Амортизатор телескопический: Телескопический амортизатор. Нюансы конструкции | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис – Гидравлический телескопический амортизатор | Устройство автомобиля

Телескопический амортизатор. Нюансы конструкции | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис

Они одинаковые только с виду. На самом деле внутри у амортизаторов разных поколений и фирм содержится много интересного, необычного и даже уникального. Того, что определяет главный параметр амортизаторов – его динамическую характеристику.

В легковых автомобилях наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы. Собственно, это гидравлический поршневой насос. Его цилиндр, заполненный жидкостью (маслом), крепят к одному концу пружины подвески, а шток поршня – к другому. Растягиваясь и сжимаясь, пружина заставляет проходить поршень через жидкость, перекачивая ее с одной стороны на другую через маленькие калиброванные отверстия – жиклеры. Чтобы продавить масло через жиклеры, нужно приложить достаточно большое усилие. Это усилие замедляет ход пружины, поскольку всегда направлено в сторону, противоположную движению штока поршня.

 

 

В реальной жизни конструкция амортизатора намного сложнее. Например, объем масла, вытесняемый поршнем при ходе вверх и вниз, не может быть одинаков из-за того, что часть пространства с одной стороны занимает шток поршня. Для компенсации этой разницы, а также для нивелирования температурных расширений конструкции требуется некий запасной объем гидравлической жидкости. Этот компенсационный объем может быть размещен в разных местах.

Если компенсационный объем масла располагают снаружи в зазоре между трубой корпуса рабочего цилиндра и второй трубой несколько большего диаметра, то такой амортизатор называют гидравлическим двухтрубным (в быту просто «гидравлическим»). Эту конструкцию давно считают классической, и такие амортизаторы устанавливают на большинство легковых автомобилей.

Кроме жидкости в любом амортизаторе есть газ. В том же классическом двухтрубном компенсационная полость, соединенная с рабочим цилиндром через «донный» клапан, заполнена гидравлической жидкостью только наполовину. Остальное занимает газ (воздух или азот). И, тем не менее, со словом «газ» связано несколько мифов.

Для того чтобы газ при работе амортизатора не попал в рабочий цилиндр, приходится принимать дополнительные меры. В большинстве случаев требуется, чтобы расположение двухтрубных амортизаторов было близким к вертикали. Это ограничение может быть снято, если расположить компенсационную полость как-то иначе, чем в двухтрубном амортизаторе. Например, в том же рабочем цилиндре можно отделить вторым «плавающим» поршнем (не имеющим штока, а только ограничивающим полость переменного объема) некоторую часть и заполнить ее сжатым под давлением газом. Этот газ, расширяясь и сжимаясь, будет компенсировать как объем, занимаемый штоком (штоки в таких амортизаторах делают очень тонкие), так и температурные расширения. Но поскольку газ находится в самом рабочем цилиндре, а не в полости, соединенной с ним через дренажный клапан, то во избежание схлопывания газа под действием рабочих усилий сжимать его приходится до давления 25–30 и более атмосфер. Таким образом, внутри амортизатора появляется газовая пружина, которая выталкивает шток с усилием порядка 25 кг. Такая конструкция названа однотрубной (однотрубный газогидравлический амортизатор, если точнее, а в быту просто «газовый»). Однотрубный амортизатор имеет массу достоинств, он по заслугам оценен, скажем, спортсменами. Монтировать такой амортизатор можно в любом положении, перегреть его, а тем более заставить масло в нем закипеть практически невозможно из-за повышенного давления внутри корпуса и значительно лучших, чем у двухтрубного амортизатора, условий охлаждения. Разработчики спортивных автомобилей с успехом размещают газовые амортизаторы внутри кокпита, где условия охлаждения хуже, чем около колес.

Газовый однотрубный амортизатор в свое время был очень сильно разрекламирован и преподносился как панацея, способная избавить подвеску любого автомобиля от всех ее бед. В жизни панацеи не бывает. Но последствия рекламного давления остались, и многие водители продолжают считать, что «газовый» амортизатор лучше «гидравлического».

Однотрубный газогидравлический амортизатор нашел свою нишу применения, где оказался очень полезен. Кроме спорта его успешно используют на больших тяжело нагруженных машинах, эксплуатируемых далеко не на самых идеальных дорогах. Но чем автомобиль меньше, тем вреднее те самые 100 килограммов, которые добавляет сжатый газ к усилию пружин. Поэтому однотрубные газогидравлические амортизаторы на маленьких машинах не используются, да и на средних редко.

Одна из рекламных страшилок, которыми пользовались продавцы газовых амортизаторов лет десять назад, гласила, что из-за недостаточного теплоотвода двухтрубный гидравлический амортизатор можно перегреть до такого состояния, что масло закипит. Миллионам автовладельцев «вскипятить» масло в амортизаторе пока не удавалось, но теоретическая возможность образования кавитационных пузырьков на некоторых режимах в двухтрубных амортизаторах, которые заправлены маслом с низкой температурой кипения, действительно имелась. Устранить эту возможность можно двумя способами: заправить амортизатор жидкостью, не склонной к кавитации, или несколько увеличить давление в компенсационной камере.

