивление движению штоков 2 и 5 по стрелке В. В то же время отверстие 10, находящееся справа, сразу же перекроется стенкой пустотелого штока 2 и поэтому рабочая жидкость 16 через него не будет попадать в надпоршневую полость рабочего цилиндра 1. Следовательно, сопротивление движению штоков 2 и 5 совместно с половинами поршня 4 и 7 еще более возрастет, а это увеличит демпфирующую способность демпфера. При движении штоков 2 и 5 совместно с половинами поршня 4 и 7, обратном направлению стрелки В, рабочая жидкость 16 из надпоршевой полости демпфера будет перетекать в обратном направлении через каналы 14 и тем самым при взаимодействии ее с ребрами 15, расположенными на нижней половине поршня 7, будет закручивать сплошной шток 5 круглого сечения, но в направлении, обратном стрелке Е. Такой его угловой поворот также будет способствовать перекрытию отверстий 10 и подобно тому, как этот описано выше, создавать силы сопротивления движению подвижных деталей демпфера. В дальнейшем указанные процессы могут повторяться многократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как наличие дроссельных каналов, выполненных в пустотелом штоке кольцевого сечения и сплошном круглого сечения, позволит создать дополнительные силы сопротивления движению поршня и, следовательно, повысить демпфирующие характеристики гасителя.

гидравлический виброгаситель по патенту россии №ru 77 372 u1, разрез

Рисунок 1.20 - Гидравлический виброгаситель по патенту России №RU 77 372 U1, разрез.

Гаситель колебаний (Рисунок 1.20) , содержащий корпус, в котором выполнена цилиндрическая полость и который оснащен узлом крепления к виброзащищаемому изделию, поршень, выполняющий функцию инерционной массы и в котором выполнен ряд сквозных аксиальных отверстий, упругие элементы типа спиральных пружин, взаимодействующие с корпусом и поршнем с заданным осевым усилием, обеспечивающим центральное положение поршня в полости, причем жесткость пружин и массу поршня подбирают такимобразом, чтобыобеспечить заданную частоту настройки, рабочую жидкость, например машинное или силиконовое масло, зарядное устройство, обеспечивающее заполнение гасителя рабочей жидкостью при избыточном давлении и обеспечивающее герметичность после зарядки крышки корпуса, герметично закрывающей рабочую полость, отличающийся тем, что рабочая жидкость, заполняющая полость, находится под избыточным давлением, создаваемым в процессе зарядки, и соединяется с дополнительной упругодеформируемой компенсирующей емкостью типа сильфона, которая способна за счет собственной деформации компенсировать температурное расширение-сжатие рабочей жидкости и тем самым исключить появление газовых пузырей во всем диапазоне изменения температур окружающей среды, встречающихся в процессе эксплуатации.

Похожие статьи




Разработка нестандартных конструкций гидравлических амортизаторов для рельсовых транспортных средств - Разработка модернизированной конструкции гидравлического гасителя колебаний электровоза

Предыдущая | Следующая