Устройство для демпфирования и рекуперации энергии колебаний подвески

(51) В 60 б 13/ ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с., и генератором м бовой вал, шар концом на балке и орган, связы отличающееся т компактности и да транспортног в виде навернут сированных от тикальном напр причем зубья лены в противо вик выполнен в торых через тел кольцевой пове ветствующей зв2. Устройств что моменты ин аховик, вертикалнирно закрепленноси транспортновающий вал сем, что, с цельюувеличения плао средства, оргаых на резьбу валносительно корпавлении звездочесмежных звездочположные сторонвиде колец, кажа качения своейрхностью связаездочкой.о по п. 1, отличаюерции колец разл щееся темичны. Ж(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН Белорусской ССР(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ И РЕКУПЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ,КОЛЕБАНИИ Г 1 ОДВЕСКИ, содержащее установленный на раме транспортного средства корпус, на котором смонтирован механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, включающий в себя кинематически связанный с ьный резьый нижним го средства, маховиком, повышения вности хон выполнен а и зафикуса в верк с зубьями, ек направы, а маходое из ковнутренней но с соот30 35 40 45 50 5 Изобретение относится к подвеске транспортных средств, в частности к устройствам для демпфирования и рекуперации энергии колебаний подвески.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для демпфирования и рекуперации энергии колебаний подвески, содержащее установленный на раме транспортйого средства корпус, на .котором смонтирован механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, включающий в себя кинематически связанный с генератором маховик, вертикальный резьбовой вал, шарнирно закрепленный нижним концом на балке оси транспортного средства, и орган, связывающий вал с маховиком 1.Недостатками этого устройства являются его малая компактность и низкая плавность хода транспортного средства.Цель изобретения - повышение компактности устройства и увеличение плавности хода транспортного средства.Для достижения поставленной цели в устройстве для демпфирования и рекуперации. энергии колебаний подвески, содержащем установленный на раме транспортного средства корпус, на котором смонтирован механизм преобразования возвратно- поступательного движения во вращательное, включающий в себя кинематически связанный с генератором маховик, вертикальный резьбовой вал, шарнирно закрепленный нижним концом на балке оси транспортного средства, и орган, связывающий вал с маховиком, орган выполнен в виде навернутых на резьбу вала и зафиксированных относительно корпуса в вертикальном направлении звездочек с зубьями, причем зубья смежных звездочек направлены в противоположные стороны; а маховик выполнен в виде колец, каждое из которых через тела качения своей внутренней кольцевой поверхностью связано с соответствующей звездочкой.Моменты инерции колец различны.На фиг. 1 изображено устройство для демпфирования и рекуперации энергии колебаний подвески транспортного средства, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема установки маховика свободного хода, включающегося на ходе сжатия подвески (вид сверху); на фиг. 4 - схема установки механизма свободного хода, включающегося на ходе отбоя подвески, вид сверху; на фиг, 5 схема установки устройства над ведущей осью транспортного средства.Устройство содержит корпус 1, установленный на раме 2 транспортного средства в кронштейнах 3 с возможностью поворота относительно поперечной оси транспортного средства на цапфах 4. Механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное выполнен в виде вертикально расположенного валика 5, на цилиндрической поверхности которого выполнены косые зубья с односторонним наклоном (угол наклона зубьев определяется для каждого автомобиля конкретно), причем нижний конец валика 5 связан с осью 6 транспортного средства карданным шарниром 7, допускающим угловые колебания оси 6 транспортного средства относительно поперечной и продольной осей без нарушения соосности расположения валика 5 и корпуса 1. Валик 5 косыми зубьями взаимодействует с косыми зубьями на внутренних поверхностях звездочек 8 и 9 механизмов свободного хода, которые, в свою очередь, посредством роликов 10 взаимодействуют с наружными кольцами-маховиками 11 и 12, на периферии которых выполнены зубчатые венцы 13, входящие в зацепление с зубчатыми колесами 14, приводящими во вращение генераторы 15, установленные неподвижно на торцовых поверхностях корпуса 1 устройства. Рама 2 транспортного сред: ства совершает колебания относительно оси 6 на упругих элементах 16. Для восприятия возникающих при этом осевых усилий взаимодействия косых зубьев валика 5 и звез.дочек 8 и 9 механизмов свободного, хода между торцовыми поверхностями корпуса 1 устройства и звездочек 8 и 9 механизмов свободного хода установлены упорные подшипники 17. Наружные кольца-маховики 11 и .12 механизмов свободного хода фиксируются в корпусе 1 устройства в осевом и радиальном направлениях посредством шариков 18 с сепараторами, расположенных в кольцевых желобообразных выточках на торцовых поверхностях корпуса 1 с внутренней стороны и маховиков 11 и 12. Герметичность корпуса 1 обеспечивается гофрированными чехлами 19 и 20, закрывающими места выхода валика 5 из корпуса 1 устройства. Устройство используется следующим образом.Когда валик 5 движется вверх относительно корпуса 1 устройства, то звездочки 8 и 9 механизмов свободного хода, взаимодействуя с косыми зубьями валика 5, будут поворачиваться по часовой стрелке (на фиг. 3 и 4 показано сплошной стрелкой). При этом ролики 10 закатываются в узкую часть пространства между звездочкой 8 и наружным кольцом-маховиком 11 и заклиниваются между ними, передавая вращение по часовой стрелке от звездочки 8 механизма свободного хода к маховику 1. В другом механизме свободного хода ролики 10 выкатываются в более широкую часть пространства между звездочкой 9 и наружным кольцом-маховиком 12, допуская их3свободное относительнОе вращение. Таким.образом, на ходе сжатия демпфированиеколебаний подвески осуществляется путемаккумулирования энергии маховиком 1 сраскруткой его по часовой стрелке.5При движении валика 5 вниз относительно корпуса 1 устройства звездочки 8 и 9 механизмов свободного хода, взаимодействуя с .косыми зубьями валика 5, будут поворачиваться против часовой стрелки 1 О (на фиг. 3 и 4 показано штриховой стрелкой). При этом ролики 10 выкатятся в более широкую часть пространства между звездочкой 8 и наружным кольцом-махови- ком 11, позволяя маховику 11 сохранитьсвободное вращение по часовой стрелке. В15 другом механизме свободного хода ролики 10 закатятся в узкую часть пространства между звездочкой 9 и наружным кольцом- маховиком 12 и заклинятся между. ними, передавая вращение против часовой стреЛ; 20 ки от звездочки 9 механизма свободного хода к маховику 12. Таким образом, на ходе отбоя демпфирование колебаний подвески осуществляется путем аккумулирования . энергии маховика 12 с раскруткой его против часовой стрелки.При проезде значительных по высоте коротких неровностей-выступов в целях ограничения силы, передающейся через амортизатор кузову на ходе сжатия, целесообразно выполнять маховикс переменным моментом инерции, уменьшающимся с увеличением скорости его вращения (или скорости относительно вертикального перемещения оси и рамы транспортного средства), например выполнить в теле маховика 11 спиральные каналы, расходящиеся от центра по часовой стрелке, и расположить в них цепочки подпружиненных шариков, которые при увеличении скорости маховика будут перемещаться к оси его вращения и уменьшать тем самым момент инерции, а следовательно, и демпфирование колебаний подвески.Кинетическая энергия маховика преобразуется в электрическую генераторами и используется для зарядки аккумуляторных батарей и привода различных вспомогательных устройств транспортного средства.