На практике пошли как тем, так и другим путем. Гидравлическая жидкость всех «приличных» амортизаторов последних поколений кавитационных пузырьков при любых мыслимых условиях работы не образует. Кроме того, появился новый тип амортизаторов – двухтрубный газогидравлический низкого давления. Собственно, это классический двухтрубный, в компенсационную камеру которого закачан газ под небольшим (2–3 атм) давлением. Профессионалы называют такие амортизаторы «поддутыми», а для торговли они все равно «газовые». Считается, что эта конструкция решила все задачи современного массового автомобилестроения, устранив недостатки (реальные и мнимые) обычных гидравлических двухтрубных амортизаторов. Она позволила, не меняя кардинально технологию производства, выпускать компоненты, отвечающие современным требованиям, и успешно продавать их даже тем, кто ничего не хочет знать об амортизаторах без приставки «газовый».

На этом обзор конструкций амортизаторов заканчивать еще рано, поскольку для подвески типа МакФексон делают амортизаторы особого типа, которые играют роль направляющего элемента самой подвески (это называют «стойка»). Традиционно для подвесок МакФексон используют гидравлические двухтрубные амортизаторы с измененной (усиленной) направляющей штока, а сам шток делают толще, чтобы он мог воспринимать изгибающие нагрузки. Газогидравлический амортизатор высокого давления в подвеске такого типа сначала использовать не удавалось. Но поскольку очень хотелось, то придумали симбиоз двухтрубного и газогидравлического. Для этого перевернули однотрубный амортизатор штоком вниз, а компенсационную камеру высокого давления разместили так, как в двухтрубном. Так родился двухтрубный амортизатор высокого давления, который применяют сейчас в подвесках типа МакФерсон.

На спортивных амортизаторах компенсационную камеру размещают вообще в другом устройстве, соединив ее рабочим цилиндром амортизатора гибкой трубкой высокого давления. Дорого и ненадежно. Но круто.

Кроме всего прочего, для правильной работы подвески усилия сжатия и растяжения амортизатора не должны быть одинаковы. Поэтому делают две группы жиклеров, одна работает на сжатие, другая на растяжение. Выбор осуществляют клапаны, открывающие только ту группу жиклеров, которая нужна.

Параллельно с «газовой» историей развивается второе направление развития конструкции амортизаторов – эволюция клапанной системы. Этот процесс идет тихо, без рекламных фанфар, но именно здесь проявились главные достижения, позволившие сначала в широких пределах изменить характеристики амортизаторов под задачи подвески различных автомобилей, а затем сделать амортизатор частью общей системы управления автомобилем.

Как только в амортизаторах появились клапаны, так сразу дал о себе знать самый главный недостаток клапанных систем – инерция их срабатывания. При короткоходовых высокочастотных колебаниях колеса (подвески) клапаны просто не успевали срабатывать, и характеристика амортизатора в этой зоне работы оказывалась далеко не оптимальной. Малоинерционные (легкие и тонкие) клапаны не обладали достаточной прочностью, чтобы выдержать напор жидкости во время полного хода штока с большой скоростью. Чтобы исправить сложившееся положение, пришлось установить две группы клапанов: одна работает во время малых ходов и справляется с большой частотой колебания поршня, другая берет на себя поток масла при значительных перемещениях штока с большой скоростью. Существует рабочий диапазон, где обе группы клапанов работают совместно. Установка двух групп клапанов не только устранила инерционные провалы, но и позволила создать амортизаторы, характеристика которых значительно отличается от линейной. В начале движения штока срабатывают только малоинерционные клапаны, и масло идет через их жиклеры, затем постепенно включаются основные, а при больших ходах объем жидкости, проходящий через основные жиклеры, столь велик, что группа, вступившая в работу первой, уже не оказывает влияния на характеристику амортизатора в целом.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Несколько групп клапанов, которые могли работать как по отдельности, так и вместе, стали очень значительным шагом в развитии конструкции амортизаторов. Поначалу, да и сейчас в более простых вариантах конструкции (читай: на подавляющем большинстве эксплуатируемых автомобилей), клапаны «откликались» на свои ходы и частоты движения поршня, и характеристиками амортизатора управляют дорожные условия по алгоритму, жестко заложенному разработчиками. Следующим логическим шагом развития конструкции стали амортизаторы с клапанами, вступающими в работу по внешней команде (водителя или системы управления), – так появились амортизаторы с регулируемой жесткостью. Однако, поскольку для грамотного обеспечения всех требований, как условий комфорта, так и безопасности, следует учитывать множество факторов, то регулирование характеристик амортизатора было переложено на плечи электронной системы управления.

За примерами далеко ходить не нужно.

Технология частотно-селективного демпфирования (FSD) амортизаторов компании KONI – это пример работы нескольких групп клапанов. FSD позволяет амортизатору стать «мягче» при ходе отбоя и во время вибрации колеса (небольшой ход колеса при частоте не менее 1 Гц). Однако при начале движения автомобиля и во время прохождения им поворотов амортизатор остается «жестким». Такая конструкция амортизаторов повышает как комфорт автомобиля, так и его устойчивость на очень скользкой дороге. Это пример «жесткого» алгоритма настройки амортизаторов.

А примером амортизаторов с электронным регулированием жесткости могут быть амортизаторы серии CDC компании ZF. Еще недавно эту разработку можно было видеть только на машинах премиум-класса, сейчас она пришла на машины среднего и даже гольф-класса. Блок управления CDC рассчитывает оптимальные величины демпфирования, получая информацию от множества датчиков. За изменение жесткости отвечают клапаны, регулирующие поток масла. На машинах, оснащенных амортизаторами с электронной регулировкой жесткости, рулевое управление быстрее реагирует на действия водителя, а амплитуды колебаний вертикальных, поперечно-угловых колебаний значительно ниже. За счет надежности сцепления с дорожным покрытием сокращается тормозной путь.

