Гидравлический демпфер

Комитет Россий по патентам и т й Федерации рным знакам К ИЗО 5 АН ЕРе, виброзгщиттранспортных гидравлический(71) Орловский филиал Московского институтаприборостроения(73) Орловский филиал Московского институтаприборостроения(57) Использование: машиностроениная техника, а именно подвескисредств. Сущность изобретения: ю тШ 1 ц 2002983 Ст (ЯЦ Б Г 16 Р 9 48 демпфер содержит резервуар, расположенный в нем цилиндр с радиальными отверстиями в средней части и двумя клапанами и установленный в цилиндре шток с поршнем. В последнем размещен дроссепирующий элемент. Один.иэ клапанов установлен в надпоршневой полости и предназначен для пролускания жидкости из надлоршневой полости в резервуар, а другой . - в подпоршневой полости и предназначен для пропускания жидкости иэ подпоршневой полости в резервуар. Радиальные отверстия поочередно перекрываются поршнем при его движснии, 3 ил.Изобретение относится к виброзащитной технике и предназначено для установки совместно с упругими элементами подвесок транспортных средств, в частности может использоваться в сиденьях тракторов дорожных и сел Ьскохозяйственных машин для защиты человека-оператора от действия случайных колебаний.Известен гидравлический демпфер, содержащий резервуар с установочным элементом, предназначенным для крепления на основании, расположенный в резервуаре цилиндр с двумя клапанами, установленный в цилиндре шток, предназначенный для связи с обьектом, закрепленный на штоке поршень и размещенный в поршне дросселирующий элемент.Постоянно включенный в работу дросселирующий элемент не способствует эффективности демпфирования, поскольку в промежутки времени, когда объект и основание движутся в одном направлении, а скорость объекта меньше скорости основания, диссипативные силы увеличивают скорость обьекта.Известен гидравлический демпфер, содержащий резервуар с установочным элементом, предназначенным для крепления на основании, расположенный в резервуаре цилиндр с двумя клапанами, установленный в цилиндре и предназначенный для связи с обьектом шток с закрепленным на нем поршнем и размещенный в последнем дросселирующий элемент, причем первый клапан установлен в надпоршневой полости, второй - в подпоршневой полости и предназначен для пропускания жидкости из подпоршневой полости в резервуар.Последовательность включения в работу и выключения из работы дросселирующего элемента, когда гидравлический демпфер работает совместно с упругими элементами подвески, не согласуется с направлением действия восстанавливающей силы, Так, при кинематическом возмущении непосредственно после выравнивания смещений основания и обьекта скорость последнего увеличивается как под действием восстанавливающей силы, так и дополнительно при включенном дросселирующем элементе за счет диссипативных сил.Кроме того, последовательность рабаты клапанов не позволяет эффективно тормозить обьект эа счет диссипативных сил после того, как скорость объекта начинает превышать скорость основания при их движении в одном направлении, т.е, не обеспечивается оптимальный релейный. (включено-выключено) режим работы дроссели рующего элемента. Все это ухудшает качественные показатели данного гидравлического демпферакак объекта виброзащитной техники.Цель изобретения - повышение эффек 5 тивности демпфирования за счет периодического выключения из работыдросселирующего элемента при равенствесмещений объекта и основания с последующим включением его в работу, когда скоро."0 сть объекта превышает скорость основанияпри их движении в одном направлении,Указанная цель достигается тем, что вгидравлическом демпфере, содержащем резервуар с установочным элементом, пред 15 назначенным для крепления на основании,расположенный в резервуаре цилиндр сдвумя клапанами,.установленный в цилиндре и предназначенный для связи с объектомшток с закрепленным на нем поршнем и20 размещенный в последнем дросселирующий элемент, причем первый клапан установлен в надпоршневой полости, второйклапан - в подпоршневой полости и пред.: назначен для.пропускания жидкости из под 25 поршневой полости в резервуар, в среднейчасти цилиндра выполнены радиальные отверстия, поочередно перекрываемые поршнем, а первый клапан предназначен дляпропускания жидкости из надпоршневой30 полости в резервуар,На фиг,1 изображен предлагаемый демпфер, общий вид; на фиг,2 - схема расположения гидравлического демпферасовместно с упругими элементами подвески.З 5 между объектом и основанием; на фиг.З -осциллограммы смещений и скоростей объекта и основания при кинематическом возмущении,Гидравлический демпфер содержит ре 40 зервуар 1, расположенный в резервуаре 1цилиндр 2 с двумя клапанами 3 и 4, установленный в цилиндре 2 шток 5, закрепленныйна штоке 5 поршень 6, делящий цилиндр 2на над- и подпоршневую полости, устанав 45 ливаемый в поршне 6 дросселирующий элемент 7, и два радиальных отверстия 8 и 9,выполненных в средней части цилиндра 2.Клапаны 3 и 4 состоят.из отверстий 10 и11, выполненных соответственно у верхней50 и нижней кромки цилиндра 2 и перекрываемых упругими кольцами 12 и 13, Упругиекольца 12 и 13 на цилиндре 2 расположеныв круговых проточках,Дросселирующий элемент выполнен в виде устанавливаемых в поршне 6 вкладышей с калиброванными отверстиями 14.Гидравлический демпфер посредством проушин на штоке 5 и резервуаре 1 соединяется с объектом 15 и основанием 16.2002983 10 15 20 25 30 В положении статического равновесия объекта 15 на упругих элементах 17 подвески или при равенстве смещений обьекта 15 и основания 16, т.