арктический амортизатор

Формула изобретения

Арктический амортизатор, содержащий корпус, шток, неподвижно установленный на нем поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, отличающийся тем, что у него имеются переключатель и связанные с ним сигнальная лампа, нагревательный элемент и датчик температуры рабочей жидкости, управляющий включением и выключением сигнальной лампы и нагревательного элемента, при этом корпус обернут упомянутым нагревательным элементом и защищен от теплообмена с окружающей средой надетым на него кожухом из теплоизолирующего материала, причем в корпусе в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств.

Аналогом заявляемого изобретения служит однотрубный амортизатор [1], содержащий корпус, направляющую втулку, шток, неподвижно установленный на нем рабочий поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную амортизаторной жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части.

В качестве недостатков аналога необходимо отметить:

во-первых, нестабильность характеристики сопротивлений амортизатора, обусловленную зависимостью вязкости рабочей жидкости от ее температуры;

и, во-вторых, снижение надежности изделия при экстремальных температурах.

Прототипом заявляемого изобретения служит амортизатор, снабженный кожухом, трубопроводами, радиатором, расширительным бачком и насосом, имеющим привод от двигателя транспортного средства.

По сравнению с аналогом [1] прототип [2] обладает большей стабильностью характеристики сопротивлений и повышенной надежностью только при положительных температурах окружающей среды. При отрицательных температурах указанные показатели амортизатора у прототипа ниже, чем у аналога: его работу при низких температурах ухудшает постоянный привод насоса.

Значимость общего для аналога и прототипа недостатка подтверждается фактическими данными: при положительных температуре с ее снижением от +100°С до 0 вязкость рабочей жидкости, исчисляемая в мм²/с, возрастает обычно на несколько десятков единиц, а при отрицательной температуре с ее снижением от 0 до -50°С - на несколько порядков. В арктических районах температура рабочей жидкости, равная -50°С, и величины одного с ней порядка характерны для режимов начала движения транспортного средства. На этих режимах вязкость жидкости такова, что подвеска транспортного средства становится жесткой, рабочая жидкость выдавливается по штоку через уплотнение, а напряжения, действующие в упругих клапанных элементах, могут превышать предел текучести их материала.

Дополнительным фактором, обуславливающим ухудшение гашения колебаний транспортного средства при низких температурах, служит изменение характеристики упругости буфера сжатия, обычно устанавливаемого на верхнем торце корпуса амортизатора. Буфер становится более жестким.

Технической задачей заявляемого изобретения является стабилизация характеристики сопротивлений амортизатора и повышение его надежности при работе в арктических условиях.

Техническая задача решается тем, что у арктического амортизатора, содержащего корпус, шток, неподвижно установленный на нем поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную на верхнюю и нижнюю части, имеются переключатель и связанные с ним сигнальная лампа, нагревательный элемент и датчик температуры рабочей жидкости, управляющий включением и выключением сигнальной лампы и нагревательный элемента, при этом корпус обернут упомянутым нагревательным элементом и защищен от теплообмена с окружающей средой надетым на него кожухом из теплоизолирующего материала, причем в корпусе в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором.

На фигуре 1 изображен общий вид арктического амортизатора, а на фигуре 2 показана структурная схема его электрической части.

Арктический амортизатор содержит корпус 1 (фиг.1), направляющую втулку 2, шток 3, неподвижно установленный на нем рабочий поршень 4 с дросселирующей системой 5, а также гидравлическую полость 6, заполненную амортизаторной жидкостью и поделенную поршнем 4 на верхнюю и нижнюю части. В нижней части гидравлической полости установлен буфер 7 сжатия, изготовленный из упругого эластичного материала. Внутри буфера сжатия размещен компенсатор 8, выполненный из микроячеистого материала.

За счет упругости компенсатора обеспечиваются компенсация изменения объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости 6, и подпор (постоянное силовое воздействие компенсатора 8 на рабочую жидкость).

В направляющей втулке 2 смонтирован датчик 9 температуры охлаждающей жидкости, выполненный в виде термопары и предназначенный для измерения температуры амортизаторной жидкости.