Разрабатывая конструкцию, алгоритм работы и механизм обеспечения требуемой характеристики амортизаторов (собственно, разрабатывая их клапанно-жиклерную систему), специалисты многих производителей идут своим путем. При этом они не только не рекламируют свои достижения, но по возможности стараются скрыть как можно дольше от посторонних глаз новинки, используемые в этом самом главном узле амортизатора, чтобы хоть как-то затруднить возможность прямого копирования своих изделий конкурентами.

Итак, современные амортизаторы – это весьма сложные агрегаты, которые из автономного когда-то узла все больше и больше становятся компонентом глобальной системы управления и активной безопасности автомобиля и, значит, требуют к себе серьезного системного отношения.

Гидравлический телескопический амортизатор | Устройство автомобиля

 

Какое назначение амортизаторов на автомобиле?

Амортизаторы предназначены для гашения колебаний подвески при движении автомобиля по неровной дороге. В настоящее время на автомобилях устанавливают гидравлические телескопические амортизаторы двустороннего действия, в которых гашение колебаний происходит как при подъеме, так и опускании колеса за счет трения перетекаемой в них жидкости из одной полости в другую. При установке амортизаторов у задних колес легковых автомобилей с поперечным наклоном они частично выполняют роль стабилизаторов поперечной устойчивости автомобиля.

Как устроен и работает гидравлический телескопический амортизатор?

Гидравлический телескопический амортизатор двустороннего, действия (рис.160) состоит из резервуара с днищем 1, в котором установлен цилиндр 2. В цилиндре находится шток 5, соединенный с поршнем 3. Шток в верхней части движется по направляющей 4 и уплотнен сальником, предотвращающим вытекание жидкости. Цилиндр соединен с рычагами подвески или с балкой моста, а шток – с кузовом или рамой автомобиля, что позволяет поршню перемещаться па цилиндру при колебаниях подвески. В поршне 3 выполнены два ряда сквозных калиброванных отверстий, закрытых сверху перепускным клапаном 6, а снизу – клапаном 7 отдачи с сильной пружиной 8. В нижней части цилиндра установлены два клапана сжатия 10 и один впускной 9. Внутренняя полость цилиндра заполняется амортизаторной жидкостью АЖ-12Т с присадками, обеспечивающими меньшую вязкость при низких температурах и повышение смазочных и антиокислительных свойств.

Рис.160. Амортизатор.

Работает амортизатор так. При наезде колеса на препятствие и сжатии рессоры поршень вместе со штоком движется вниз и жидкость из нижней полости перетекает через калиброванные отверстия и перепускной клапан 6 в надпоршневую полость. Так как в этой полости размещен шток 5, занимающий некоторый объем, то вся жидкость из нижней полости цилиндра 2 не может уместиться в верхней полости. Поэтому часть жидкости перетекает через калиброванные отверстия клапана сжатия 10 в резервуар. Если наезд происходит плавно, то клапан сжатия остается закрытым. При быстром наезде давление жидкости под поршнем резко увеличивается и клапан 10 открывается, перепуская жидкость в резервуар.

При плавном отходе колеса от рамы или кузова (съезде колеса с препятствия) поршень движется вверх. Давление жидкости над поршнем повышается, перепускной клапан 6 закрывается, а жидкость перетекает через внутренний ряд отверстий в поршне и через кольцевой зазор между закрытым клапаном – 7 отдачи и его направляющей втулкой в подпоршневую полость. Одновременно открывается впускной клапан 9 и жидкость перетекает из резервуара в цилиндр.

При резком отходе колеса от рамы или кузова скорость движения поршня возрастает, что создает значительное давление жидкости над поршнем. Под этим давлением клапан 7 отдачи открывается и жидкость с меньшим сопротивлением перетекает в подпоршневую полость. При этом перетекание жидкости через впускной клапан 9 продолжается. Следовательно, клапан отдачи разгружает подвеску и амортизатор от больших усилий при резких ходах отдачи, а также при возрастании вязкости жидкости. Характеристика телескопического амортизатора подбирается так, чтобы обеспечивалось усилие перемещения подвески при ходе отдачи в 2-3 раза большее, чем при ходе сжатия. Это достигается подбором сечения отверстий клапанов – и силы сжатия их пружин.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Ходовая часть и дополнительное оборудование автомобиля»

автомобиль, амортизатор, гидравлический телескопический амортизатор, жидкость, клапан, поршень

Смотрите также:
репродукции картин на заказ недорого

Отличия телескопических и рычажных амортизаторов

 

 

Данная статья является общепознавательной


     

Устройства для гашения колебаний называют в разных отраслях техники по-разному: в авиации — преимущественно демпферами, на железнодорожном транспорте — гасителями, а в автомобильном деле — амортизаторами. Сегодня в основе этих устройств лежит жидкостное трение, главной особенностью которого является зависимость от скорости, а именно это и нужно, как показывает теория, для гашения колебаний. Первыми гидравлическими амортизаторами, нашедшими применение на автомобилях, стали так называемые рычажные. Усилие к их механизму прилагается через рычаг, сидящий на специальной оси устройства. Вместе с тем в период появления их, в частности на советском массовом легковом автомобиле ГАЗ—Ml, запущенном в производство в 1936 году, они были названы в инструкции по эксплуатации поршневыми, что отражало такую подробность их конструкции, как вытеснение жидкости поршнем.

Главным требованием для обеспечения надежной работы таких амортизаторов было отсутствие воздуха в жидкости, которой они заправлялись. Действительно, работа гидравлических устройств строится на принципе ее несжимаемости, пузырь же сжимается почти без сопротивления, и в работе узла получается провал.

