Подвеска сиденья водителя мобильной машины

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПОДВЕСКА СИДЕНЬЯ ВОДИТЕЛЯ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Амельченко Петр Адамович Гончаров Владимир Алексеевич Амельченко Наталья Петровна Шаметько Сергей Алексеевич Стасилевич Андрей Григорьевич Дубовик Дмитрий Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Подвеска сиденья водителя мобильной машины, содержащая амортизатор и несущий упругий элемент, выполненный в виде цилиндрического стакана с двухступенчатой полостью, в полости цилиндрического стакана расположен шток с фланцем, на штоке установлена пружина, опирающаяся на шайбы, расположенные в цилиндрическом стакане с возможностью перемещения, а хвостовик штока соединен с ушком, служащим для шарнирной связи с сиденьем водителя, отличающаяся тем, что в штоке выполнена цилиндрическая полость, в которой установлены стопорное кольцо и дополнительная пружина, Фиг. 1 18410 1 2014.08.30 опирающаяся одним концом на фланец штока, а другим - на днище установленного с возможностью перемещения в полости штока полого поршня, опирающегося на стопорное кольцо, а в днище цилиндрического стакана установлен на резьбе стержень с возможностью регулирования зазора между ним и днищем полого поршня и с возможностью взаимодействия с днищем полого поршня через отверстие стопорного кольца, при этом на свободном конце стержня закреплено ушко для шарнирной связи с остовом мобильной машины. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системе виброзащиты водителя мобильной машины. Известна подвеска транспортного средства, содержащая основание сиденья, подвижной кронштейн, несущий посадочное место, направляющий механизм, упругий элемент и телескопический демпфер 1. Однако такая подвеска не исключает жесткие удары сиденья об ограничители на ходах сжатия и отбоя. Подвеска предназначена для уменьшения динамических нагрузок, передаваемых на водителя, при колебаниях транспортного средства. Наиболее близкой к предполагаемому изобретению по технической сущности является подвеска сиденья водителя колесной машины 2, содержащая несущий упругий элемент для сиденья, амортизатор и направляющее устройство. Причем несущий упругий элемент выполнен в виде цилиндрического стакана с двумя внутренними диаметрами, который прикреплен к остову колесной машины с помощью установленного на его днище ушка. К верхней части цилиндрического стакана прикреплен имеющий центральное отверстие фланец. В полости цилиндрического стакана размещен направляющий шток, который прикреплен к сиденью с помощью ушка, прикрепленного к штоку крепления, связанному с направляющим штоком резьбовым соединением. На направляющий шток насажена пружина, опирающаяся на опорные шайбы, верхняя из которых, в свою очередь, опирается на фланец цилиндрического стакана и на связанную со штоком крепления резьбовым соединением регулировочную гайку, а нижняя опорная шайба опирается на галтель направляющего штока и на плоскость внутреннего выступа малого диаметра цилиндрического стакана. Однако указанная подвеска сиденья имеет линейную упругую характеристику, т.е. коэффициент жесткости подвески сиденья является постоянным во всем диапазоне динамического хода. Поэтому при реализации регламентированных значений частоты собственных колебаний сиденья (не более 1,5 Гц) и динамического хода подвески сиденья ( 60 мм) в случае неблагоприятных дорожных условий могут возникать пробои подвески сиденья,создающие дискомфортные условия работы водителя. При этом линейная характеристика подвески сиденья не способствует ослаблению резонансных колебаний, возникающих в ряде случаев в процессе эксплуатации мобильной машины. Кроме того, линейная упругая характеристика подвески не позволяет сочетать малую жесткость ее (низкую частоту собственных колебаний сиденья) с исключением жестких ударов сиденья об ограничители на ходах сжатия и отбоя. Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности виброзащиты водителя путем создания конструкции подвески, имеющей ступенчатую (прогрессивную) упругую характеристику, позволяющую исключить жесткие удары подрессоренной части сиденья об ограничители и ограничить резонансные колебания. Решение поставленной задачи достигается в подвеске сиденья водителя мобильной машины, содержащей амортизатор и несущий упругий элемент, выполненный в виде цилиндрического стакана с двухступенчатой полостью, в полости цилиндрического стакана расположен шток с фланцем, на штоке установлена пружина, опирающаяся на шайбы,расположенные в цилиндрическом стакане с возможностью перемещения, а хвостовик штока соединен с ушком, служащим для шарнирной связи с сиденьем водителя, причем,согласно техническому решению, в штоке выполнена цилиндрическая полость, в которой 2 18410 1 2014.08.30 установлены стопорное кольцо и дополнительная пружина, опирающаяся одним концом на фланец штока, а другим - на днище установленного с возможностью перемещения в полости штока полого поршня, опирающегося на стопорное кольцо, а в