гидравлический демпфер

Формула изобретения

Гидравлический демпфер, содержащий рабочий цилиндр, в котором подвижно размещен поршень, состоящий из двух частей, закрепленных на полом и сплошном штоках кольцевого и круглого сечения и снабженных на своих поверхностях радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом каналами, отличающийся тем, что радиально расположенные ребра жестко закреплены на дисках, подвижно установленных в вертикальных пазах, выполненных на внутренней образующей цилиндрической поверхности рабочего цилиндра как со стороны его надпоршневой, так и подпоршневой полости, причем упомянутые диски с ребрами подпружинены пружинами сжатия относительно внутренних торцевых частей рабочего цилиндра.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях различной транспортной техники.

Известен гидравлический демпфер по А.С. СССР № 1084508 от 8.12.1983 г. Такой демпфер состоит из цилиндра, в котором размещен подвижно поршень со штоком. В поршне выполнены вертикальные каналы, переходящие на его поверхности в горизонтальные и примыкающие к радиально расположенным ребрам, жестко закрепленным на поверхности поршня. Такая конструкция демпфера позволяет создавать крутящий момент на штоке, возникающий от потока движущейся жидкости при его рабочем ходе, что обеспечивает поглощение части механической энергии, и тем самым использовать его в эксплуатации более эффективно. Существенным недостатком такого демпфера является то, что закрутка штока происходит только при рабочем ходе, а при отдаче достичь этого невозможно. Поэтому конструкция такого демпфера не позволяет подобрать рациональные параметры усилий при прямом и обратном ходе штока.

Известна также конструкция гидравлического демпфера, описанного в патенте RU 2230241 от 10.06.04 г., у которого второй торец поршня, так же как и первый, снабжен радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом к оси поршня каналами, но направленными в противоположную сторону к имеющимся на первом торце поршня, а сам поршень состоит из двух частей, каждая из которых закреплена на раздельных штоках, установленных подвижно друг в друге, и один из них пустотелый. Несмотря на свою эффективность работы, такой демпфер также обладает существенным недостатком, характеризующим его недостаточную работоспособность в тех случаях, когда необходимо иметь более широкий спектр создания сил сопротивления при прямом и обратном ходе поршня.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы демпфера за счет улучшения его демпфирующих характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что радиально расположенные ребра жестко закреплены на дисках, подвижно установленных в вертикальных пазах выполненных на внутренней образующей цилиндрической поверхности рабочего цилиндра как со стороны его надпоршневой, так и подпоршневой полостях, причем упомянутые диски с ребрами подпружинены пружинами сжатия относительно внутренних торцевых частей рабочего цилиндра.

На чертежах фиг.1 показан общий вид гидравлического демпфера с продольным его разрезом, на фиг.2 вырыв части поршня в месте примыкания его половин, на фиг.3 верхний диск демпфера и на фиг.4 нижний его диск соответственно в сечениях АА и ВВ.

Гидравлический демпфер состоит из рабочего цилиндра 1 с подвижно размещенным в нем поршнем, состоящим из двух частей 2 и 3, снабженных соответственно на своих внешних поверхностях выступами 4 и 5 с каналами 6. Части поршня 2 и 3 жестко присоединены к штокам кольцевого сечения 7 и сплошного круглого сечения 8. В рабочем цилиндре 1 выполнены вертикальные пазы 9, в которых подвижно расположены ползуны 10 соответственно верхнего 11 и нижнего 12 дисков. К дискам 11 и 12 жестко присоединены ребра 13 и сами диски подпружинены пружинами сжатия 14 относительно днища 15 и крышки 16 рабочего цилиндра 1.

Работает гидравлический демпфер следующим образом. Например, при режиме сжатия, когда штоки кольцевого сечения 7 и сплошного круглого сечения 8 совместно с поршнем, состоящим из двух частей 2 и 3, а также верхним диском 11, который движется в этом же направлении под действием своей пружины сжатия 14 в вертикальных направляющих 9 за счет размещения там своих ползунов 10, движутся поступательно по стрелке С, рабочая жидкость (на чертежах она не показана) устремляется по стрелкам Е и ее струя с большой скоростью, истекая из канала 6 выступа 4, взаимодействует с ребрами 13, расположенными над поршнем (см. фиг.1 и фиг.2). Под действием давления, создаваемого струей рабочей жидкости, и за счет того, что такие ребра 13 являются неподвижными в поперечной плоскости рабочего цилиндра 1, потому что они закреплены на верхнем диске 11, зафиксированном в вертикальных пазах 9 рабочего цилиндра 1 своими ползунами 10, часть поршня 2 получит угловой поворот совместно со штоком кольцевого сечения 7 по стрелке F, упруго его деформируя, демпфируя тем самым перемещение, вызванное нагрузкой, действующей по стрелке С. Одновременно при таком режиме движения поршень воздействует на ребра 13, которые жестко закреплены на нижнем диске 12, и он так же движется по стрелке С, сжимая свою пружину сжатия 14. Как только действие нагрузки по стрелке С прекратится, части поршня 2 и 3 совместно со штоками 7 и 8 под действием ранее сжатой пружины сжатия 14, находящейся под нижним диском 12, перемещаются в обратном стрелке С направлении. При этом рабочая жидкость меняет направление тока, истекая теперь в направлении, обратном стрелке Е, что способствует воздействию ее струи на ребра 13, жестко закрепленные на нижнем диске 12. Но так как часть поршня 3 жестко соединена со штоком сплошного круглого сечения 8, то и он получает угловую упругую деформацию, гася тем самым усилие, возникающее при режиме отбоя демпфера.

Следует отметить, что число выступов 4 и 5, выполненных на частях поршня 2 и 3, может бить различным, например более двух, как это показано на фиг.1, и поэтому, чем больше каналов 6 будет иметь поршень и, следовательно, ребер 13, тем выше будет усилие, воспринимаемое штоками 7 и 8 при их угловом повороте, что и обеспечит необходимые характеристики коэффициента демпфирования предложенного технического решения. Далее описанные выше процессы, протекающие при гашении колебаний, например, транспортных средств, где они могут быть использованы, будут повторятся неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенной конструкции демпфера в отличие от известных очевидно, так как она позволяет, использовав реактивные свойства истекающей из выступов поршня рабочей жидкости, получить достаточный эффект в части гашения колебаний транспортных средств.