Благодаря рычажным амортизаторам удалось решить многие проблемы, сопутствовавшие улучшению качества дорог, росту скоростей и возросшим требованиям к комфортабельности автомобилей. Применение таких амортизаторов свело к минимуму вероятность шимми (виляние управляемых колес) и практически исключило трампинг (резкие колебания оси между шинами и рессорами), что существенно повысило безопасность езды. Введение их уменьшило раскачивание кузова и особенно характерное для автомобилей тех лет галопирование. За повсеместным распространением рычажных амортизаторов на легковых машинах последовало их широкое применение в передних подвесках грузовиков. Однако по мере распространения рычажных конструкций все ощутимее вырисовывались их недостатки, отрицательное влияние которых на характеристики автомобиля год от года сказывалось все заметнее.

Во-первых, сами амортизаторы были тяжелыми, так как их рабочие органы размещались в литом чугунном корпусе с массивными стенками. Во-вторых, изготовление их деталей из-за специфической конфигурации было достаточно трудоемким. В частности, это относится к сложной обработке литых корпусных деталей.

Принципиальным шагом вперед стало создание совершенно новой конструкции телескопических, двухтрубных амортизаторов. Они быстро заняли место рычажных. Причина проста: телескопические в три четыре раза легче, более технологичны. Трубные детали при современном высоком уровне металлургического производства требуют минимальной обработки, их детали только режут (а иногда и рубят на специальных штампах) в нужный размер и обрабатывают по торцам, причем заготовки рабочего цилиндра обладают необходимой точностью внутреннего диаметра и чистотой рабочего зеркала. Если учесть, что такие детали, как поршень, направляющая, корпус донного клапана, делаются из металлокерамики и практически не требуют механической обработки, а обработка цилиндрического штока очень легко автоматизируется, то становится понятным, почему трудоемкость изготовления и сборки телескопических амортизаторов вчетверо меньше, чем рычажных.

Но дело не только в этом. Телескопические амортизаторы обладают принципиальным гидравлическим преимуществом — количество жидкости, которое перемещается в них из одной полости в другую при каждом ходе колеса, почти в десять раз больше, чем у рычажных. Это обусловлено тем, что у них цилиндр большего диаметра и ход поршня близок к ходу колеса. Необходимое сопротивление в телескопических амортизаторах обеспечивается при вшестеро меньшем давлении жидкости (25—50 кгс/см2), благодаря чему дроссельные отверстия и щели клапанов могут быть больших размеров. Очевидно, что увеличение (в результате износа) зазора между поршнем и цилиндром перестает быть опасным, так как утечка жидкости через этот зазор все равно намного уступает ее количеству, проходящему через дроссельные отверстия и клапаны. Сегодня эффективность устройства определяется не износом пары «поршень—труба», а другими факторами, в основном износом сальника и вызываемой этим течью.

В целом же существенные достоинства (повторим: вшестеро меньшее рабочее давление, долговечность, компактность, малая масса и невысокая себестоимость) телескопического амортизатора обеспечили ему преимущественное распространение на автомобилях.

 


           

телескопический амортизатор 🎓 ⚗ перевод с немецкого на русский

См. также в других словарях:

  • Барановичский автоагрегатный завод — В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из за отсутствия сносок …   Википедия

  • Танк Т-34 — Рождение тридцатьчетверки         Массовые танки Красной Армии Т 26 и БТ по своим тактико техническим данным были вполне на уровне требований середины 30 х годов и вполне удовлетворяли наших танкистов. Их производство развернулось в 1934 36 гг,… …   Энциклопедия техники

  • S 35 (танк) — S 35 в музе …   Википедия

  • S-35 «SOMUA» — S 35 в музее Абердинского полигона (США) Char de cavalerie Somua S 35 Классификация средний танк …   Википедия

  • S35 — S 35 в музее Абердинского полигона (США) Char de cavalerie Somua S 35 Классификация средний танк …   Википедия

  • S 35 — в музее Абердинского полигона (США) Char de cavalerie Somua S 35 Классификация средний танк …   Википедия

  • Somua S35 — S 35 в музее Абердинского полигона (США) Char de cavalerie Somua S 35 Классификация средний танк …   Википедия

  • Somua S-35 — S 35 в музее Абердинского полигона (США) Char de cavalerie Somua S 35 Классификация средний танк …   Википедия

  • ВАЗ-2108 — У этого термина существуют и другие значения, см. Восьмёрка. ВАЗ 2108 …   Википедия

  • Henschel Hs 129 — Hs 129 Хеншель Hs 129 B 1 Тип штурмовик …   Википедия

  • Хеншель Hs.129 — Hs 129 Хеншель Hs 129 B 1 Тип штурмовик Разработчик Henschel Производитель Henschel завод в Шенефельде Главный конструктор Фридрих …   Википедия

Гидравлический телескопический амортизатор

Группа изобретений относится к машиностроению. Амортизатор содержит корпус, цилиндр, шток, поршень-клапан, втулку-регулятор, стержень с дорожками, телескопически установленный в штоке, донный клапан, направляющую штока. Дорожки па стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока. Направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор, при этом отверстия в штоке перекрываются, изменяя количество перепускаемой жидкости. В амортизаторе по первому варианту конец стержня зафиксирован в зоне донного клапана от поворота и осевого перемещения. В амортизаторе по второму варианту конец стержня зафиксирован в зоне донного клапана от осевого перемещения. Амортизатор содержит дополнительный клапан с каналами, прилегающими к отверстиям донного клапана. Направляющий упор, дополнительно выполненный на штоке, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает стержень, при этом отверстия в дополнительном клапане перекрываются, изменяя количество перепускаемой жидкости. Достигается получение автоматической настройки усилия амортизатора в зависимости от положения штока, а также возможность перенастройки амортизатора без демонтажа. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции гидравлических телескопических амортизаторов и стоек транспортных средств.

