ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА СИЛОВОГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для демпфирования колебаний силовых агрегатов транспортных средств.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности существенных признаков является гидравлическая виброопора, предназначенная для демпфирования колебаний двигателей силовых агрегатов и содержащая заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичной обечайкой и эластичной мембраной (патент РФ №2312259, кл. F16F 13/00, 1987).

Недостатком известной опоры является сравнительно невысокая эффективность демпфирования.

Технический результат улучшение демпфирующих характеристик, повышение ресурса гидроопоры.

Это достигается тем, что в гидравлической виброизолирующей опоре силового агрегата, содержащей заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичной обечайкой и эластичной мембраной, эластичная мембрана выполнена со сферической частью и содержит, по крайней мере, три дроссельных отверстия, внутренняя поверхность которых выполнена с повышенной шероховатостью поверхности, а эластичная обечайка выполнена в виде тела вращения, внутренняя и внешняя поверхности которого образованы коническими поверхностями, причем эластичная мембрана выполнена в виде симметричной относительно вертикальной оси резино-кордной обечайки одинаковой толщины, образованной сочетанием конической и сферических участков поверхностей, а корпус опоры выполнен в виде связанных между собой нижней цилиндрической части и верхней конической части, на которую упирается эластичная обечайка, при этом в нижней части корпуса размещена эластичная мембрана со сферической частью, которая отделяет корпус от заполненной демпфирующей жидкостью компенсационной камеры, а в днище корпуса размещен крепежный элемент и упругий элемент сферической формы из эластомера, жесткость которого равна жесткости эластичной мембраны, а опорная плата содержит в верхней части крепежный элемент, а в нижней - стержень со сферической головкой на конце, взаимодействующей со сферической частью эластичной мембраны.

На фиг.1 изображен общий вид гидравлической виброопоры, продольный разрез.

На фиг.2 представлен конический равночастотный элемент с сетчатым демпфером, на фиг.3 - вид сверху фиг.2.

Гидравлическая виброизолирующая опора силового агрегата (фиг.1) содержит заполненные демпфирующей жидкостью рабочую 15 и компенсационную 16 камеры, ограниченные опорной платой 11, эластичной обечайкой 14 и эластичной мембраной 3 со сферической частью 5, содержащей, по крайней мере, три дроссельных отверстия 4, внутренняя поверхность которых выполнена с повышенной шероховатостью поверхности.

Эластичная обечайка 14 выполнена в виде тела вращения, внутренняя и внешняя поверхности которого образованы коническими поверхностями.

Эластичная мембрана 3 выполнена в виде симметричной относительно вертикальной оси резинокордной обечайки одинаковой толщины, образованной сочетанием конической и сферических участков поверхностей.

Корпус опоры выполнен в виде связанных между собой нижней цилиндрической части 1 и верхней конической части 13, на которую упирается эластичная обечайка 14.

В нижней части корпуса 1 размещена эластичная мембрана 6 со сферической частью, которая отделяет корпус от заполненной демпфирующей жидкостью компенсационной камеры 16.

В днище корпуса 1 размещен крепежный элемент 9 и упругий элемент 10 сферической формы из эластомера, жесткость которого равна жесткости эластичной мембраны 6.

Опорная плата 11 содержит в верхней части крепежный элемент 2, а в нижней - стержень 12 со сферической головкой 8 на конце, взаимодействующей со сферической частью 5 эластичной мембраны 3.

Упругий элемент 26 выполнен коническим равночастотным элементом с сетчатым демпфером (фиг.2 и 3) и содержит, по крайней мере, два упругих, расположенных осесимметрично и в параллельных плоскостях кольца, внешнее 17 и внутреннее 18, жестко соединенных между собой посредством, по крайней мере, двух симметричных упругих, диаметрально расположенных элементов 19 и 20 со сквозным центральным пазом 21 и 22, симметрично расположенным внутри элемента. Поверхности, образующие элемент, выполнены коническими. Боковые поверхности паза сопряжены по концам с поверхностями, образованными сквозными отверстиями 23, 24, 25, 26, соответственно расположенными на внешнем 17 и внутреннем 18 кольцах. Элементы 16 и 20, соединяющие внешние и внутренние кольца, могут быть закреплены на них также посредством сварки, например контактной, или крепежными резьбовыми элементами, или как клеевое соединение. Внутреннее кольцо 18 имеет отверстие 27 для крепления его к виброизолируемому объекту.

Полости, образованные расположенными осесимметрично и в параллельных плоскостях кольцами, внешним 17 и внутренним 18, жестко соединенными между собой посредством симметричных упругих, диаметрально расположенных, элементов 19 и 20 со сквозным центральным пазом 21 и 22, симметрично расположенным внутри элемента, заполнены упругодемпфирующим сетчатым элементом 28, выполненным армированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Гидравлическая виброизолирующая опора силового агрегата работает следующим образом.

При действии на опорную плату 11 внешней силы, направленной, например, вниз, опорная плата перемещается в том же направлении, повышая при этом давления одновременно в рабочей 15 и компенсационной 16 камерах, поскольку демпфирующая жидкость несжимаема. Вследствие повышающегося давления эластичная диафрагма 3 начинает растягиваться, увеличивая тем самым объем компенсационной камеры 16. Демпфирующая жидкость из верхней рабочей камеры начинает поступать через дроссельные отверстия 4 в компенсационную камеру 16. При этом постоянно меняются распределения поля скоростей движения жидкости по сечению отверстий 4, что создает турбулентное (вихреобразное) движение демпфирующей жидкости. Диссипативная функция, представляющая то количество механической энергии жидкости, которое преобразуется вследствие трения во внутреннюю энергию, состоит из двух слагаемых: первого - пропорционального коэффициенту динамической вязкости жидкости и второго - пропорционального квадрату дивергенции скорости движения жидкости по отверстию. В этом случае турбулизация потока возрастает и рассеяние энергии колебаний происходит не только за счет внутреннего трения слоев жидкости, но и в большей мере за счет конвективного обмена с близко расположенными слоями жидкости.

Конический равночастотный элемент 26 с сетчатым демпфером работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта, установленного через отверстие 21 на внутреннее кольцо 18, обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов, а упругодемпфирующим сетчатым элементом 28 обеспечивается в системе демпфирование.