Гидравлический гаситель колебаний

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Шило Иван Николаевич Романюк Николай Николаевич Агейчик Валерий Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Гидравлический гаситель колебаний, содержащий рабочий цилиндр с рабочей жидкостью, в котором подвижно размещен поршень, состоящий из двух частей, закрепленных на полом и сплошном штоках кольцевого и круглого сечений и снабженных на своих поверхностях радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом каналами, причем в стенках рабочего цилиндра выполнены вертикально расположенные каналы,переходящие в горизонтальные участки, с возможностью направления тока рабочей жидкости из подпоршневой в надпоршневую полости рабочего цилиндра и наоборот для взаимодействия ее с рядом радиально расположенных перегородок, выполненных на 80872012.04.30 внешних поверхностях половин поршня, при этом высота упомянутых перегородок соответствует максимальному ходу поршня, осуществляемому им в режимах сжатия и отбоя,отличающийся тем, что ребра выполнены с расположенными со стороны прикрепленных к ним половин поршня вертикальными прямоугольными сквозными вырезами, при этом на каждом из них консольно закреплена со стороны грани ребра, противоположной месту крепления его к наружной поверхности поршня, и со стороны ребра, противоположной направлению тока рабочей жидкости, плоская прямая пружина изгиба, перекрывающая своими размерами сплошной вырез ребра и имеющая зазор относительно наружной поверхности поршня в месте крепления к ней ребра.(56) 1. Патент РФ 2427741, МПК 16 9/1416 5/00, 2011. 2. Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств. - Л. Машиностроение, 1990. - С. 209. Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в конструкциях различной транспортной и сельскохозяйственной техники. Известен 1 гидравлический гаситель колебаний, содержащий рабочий цилиндр с рабочей жидкостью, в котором подвижно размещен поршень, состоящий из двух частей, закрепленных на полом и сплошном штоках кольцевого и круглого сечений и снабженных на своих поверхностях радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом каналами, причем в стенках рабочего цилиндра выполнены вертикально расположенные каналы, переходящие в горизонтальные участки, с возможностью направления тока рабочей жидкости из подпоршневой в надпоршневую полости рабочего цилиндра и наоборот для взаимодействия ее с рядом радиально расположенных перегородок, выполненных на внешних поверхностях половин поршня, при этом высота упомянутых перегородок соответствует максимальному ходу поршня, осуществляемому им в режимах сжатия и отбоя. Такой гидравлический гаситель колебаний имеет низкую демпфирующую способность, так как закрутка штоков, в силу присущей им, исходя из прочностных свойств, значительной жесткости, не позволяет им демпфировать существенную часть воздействующей на машину энергии. Задача, которую решает полезная модель, заключается в повышении эффективности работы демпфера за счет улучшения его демпфирующих характеристик. Поставленная задача решается с помощью гидравлического гасителя колебаний, содержащего рабочий цилиндр с рабочей жидкостью, в котором подвижно размещен поршень, состоящий из двух частей, закрепленных на полом и сплошном штоках кольцевого и круглого сечений и снабженных на своих поверхностях радиальными ребрами и выступами с изогнутыми под прямым углом каналами, причем в стенках рабочего цилиндра выполнены вертикально расположенные каналы, переходящие в горизонтальные участки,с возможностью направления тока рабочей жидкости из подпоршневой в надпоршневую полости рабочего цилиндра и наоборот для взаимодействия ее с рядом радиально расположенных перегородок, выполненных на внешних поверхностях половин поршня, при этом высота упомянутых перегородок соответствует максимальному ходу поршня, осуществляемому им в режимах сжатия и отбоя, где ребра выполнены с расположенными со стороны прикрепленных к ним половин поршня вертикальными прямоугольными сквозными вырезами, при этом на каждом из них консольно закреплена со стороны грани ребра, противоположной месту крепления его к наружной