Известно устройство телескопической стойки транспортного средства («Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей: ВА3-2110, ВА3-2111, ВА3-2112», Москва, издательство «Ливр», 1998 г. стр.73, рис 4-1, рис 4-2), содержащее корпус, шток, направляющую втулку штока, цилиндр, поршень, клапан сжатия.

Данное устройство служит для изменения усилий сопротивления в зависимости от скорости перемещения штока. При этом не учитывается положение штока в конкретный момент. Положение штока, как правило, соответствует положению колеса транспортного средства: среднее положение штока — отсутствие неровностей на поверхности дороги, шток в нижнем положении — выступ, шток в верхнем положении — углубление на поверхности дороги. Различным положениям штока необходимы различные величины усилий сопротивления, в среднем положении — минимальное сопротивление — зона комфорта, в крайних положениях максимальное сопротивление — предохранение от «пробоя».Таким образом, вышеуказанное устройство не обеспечивает эффективную реакцию на изменение внешних факторов, в данном случае, рельефа дорожного покрытия.

Известно устройство (а.с. SU 1135934 F16F 9/48) содержащее корпус, цилиндр, поршень со штоком, телескопической трубкой с продольной канавкой, установленной в штоке, и взаимодействующей еденной частью цилиндра или клапаном.

Описанное устройство позволяет изменять усилие сопротивления в зависимости от положения штока, повышая тем самым плавность хода транспортного средства.

Недостатком этого устройства является регулирование только одного параметра — усилие сопротивления при сжатии, при этом не менее важным для транспортного средства является усилие сопротивления при отбое.

Кроме того, устройство не позволяет проводить регулировку без его демонтажа и разборки. Другим функциональным недостатком является невозможность автоматически изменять усилия амортизатора при повороте транспортного средства в случае использования этого устройства в передних стойках автомобиля. Устранение этого недостатка позволило бы уменьшить крен при повороте транспортного средства, тем самым улучшило бы управляемость и устойчивость последнего.

Технической задачей заявляемого гидравлического телескопического амортизатора является возможность получения автоматической настройки усилий сопротивления амортизатора в зависимости от занимаемого положения штока, возможность перенастройки амортизатора без разборки и демонтажа.

Техническим результатом заявляемого гидравлического телескопического амортизатора является повышение комфорта и безопасности при эксплуатации автомобиля.

Технический результат достигается тем, что в гидравлическом телескопическом амортизаторе, содержащим корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненных на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а один конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от поворота и осевого перемещения. Также технический результат достигается тем, что в гидравлическом телескопическом амортизаторе, содержащим корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, отличающийся тем, что дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненных на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а направляющий упор, выполненный дополнительно на штоке, при перемещении штока, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает стержень, при этом конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от самопроизвольного осевого перемещения и выполнен в виде дополнительного клапана с каналами, прилегающими к отверстиям донного клапана для прохождения жидкости, каналы и отверстия смещаются при повороте стержня, происходит частичное или полное перекрытие отверстий, площадь сечения каналов и отверстий одинакова или различна, а соединение дополнительного клапана со стержнем выполнено неподвижным или шарнирным.

На фиг.1 изображен общий вид гидравлического телескопического амортизатора, продольный разрез.

Амортизатор состоит из корпуса 1, цилиндра 2, штока 3, деталей штока, регулирующие величину потока перепускаемой жидкости: поршня-клапана 4 и втулки — регулятора 5, стержня 6, телескопически установленного внутри штока и зафиксированного в зоне расположения донного клапана 7 от поворота и осевого перемещения, направляющей штока 8, дорожки 9, направляющего упора 10, отверстий 11 и 12 выполненных в штоке и отверстия 13, выполненного во втулке-регуляторе, на стержне выполнен участок дорожки 14 с близким нулю углом закручивания к оси штока. Надпоршневая полость амортизатора обозначена буквой А, подпоршневая полость буквой Б.

На фиг.2 изображен вариант гидравлического телескопического амортизатора, содержащего дополнительно направляющий упор 15, выполненный на штоке, дополнительный клапан 16 с каналами 17, соединенный со стержнем шарниром 18, отверстия донного клапана для прохождения жидкости 19, прижимная пружина 20.

На фиг.3 изображен вариант гидравлического телескопического амортизатора, содержащего дополнительно направляющий упор 21.

Амортизатор работает следующим образом.

Исполнение конструкции по фиг.1. Устройство осуществляет автоматическую регулировку усилия отбоя в зависимости от положения штока при его продольном перемещении в цилиндре 2 и регулировку усилия отбоя при повороте штока.

При перемещении штока 3 вверх вместе со втулкой-регулятором 5 направляющий упор 10, передвигаясь по дорожке 9, стержня 6 поворачивает втулку 5 относительно штока 3, при этом отверстия 12 и 13 перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой жидкости из полости А в полость Б, через зазоры в полости штока 3, и стержня 6. Этим достигается увеличение усилий сопротивления создаваемого втулкой 5 совместно с поршнем 4. Чем выше перемещается шток, тем больше перекрываются отверстия 12 и 13. Усилие сопротивления вблизи верхней мертвой точке штока — максимальное. Во время нахождения упора на участке 14 дорожки 9 с углом закручивания близким нулю к оси штока обеспечивается максимальное совмещение отверстий 12 и 13 — зона положения штока с минимальным усилием сопротивления.