е. когда х-у-О, поршень 6 иаходится в средней части цилиндра 2 между радиальными отверстиями 8 и 9,В процессе работы гидравлического демпфера совместно с упругими элементами подвески восстанавливающая сила последних периодически изменяет направление на противоположное. В промежутке а.Ь восстанавливающая сила действует вверх ух 0, а в промежутке Ьс - вниз у - хО.Расстояние между объектом 15 и основанием 16 в точках а, Ь и с такое же как.и при положении статического равновесия объекта 15 на упругих элементах 17 подвески (х - у - 0).В начале промежутка аЬ от а до 1 обьект 15 и основание 16 сближаются друг с другом и у- х0(скорость объекта 15 меньше скорости основания 16). В конце промежутка аЬ от 1 до Ь они удаляются друг от друга и соответственно у - хО, При последующем движении в промежутке Ь с от Ь к 2 они продолжают удаляться друг от друга у - хО, а от ф 2 к с сближаются друг с другом и у - хО,При движении от положения статического равновесия - точки а поршень 6 перемещается от среднего положения в цилиндре 2 вниз. Давление в подпоршневой полости возрастает и жидкость через отверстие 11 в клапане 4, отжимая упругое кольцо 13, поступает в резервуар 1 и далее через отверстия 8 и 9 в надпоршневую полость. Часть жидкости выдавливается черЕз калиброванные отверстия 14 дросселирующего элемента 7. Поскольку основной обьем жидкости свободно выдавливается через клапан 4, то диссипативная сила, развиваемая в дросселирующем элементе 7 и подталкивающая объект: 15 ( у - х0), практически равна нулю, т.е. дросселирующий элемент 7 6элемента 7, т,е. он включен в работу и развиваемая при этом диссипативная сила противоположна восстанавливающей силе(у - х0) и уменьшает. скорость х обьекта 1.5 (у - х0),Достигая положения статического равновесия - точки Ь, поршень 6 начинает перемещаться от среднего положения в цилиндре 2 вверх. Давление в надпоршнввой полости возрастает и жидкость через отверстие 10 в клапане 3, отжимая упругое кольцо 12, поступает в резервуар 1 и далее через отверстия 8 и 9 в подпоршневую пс лость. Часть жидкости выдавливается и через калиброванные отверстия 14 дросселирующего элемента 7, Поскольку основной объем жидкости свободно вьдавлизается через клапан 3, то диссипативная сила, развиваемая в дросселирующем элементе 7 и подталкивающая объект 15 (у - х0), практически равна нулю, т.е. дросселирующий элемент 7 выключен из работы и скорость х обьекта 15 увеличивается по абсолютной величине только за счет действия восстанавливающей силы у - хО,После прохождения точки ф 2 поршень 6 начинает перемещаться вниз к средней части цилиндра 2, Давление в подпоршневой полости и резервуаре 1 возрастает и клапан 3 закрыт (упругое кольцо 12 перекрывает отверстие 10). Жидкость из подпорш невой полости выдавливается в надпоршневую полость только через калиброванные отверстия 14 дросселирующего элемента 7, т.е, он включен в работу и развиваемая при зтомдиссипативная сила противоположна восстанавливающей силе(у - хО) и уменьшает по абсолютной величине скорость х обьакта 15 (у - хО),При дальнейшем двитении обьекта 15 и основания 16 описанная последовательность работы гидравлического демпфера повторяется.Выполнение в средней части цилиндравыключен иэ работы и скорость х объекта 15 увеличивается только за счет действия восстанавливающей силы у - хО.После прохождения точки 1 поршень 6 начинает перемещаться вверх к средней части цилиндра 2. Давление в надпоршне-. вой полости и резервуаре 1 возрастает и клапан 4 закрыт (упругое кольцо 13 перекрывает отверстие 11), Жидкость из надпоршневой полости выдавливается в подпоршневую полость только через калиброванные отверстия 14 дросселирующего 2 радиальных отверстий 8 и 9 и установкиклапана.3, предназначенного для пропуска ния жидкости из надпоршневой полости в резервуар, позволяет отслеживать моменты времени, в которые восстанавливающая сила равна нулю, и в эти моменты времени выключать из работы дросселирующий элемент 7 с последующим включением его вработу; когда скорость х обьекта 15 превысФшает скорость у основания 16 при их движении в одном направлении,2002983 Такая последовательность работы дросселирующего элемента 7 обеспечивает оптимальный релейный (включено-выключено) режим его работы, при котором диссипативная сила всегда направлена только против 5 движения объекта 15 и способствует уменьвой полости, второй клапан - в подпоршневой полости и предназначен для 15 пропускания жидкости .из подпоршневойполости в резервуар, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, в средней части цилиндра выполнены радиальные отверстия, пооче- гО редно перекрываемые поршнем, а первыйклапан предназначен для про пускания жидкости из надпоршневой полости в резервуар. шениа его скорости х.Режимы, когдадиссипативная сила под-. талкивает обьект 15. исключаются, и тем Формула изобретенияГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР, содержащий резервуар с установочным. элементом, предназначенным для крепления на основании, расположенный в резервуаре цилиндр с двумя клапанами, установленный в цилиндре и предназначенный для связи с объектом шток с закрепленным на нем поршнем и размещенный в последнем дросселирующий элемент, причем первый клапан установлен в надпоршнесамым повышается эффективность демпфирования.(56) Чупраков Ю.И, Гидравлические системы защиты человека-оператора от. общей вибрации. М,: Машиностроение, 1987, с,40, рис,9 б.Авторское свидетельство СССР йт 896276, кл. Г 16 Р 5/00, 1976.