поверхности поршня, и со стороны ребра, противоположной направлению тока рабочей жидкости, плоская прямая пружина 80872012.04.30 изгиба, перекрывающая своими размерами сплошной вырез ребра и имеющая зазор относительно наружной поверхности поршня в месте крепления к ней ребра. На фиг. 1 показан общий вид части гидравлического гасителя колебаний с разрезом ее продольной плоскостью на фиг. 2 - сечение по - на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез - на фиг. 1 на фиг. 4 - разрез - на фиг. 1. Гидравлический гаситель колебаний состоит из рабочего цилиндра 1, заполненного рабочей жидкостью 2. В стенках рабочего цилиндра 1 расположены вертикальные каналы 3, переходящие в горизонтальные участки 4. Во внутренней полости рабочего цилиндра 1 подвижно размещены верхняя 5 и нижняя 6 половины поршня, каждая из которых соответственно с помощью шпонок 7 и 8 закреплена на полом 9 и сплошного сечения 10 штоках. На внешних поверхностях верхней 5 и нижней 6 половин поршня жестко закреплены перегородки в виде радиальных ребер 11. Радиальные ребра 11 выполнены с расположенными со стороны прикрепленных к ним верхней 5 и нижней 6 половин поршня вертикальными прямоугольными сквозными вырезами. На каждом радиальном ребре 11 консольно закреплена с помощью винтов 13 со стороны грани ребра, противоположной месту крепления его к наружной поверхности поршня, и со стороны ребра, противоположной направлению тока рабочей жидкости, плоская прямая пружина изгиба 12 2, перекрывающая своими размерами сплошной вырез ребра 11 и имеющая зазор относительно наружной поверхности поршня в месте крепления к ней ребра. Работает гидравлический гаситель колебаний следующим образом. При поступательном движении полого 9 и сплошного сечения 10 штоков, например, в режиме сжатия гидравлического гасителя колебаний по стрелке Д за счет того, что верхняя 5 и нижняя 6 половины поршня с помощью шпонок 7 и 8 жестко присоединены к последним, они также перемещаются по этой же стрелке. При этом рабочая жидкость 2,находящаяся в подпоршневой полости рабочего цилиндра 1, поступает по стрелке Ж и,перемещаясь далее по стрелке , истекает со значительной скоростью из горизонтального участка 4 по стрелкев надпоршневую полость рабочего цилиндра 1. В этом случае ток рабочей жидкости 2, встречая на своем пути перегородки 11, расположенные на внешней поверхности верхней 5 половины поршня, оказывает на них давление, которые стремятся получить угловой поворот по стрелке . Но так как они жестко связаны с верхней 5 половиной поршня, а последняя также жестко при помощи шпонки 7 соединена с полым штоком 9, то и он получает угловой поворот в этом же направлении, упруго деформируясь и тем самым рассеивая энергию при рабочем ходе поршня гасителя колебаний. Одновременно прямые пружины изгиба 12 под действием давления, создаваемого струей рабочей жидкости, также деформируются (показано на фиг. 4 штриховыми линиями), улучшая демпфирующие характеристики демпфера. Следует отметить, что количество вертикальных каналов 3, переходящих в горизонтальные участки 4, может быть, так же как и перегородок 11, значительное число, поэтому упругая угловая деформация полого штока 9 может быть значительной по величине и способной тем самым демпфировать высокие по значению динамические и ударные нагрузки. В режиме отбоя, то есть когда поршень будет перемещаться в направлении, обратном стрелке Д, рабочая жидкость 2 будет поступать в горизонтальный участок 4 вертикального канала 3 по стрелке М, что позволит ей взаимодействовать с перегородками 11 и закрепленными на них прямыми пружинами изгиба 12, истекая по стрелке . В этом случае будет подвержен закручиванию шток 10 сплошного сечения так же, как и шток 9 полого сечения, демпфируя нагрузки. После исчезновения давления рабочей жидкости 2 под действием упругих сил полый 9 и сплошного сечения 10 штоки возвращаются в исходное положение. В дальнейшем описанные процессы могут повторяться неоднократно. Технико-экономическое преимущество предложенной конструкции гидравлического гасителя колебаний 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. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4