При повороте штока 3 относительно корпуса 1 (например, при использовании амортизатора в передних стойках транспортного средства, при повороте колес) втулка-регулятор 5 удерживается от поворота дорожками 9 зафиксированного стержня 6, через упор 10. Происходит взаимное смещение и перекрытие отверстий 12 и 13, изменяется усилие сопротивление амортизатора, при его работе в этом положении штока.

При необходимости ручной регулировки усилия сопротивления амортизатора, вращением штока вокруг его продольной оси, отверстие 13, в исходном положении, совмещается с отверстием 11, имеющего другое значение площади поперечного сечения.

При ходе штока вниз в полости А образуется зона разряжения, положение отверстий 12 (или 11) и 13 не оказывают влияние на работу амортизатора. Происходит работа поршня-клапана 4 и донного клапана 7.

Исполнение конструкции по фиг.2. Устройство осуществляет автоматическую регулировку усилия сжатия в зависимости от положения штока при его продольном перемещении в цилиндре 2 и регулировку усилия сжатия при повороте штока.

При ходе штока 3 вверх происходит работа поршня-клапана 4 и клапана 7. При ходе штока вниз упор 15, выполненный на штоке 3, попадая на участок дорожки 9 с закручиванием вокруг продольной оси штока, поворачивает стержень 6 вместе с дополнительным клапаном 16, при этом каналы 17 дополнительного клапана смещаются относительно отверстий 19 донного клапана для прохождения жидкости. Происходит частичное или полное перекрытие отверстий 19, тем самым увеличивается усилие сопротивления при сжатии. Для компенсации возможной неплоскостности клапанов 16 и 7 соединение стержня 6 и дополнительного клапана 16 выполнено с помощью шарнира 18. Пружина 20 удерживает стержень 6 от самопроизвольного осевого смещения. Участок дорожки 14 обеспечивает постоянное минимальное усилие сопротивления при сжатии.

При повороте штока 3 относительно корпуса 1 (например, при использовании амортизатора в передних стойках транспортного средства, при повороте колес) упор штока 15, взаимодействуя с дорожкой 9, поворачивает стержень 6 и дополнительный клапан 16. Отверстия 19 частично или полностью перекрываются телом клапана 16; сопротивление проходу жидкости увеличивается. Увеличение усилия сжатия уменьшает величину крена транспортного средства с соответствующей стороны.

Для ручной регулировки усилия сжатия, в исходном положении, поворотом штока устанавливается требуемое взаимное сочетание каналов 17 и отверстий 19, учитывая при этом, что отверстия и каналы, выполненные на клапанах, имеют различную площадь поперечного сечения.

Исполнение конструкции по фиг.3. Устройство осуществляет автоматическую регулировку усилия отбоя и сжатия в зависимости от положения штока при его продольном перемещении в цилиндре 2 и регулировку усилия сжатия при повороте штока.

При ходе штока 3 вверх упор 21 переходит на участок дорожки 14 с близким нулю углом закручивания вокруг оси штока, стержень 6 практически не поворачивается, упор 10 переходит на участок дорожки 9 закрученный вокруг оси штока, поворачивая втулку-регулятор 5. Происходит работа аналогично при исполнении по фиг.1. При ходе штока вниз упор 21, выполненный на штоке переходит на закрученный участок дорожки 9, через которую поворачивает стержень 6 вместе с клапаном 16. Происходит работа аналогично при исполнении по фиг.2.

Для лучшего понимания дорожки 9 стержня 6 и упоры 21 и 10 изображены на иллюстрациях условно-схематично. В реальности стержень может иметь, например, трехгранный профиль, с осевым скручиванием на определенных участках, а упоры соответственно выполнены в виде отверстия трехгранного сечения.

Таким образом, заявленный амортизатор позволяет получать автоматические настройки усилий сопротивления амортизатора в зависимости от занимаемого положения штока и возможность перенастройки амортизатора без разборки и демонтажа.

Устройство может быть применено в существующих амортизаторах и стойках автомобилей без конструктивной доработки присоединительных узлов.

1. Гидравлический телескопический амортизатор, содержащий корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, отличающийся тем, что дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненными на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а один конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от поворота и осевого перемещения.

2. Гидравлический телескопический амортизатор, содержащий корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, отличающийся тем, что дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненными на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а направляющий упор, выполненный дополнительно на штоке, при перемещении штока, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает стержень, при этом конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от самопроизвольного осевого перемещения и выполнен в виде дополнительного клапана с каналами, прилегающими к отверстиям донного клапана для прохождения жидкости, каналы и отверстия смещаются при повороте стержня, происходит частичное или полное перекрытие отверстий, площадь сечения каналов и отверстий одинакова или различна, а соединение дополнительного клапана со стержнем выполнено неподвижным или шарнирным.

