Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР

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

Известен гидравлический демпфер (см. книгу Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. М.: Машиностроение 1969., стр.8, рис.4). Демпфер состоит из рабочего цилиндра, в котором подвижно в вертикальной плоскости расположен шток с поршнем. Сам поршень снабжен рядом деталей, в том числе пружинами и клапанами, которые в режимах работы сжатия или отбоя подвержены значительным по величине динамическим нагрузкам при давлениях рабочей жидкости от 15 до 30 МПа, а это существенно сказывается на их надежности и демпфирующей способности. В то же время не все детали демпфера участвуют в рассеянии энергии при его работе, а сложность его конструкции приводит к повышению стоимости в производстве и ремонте, что экономически не выгодно.

Известен также гидравлический демпфер по А.С. СССР №1084508. Такой демпфер, в сравнении с предыдущим, имеет более простую конструкцию и повышенную эффективность работы за счет возможности рассеивания энергии при сжатии и отдаче не только рабочей жидкостью, но и упругим штоком в процессе его угловой деформации, сопровождаемой чистым кручением. Несмотря на достаточную эффективность использования такого демпфера, ему присущ весьма важный недостаток, заключающийся в том, что закрутка упругого штока происходит только при рабочем ходе сжатия, а при отдаче он не способен выполнить такую операцию.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных характеристик демпфера.

Поставленная цель достигается тем, что на вертикальной образующей цилиндрической поверхности поршня выполнены подобной формы пазы, связанные с одной стороны с каналами, размещенными в стенках рабочего цилиндра по их высоте, соединенными как с подпоршневой, так и надпоршневой его полостями, а с другой соединены с каналами, расположены в поршне, противоположные концы которых имеют Г-образную форму и расположенные с зазором относительно ребер, жестко закрепленных на верхней и нижней торцевых поверхностях последнего.

На фиг.1 показан общий вид гидравлического демпфера в разрезе, а на фиг.2 и 3 - соответственно его сечения по AA и BB.

Гидравлический демпфер состоит из рабочего цилиндра 1, в котором подвижно размещен шток 2, с жестко закрепленным на нем поршнем 3. Поршень 3 пазами 4, взаимосвязанными с оной стороны с каналами 5, выполненными в рабочем цилиндре 1 и каналами 6, расположенными в поршне 3. Каналы 6, расположенные в поршне 3, проходят через выступы 7, выполненные заодно с поршнем 3, и расположены с зазором δ, относительно ребер 8, так же жестко присоединенных к поршню 3. Поршень 3 с помощью шпонки 9 связан со штоком 2. В рабочем цилиндре 1 и в его подпоршневой полости 10 и надпоршневой полости 11 находится рабочая жидкость 12.

Работает гидравлический демпфер следующим образом. При движении штока 2 совместно с поршнем 3 (режим сжатия) по стрелке С рабочая жидкость 12, находящаяся в подпоршневой полости 10, вытесняется в канал 5 по стрелке E и, двигаясь по нему, попадает в паз 4, из которого так же по стрелке E по каналу 6 входит в выступ 7 и с большой скоростью, истекая из последнего, ударяется по этой же стрелке Е в ребро 8. В результате контакта тока рабочей жидкости 12 с ребром 8 поршень 3 получает угловой поворот по стрелке F, а так как он жестко с помощью шпонки 9 связан со штоком 2, то и он получает закрутку на такой же угол так же по стрелке F. Следует отметить, что, так как шток 2 выполнен из сталей с упругими свойствами, например, сталь 60С2, то он, упруго деформируясь, поглощает энергию, создаваемую таким ходом поршня, и рассеивает в пространство, демпфируя тем самым нагрузку, вызванную режимом сжатия. После того как нагрузка по стрелке C на шток 2 исчезнет, под действием упругих свойств материала штока 2, последний возвращается в исходное положение, двигаясь совместно с поршнем 3 в направлении, обратном стрелке F. При режиме отдачи работа демпфера происходит аналогично описанной, только в этом случае рабочая жидкость 12 вытесняется из надпоршневой полости 11, за счет движения штока 2 и поршня 3 в направлении, обратном стрелке C, по стрелке К в канал 5 и, двигаясь по нему, попадает в канал 6, создавая впоследствии давление на ребро 8 (оно показано пунктиром), что в итоге способствует угловому повороту поршня 3 и штока 2 по стрелке L (см. фиг.3), демпфируя тем самым нагрузки, вызванные режимом отдачи демпфера. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как работа его по демпфированию нагрузок, приложенных к штоку гасителя, более эффективна.