днище цилиндрического стакана установлен на резьбе стержень с возможностью регулирования зазора между ним и днищем полого поршня и с возможностью взаимодействия с днищем полого поршня через отверстие стопорного кольца, при этом на свободном конце стержня закреплено ушко для шарнирной связи с остовом мобильной машины. Изобретение поясняется фигурами, где на фиг. 1 изображена схема подвески сиденья водителя мобильной машины в нейтральном положении на фиг. 2 - несущий упругий элемент подвески. Подвеска сиденья водителя мобильной машины содержит несущий амортизатор 1 и несущий упругий элемент, выполненный в виде двухступенчатого цилиндрического стакана 2 с внутренними диаметрами 1 и 2. В полости цилиндрического стакана 2 расположен шток 3 с фланцем 4, несущим на резьбе хвостовик 5 с закрепленным на конце последнего ушком 6, шарнирно связывающим его с основанием сиденья 7. В верхней части цилиндрического стакана 2 коаксиально к нему закреплен фланец 8, охватывающий буртик 9 фланца 4. На шток 3 насажена пружина 10, нижним концом опирающаяся на шайбу 11, которая, в свою очередь, упирается в выступ 12 стакана 2 и стопорное кольцо 13, закрепленное в штоке 3 с внешней его стороны. Верхним концом пружина 10 упирается в шайбу 14, которая, в свою очередь, опирается на буртик 9 фланца 4 и фланец 8. Шайбы 11 и 14 снабжены направляющими 15 и 16 соответственно, установленными с возможностью их перемещения относительно внутренней поверхности с диаметром 1 цилиндрического стакана 2. Шток 3 содержит цилиндрическую полость 17, в которой установлена дополнительная пружина 18, опирающаяся верхним концом на фланец 4, а нижним - в днище 19 поршня 20. Последний установлен в полости 17 с возможностью перемещения его вдоль оси штока 3 и опирается, в свою очередь, на стопорное кольцо 21, закрепленное в штоке 3 со стороны его цилиндрической полости 17. В днище 22 стакана 2 установлен на резьбе стержень 23 для обеспечения регулируемого зазораотносительно днища 19 поршня 20 и с возможностью взаимодействия с днищем 19 поршня 20 через отверстие стопорного кольца 21. На внешнем конце стержня 23 закреплено ушко 24, шарнирно связывающее его с остовом 25 мобильной машины. Хвостовик 5 и стержень 21 снабжены контргайками 26 и 27 соответственно. Предложенное устройство работает следующим образом. При отсутствии нагрузки на сиденье 7 водителя подвеска занимает положение, при котором шток 3 максимально вытянут относительно цилиндрического стакана 2 за счет восстанавливающей силы амортизатора 1. При таком положении пружина 10 сжата до максимальной величины за счет того, что шайба 11 посредством направляющей 15 переместилась вверх вместе со штоком 3, а шайба 14 осталась в прежнем положении прижатой к буртику 9 фланца 4 и фланцу 8. При посадке водителя на сиденье 7 из-за разности величин нагрузки от массы водителя и восстанавливающей силы подвески сиденья 7 посадочное место сиденья 7 перемещается до положения статического равновесия. При колебаниях мобильной машины динамические нагрузки, действующие на водителя, воспринимаются амортизатором 1 и пружинами 10 и 18 несущего упругого элемента подвески. При этом, при ходе сжатия (при перемещении посадочного места сиденья 7 из положения статического равновесия в крайнее нижнее положение), сначала сжимается пружина 10 под действием перемещения шайбы 14 посредством направляющей 16, увеличивая величину восстанавливающей силы подвески сиденья 7, а затем в конце хода сжатия пружины 10 сжимается дополнительная пружина 18, при этом она упирается в днище 19 поршня 20 и перемещается вверх под действием стержня 23. Тем самым обеспечивается получение двухступенчатой (прогрессивной) упругой характеристики на ходе сжатия. 3 18410 1 2014.08.30 При движении посадочного места сиденья 7 вверх от положения статического равновесия имеет место уменьшение деформации подвески сиденья 7 и одновременно сжатие пружины 10, что ослабляет суммарную величину восстанавливающей силы подвески сиденья 7 и, следовательно, уменьшает силу удара сиденья 7 об ограничитель (не показан) на ходе отбоя. С целью регулировки упругой характеристики подвески в зависимости от веса водителя и дорожных условий осуществляют регулирование величины зазора . Для этого отворачивают контргайку 27 и вращают стержень 23 относительно днища 22 стакана 2. Аналогичным образом производят регулирование положения хвостовика 5 штока 3 с помощью контргайки 26 и резьбового соединения, выполненного во фланце 4. Таким образом, предложенное устройство позволяет сочетать малую жесткость подвески в положении статического равновесия (низкую частоту собственных колебаний) и исключить жесткие удары сиденья об ограничители на ходах сжатия и отбоя, что обеспечивает более высокий уровень виброзащиты водителя. Кроме того, прогрессивная упругая характеристика подвески сиденья снижает резонансные колебания сиденья, что также повышает виброзащитные свойства сиденья. Источники информации 1.2902, 2006. 2.12876 1, 2009. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4