Телескопический амортизатор с регулируемым усилием

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности может быть использовано в амортизаторах автомобилей. Амортизатор содержит корпус, цилиндр, компенсационную полость, сообщенную с полостью цилиндра дроссельными отверстиями, поворотную управляемую извне втулку, обеспечивающую изменение сечения дроссельных отверстий, шток, поршень с перепускным клапаном и клапаном отдачи, клапан сжатия, направляющую втулку. Поворотная втулка установлена в штоковой полости и закреплена на конце пружины сжатия. Другой конец пружины обращен в сторону поршня и зафиксирован на штоке. На поверхности втулки, контактирующей с поверхностью дроссельных отверстий, выполнены калиброванные каналы различного сечения. Посредством поворота штока в направляющей втулке каналы поочередно образуют с дроссельными отверстиями сквозные отверстия с различной площадью поперечного сечения. Достигается обеспечение регулировки усилия сопротивления амортизатора, без демонтажа и разборки, автоматическое изменение усилий амортизатора при поворотах транспортного средства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

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

Известна конструкция амортизатора с дифференцированным усилием растяжения (патент России 2178743, В60G 17/08). Амортизатор состоит из рабочего цилиндра, внешнего резервуара для рабочей жидкости, поршня с рабочим штоком, клапана сжатия, корпуса, пружины и дополнительного поршня, установленного в штоковой полости с возможностью перемещения относительно штока, и поверхности с калиброванными канавками.

Указанная совокупность признаков позволяет повысить устойчивость транспортного средства, например автомобиля, за счет увеличения усилий сопротивления амортизатора при растяжении на резких перепадах дорог и при поворотах. Однако конструкция не позволяет при эксплуатации регулировать усилие сопротивления для получения различных характеристик или компенсировать естественный износ в результате трения деталей между собой, непосредственно на автомобиле без демонтажа амортизатора и его разборки. Вдобавок подвижный узел дополнительного поршня сам изнашивает шток и цилиндр, что ведет к потере усилий и уменьшению срока службы.

Известно также устройство (а.с. №682691 СССР, кл. F16F 9/08), содержащее цилиндр с крышками, поршень, компенсационную полость, сообщенную с полостью цилиндра посредством дросселирующего отверстия, поворотную управляемую втулку, обеспечивающую изменение сечения дроссельного отверстия.

Конструкция прототипа частично устраняет недостатки, присущие аналогу. Позволяет водителю самостоятельно устанавливать желаемую частоту демпфирования, подходящую для каждого конкретного стиля вождения или дорожного покрытия, посредством ручной настройки с помощью внешнего переключателя.

Недостатком данного амортизатора является исполнение механизма регулировки усилия сопротивления, осуществимого только при наличии эластичной оболочки. В автомобилях наружная оболочка выполняется в виде жесткого несущего корпуса с возможностью крепления других элементов, например опорной чашки для пружины. Кроме того, расположение этого механизма регулировки в подвеске транспортного средства возможно только в подкузовном пространстве и его функционирование может быть затруднено наличием других элементов, например той же пружины или защитного кожуха.

Также устройство не предусматривает автоматическое изменение усилий на поворотах, что негативно сказывается на устойчивости автомобиля.

Технической задачей заявляемого изобретения является обеспечение амортизатора механическим устройством, регулирующим усилие сопротивления по инициативе пользователя в зависимости от стиля вождения или дорожного покрытия и не требующим при этом его демонтажа и последующей разборки, а в случае использования в поворотных амортизаторных стойках дополнительно обеспечить автоматическое изменение усилий сопротивления при поворотах транспортного средства.

Техническим результатом заявленного телескопического амортизатора с регулируемым усилием является возможность получения различных дроссельных характеристик усилия сопротивления амортизатора, устанавливаемых пользователем, без демонтажа и разборки, а также возможность компенсации потери усилия в процессе эксплуатации вследствие увеличения зазоров в трущихся деталях. Применение заявленного изобретения в поворотных стойках позволяет уменьшить крен транспортного средства при поворотах. Регулировка усилий осуществляется поворотом штока в местах крепления его к кузову, и доступность уже предусмотрена конструкцией транспортного средства. Заявленное устройство не содержит специальных уплотнительных узлов, связанных с атмосферой, и, следовательно, не увеличивает вероятность выхода жидкости или газа.

Указанный технический результат достигается тем, что в телескопическом амортизаторе с регулируемым усилием, содержащим корпус, цилиндр, компенсационную полость, сообщенную с полостью цилиндра дроссельными отверстиями, поворотную управляемую извне втулку, обеспечивающую изменение сечения дроссельных отверстий, шток, поршень с перепускным клапаном и клапаном отдачи, образованные в цилиндре штоковую и бесштоковую полости, клапан сжатия, направляющую втулку, поворотная управляемая втулка установлена в штоковой полости и закреплена на конце пружины сжатия, другой конец которой обращен в сторону поршня и зафиксирован на штоке, причем на поверхности управляемой поворотной втулки, контактирующей с поверхностью дроссельных отверстий, выполнены калиброванные каналы различного сечения, которые посредством поворота штока в направляющей втулке поочередно образуют с дроссельными отверстиями совместные сквозные отверстия различной площадью поперечного сечения; ширина каналов больше или равна диаметру дроссельных отверстий, а центральный угол между совместным отверстием и ближайшим началом другого канала составляет более пяти градусов; на внешнем конце штока выполнены метки для взаимной установки дроссельных отверстий и калиброванных каналов.

На чертеже изображен общий вид телескопического амортизатора с регулируемым усилием, продольный разрез.

Предложенный амортизатор состоит из корпуса 1, цилиндра 2, штока 3, поршня 4, поворотной управляемой втулки 5, пружины сжатия 6, направляющей втулки 7, клапана сжатия 8, компенсационной полости 9, штоковой полости 10 и бесштоковой полости 11, дроссельных отверстий 12, сообщающих компенсационную полость 9 и полость цилиндра 10, калиброванных каналов 13 управляемой втулки 5, поверхности 14 дроссельных отверстий 12, поверхности 15 управляемой втулки 5, поверхностей 16 внешнего конца штока для нанесения меток взаимной установки дроссельных отверстий и калиброванных каналов, перепускного клапана 17, клапана отдачи 18.