Корпус 1 обернут нагревательным элементом 10 пленочного типа и защищен от теплообмена с окружающей средой надетым на него кожухом 11 из теплоизолирующего материала.

Наряду с термопарой 9 (фиг.2), являющейся датчиком температуры, и нагревательным элементом 10 (фиг.1) электрическая часть амортизатора содержит сигнальную лампу 12 (фиг.2) и переключатель 13. Он в свою очередь состоит из цепи 14 питания, усилителя 15, транзистора 16, подстроечного резистора 17, цепи 18 управления транзистора 16 и цепи 19 выхода на нагревательный элемент 10 (фиг.1) и сигнальную лампу 12 (фиг.2).

Амортизатор работает следующим образом.

Перед началом движения транспортного средства осуществляется прогрев амортизатора. При низкой температуре рабочей жидкости разность потенциалов на термопаре 9 мала и не достигает порогового уровня, установленного с помощью подстроечного резистора 17. Электрический ток поступает в усилитель 15, далее в цепь 18 управления, в результате чего транзистор 16 остается открытым. Электрический ток по цепи 19 выхода подается на нагревательный элемент 10 и сигнальную лампу 12. Происходит прогрев амортизатора, обеспечивающий увеличение температуры амортизаторной жидкости до положительных значений и подготавливающий таким образом амортизатор к работе на режимах, отличающихся повышенными надежностью и стабильностью сопротивлений.

При сжатии, с началом движения рабочего поршня 4 вниз, давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости 6 возрастает. Сила давления, действующая на компенсатор 8, сжимает его. Объем компенсатора уменьшается на величину, равную увеличению объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости 6. После касания рабочим поршнем 4 буфера 7 начинается его деформация, сопровождающаяся уменьшением длины. Амортизатор создает дополнительный упругий эффект.

При отбое, с началом движения рабочего поршня 4 вверх, давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости 6 уменьшается. Сила давления, действующая на компенсатор 6, снижается. За счет своей упругости он увеличивается в объеме. Последний возрастает на величину, равную уменьшению объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости 6. Одновременно уменьшается деформация буфера 7 сжатия.

С началом движения транспортного средства температура амортизаторной жидкости продолжает повышаться из-за превращения энергии колебаний транспортного средства во внутреннюю энергию. Пока значение температуры остается ниже регламентированного значения разность потенциалов на термопаре 9, являющейся датчиком температуры, не достигает порогового уровня, установленного с помощью подстроечного резистора 17 (фиг.2), электрический ток по цепи 19 выхода подается на нагревательный элемент 10 и сигнальную лампу 12. В случае непрерывного повышения температуры амортизаторной жидкости она достигает регламентированного значения. Разность потенциалов на термопаре 9 (фиг.1), являющейся датчиком температуры, становится равной пороговому уровню, установленному с помощью подстроечного резистора 17 (фиг.2). Электрический ток не поступает в усилитель 15. Цепь 18 управления транзистором 16 и цепь 19 выхода на нагревательный элемент 10 и сигнальную лампу 12 обесточиваются. Далее поддержание регламентированного значения температуры амортизаторной жидкости осуществляется в релейном режиме посредством периодического включения и выключения нагревательного элемента 10 (фиг.1).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что в основу его конструкции и работы положено наличие переключателя и связанных с ним сигнальной лампы, нагревательного элемента и датчика температуры рабочей жидкости, управляющего включением и выключением сигнальной лампы и нагревательный элемента, при этом корпус обернут упомянутым нагревательным элементом и защищен от теплообмена с окружающей средой надетым на него кожухом из теплоизолирующего материала, причем в корпусе в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором.

Вышеперечисленные признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию “новизна”.

Существующие технологии машиностроения и применяемые в нем материалы позволяют организовать промышленное изготовление и оснащение транспортных средств арктическими амортизаторами.

Источники информации

1. Патент США №4,418,802, кл. F 16 F 9/34 1983 г. (аналог).

2. Амортизатор с системой охлаждения. Гусеничная машина ГМ-569 и ее модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., Воениздат, 1985, с.44, 219 (прототип).