Амортизатор работает следующим образом.

При движении автомобиля по ровной дороге без дефектов покрытия и виражей происходит медленное перемещение поршня 4 (см. чертеж). При сжатии поршень 4 перемещается вниз по цилиндру 2, жидкость из бесштоковой полости 11 через перепускной клапан 17 заполняет штоковую полость 10, излишек жидкости через калиброванные каналы 13 и дроссельные отверстия 12 поступает в компенсационную полость 9. Обеспечивается усилие сопротивления сжатию в дроссельном режиме. При растяжении поршень 4 вытесняет жидкость из штоковой полости 10 через каналы 13 и отверстия 12, клапан сжатия 8 перепускает жидкость из компенсационной полости 9 в бесштоковую полость 11. Обеспечивается усилие сопротивления растяжению в дроссельном режиме.

На резких перепадах дороги скорость перемещения штока 3 увеличивается. При ходе сжатия увеличивается давление рабочей жидкости в бесштоковой полости 11. Дополнительно к истечению через перепускной клапан 17 и дроссельные отверстия 12 жидкость, преодолевая сопротивление клапана сжатия 8, поступает в компенсационную полость 9. Обеспечивается усилие сопротивления сжатию в клапанном режиме. При ходе растяжения увеличивается давление рабочей жидкости в штоковой полости 10. Дополнительно к истечению через дроссельные отверстия 12 жидкость, преодолевая сопротивление клапана отдачи 18, поступает в полость 11, имеющую низкое давление. Клапан сжатия 8 перепускает недостающий объем жидкости из компенсационной полости 9 в полость 11. Таким образом, обеспечивается усилие сопротивления растяжению в клапанном режиме.

Регулировка усилий сопротивления производится поворотом штока 3 в направляющей втулке 7, используя поверхности 16. При этом вместе со штоком 3 поворачивается управляемая втулка 5, закрепленная на конце пружины 6, которая в свою очередь другим концом закреплена на штоке 3. Каналы 13, выполненные в виде канавок на поверхности 15 (сечение Б-Б) управляемой втулки 5, совмещаются с дроссельными отверстиями 12 (сечение А-А) по поверхности 14. Отверстия 12 и каналы 13 расположены на одинаковом удалении от центра поворота штока 3 по окружности с диаметром d. Поскольку каналы 13 имеют разную глубину, а отверстия 12 — разный диаметр, обеспечивается возможность перебора вариантов сечений совместно образуемых отверстий для прохождения жидкости посредством поворота штока.

Максимальная реализуемая в амортизаторе сила сопротивления достигается при полном несовпадении отверстий 12 и каналов 13.

На внешнем конце штока 3 на поверхностях 16 выполнены метки, позволяющие сориентировать втулку 5 в нужном положении относительно отверстий 12.

При использовании заявляемого амортизатора в поворотных стойках корпус 1 с изменением траектории движения автомобиля поворачивается относительно штока 3 в направляющей втулке 7. Каналы 13 смещаются относительно отверстий 12. Вследствие того что ширина каналов 13 больше или равна диаметру дроссельных отверстий 12, при небольших углах поворота усилие сопротивления не изменяется или изменяется плавно и незначительно, так как дроссельные отверстия перекрываются частично поверхностью 15. При повороте корпуса на больший угол, когда достигается полное несовпадение отверстий 12 и каналов 13, обеспечивается максимальное усилие сопротивления амортизатора, тем самым упреждая появление крена автомобиля.

Учитывая, что углы поворота колес транспортных средств различны, различна и зона максимального усилия, то есть расстояния, образованного центральным углом α между совместным отверстием и началом другого канала. Величина указанного угла составляет пять и более градусов.

Таким образом, заявленный амортизатор позволяет устанавливать различные дроссельные характеристики усилий сопротивления в процессе эксплуатации без демонтажа и разборки, уменьшает крен транспортного средства при поворотах, способен обеспечить заявленный технический результат.

Предложенное устройство легко встраивается в известные конструкции двухтрубных гидравлических и гидропневматических амортизаторов отечественных и зарубежных производителей и не требует при установке какой-либо конструктивной доработки автомобиля.

1. Телескопический амортизатор с регулируемым усилием, содержащий корпус, цилиндр, компенсационную полость, сообщенную с полостью цилиндра дроссельными отверстиями, поворотную управляемую извне втулку, обеспечивающую изменение сечения дроссельных отверстий, шток, поршень с перепускным клапаном и клапаном отдачи, образованные в цилиндре штоковую и бесштоковую полости, клапан сжатия, направляющую втулку, отличающийся тем, что поворотная управляемая втулка установлена в штоковой полости и закреплена на конце пружины сжатия, другой конец которой обращен в сторону поршня и зафиксирован на штоке, причем на поверхности втулки, контактирующей с поверхностью дроссельных отверстий, выполнены калиброванные каналы различного сечения, которые посредством поворота штока в направляющей втулке поочередно образуют с дроссельными отверстиями совместные сквозные отверстия с различной площадью поперечного сечения.

2. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что ширина каналов больше или равна диаметру дроссельных отверстий, а центральный угол между совместным отверстием и ближайшим началом другого канала составляет более пяти градусов.

3. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что на внешнем конце штока выполнены метки для взаимной установки дроссельных отверстий и калиброванных каналов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *