Упругие устройства подвески

Наиболее полно требованиям, предъявляемым к подвескам с учетом особенностей большегрузных ТС, условий эксплуатации и производства, удовлетворяют гидропневматические подвески, имеющие нелинейную упругую характеристику, в состав которых входят поршневые пневмогидравлические телескопические упругие элементы. В отличие от чисто пневматических упругих элементов, пневмогидравлические выполняются на высокое рабочее давление, благодаря чему обладают большой энергоемкостью, малой массой, рациональной упругой характеристикой и хорошими компоновочными параметрами.

Простейший пневмогидравлический упругий элемент (ПГУЭ) представляет собой телескопический цилиндр 3 (рис.3.7), в котором перемещается поршень 4. Пространство над поршнем заполнено газом. Поршень уплотняется в цилиндре V-образной резиновой манжетой. Цилиндр сверху закрыт крышкой 7, одновременно являющейся верхней опорой упругого элемента. На крышке установлен клапан, который предназначен для зарядки полости сжатым газом. Для улучшения уплотнения газовой полости и смазывания трущихся поверхностей, между газом и поршнем вводится слой жидкости. Учитывая возможность растворения газа в жидкости и образование эмульсии при их механическом перемешивании, при котором изменяется количество активного газа, газовая и жидкостная полости разобщаются разделительными эластичной диафрагмой 2 (рис.3.7, а) или плавающим разделительным поршнем 7 (рис.3.8,б). Нижняя часть цилиндра закрыта крышкой, ограничивающей ход поршня. На ряде упругих элементов в нижнюю крышку цилиндра для увеличения динамической емкости при отбое и сжатии встраиваются резиновые буфера 8. Общей особенностью ПГУЭ является возможность получения различных упругих характеристик путем изменения начальных параметров состояния газа или объема жидкости. Отличительной особенностью упругих элементов, рабочее тело у которых — газ, является наличие двух характеристик, соответствующих очень медленному (статическая характеристика) и быстрому (динамическая характеристика) изменению состояния газа.

Известные конструкции ПГУЭ делятся по принципу действия на две большие группы: одностороннего действия (с одной и несколькими ступенями давления) и двухстороннего действия (с противодавлением).

Рисунок 3.8 Устройство одноступенчатых ПГУЭ

А а – с разделительной диафрагмой; б – с разделительным поршнем; 1 – верхняя опора; 2 – диафрагма; 3 – цилиндр; 4 – поршень; 5 – чехол; 6 – опорная пята; 7 – разделительный поршень; 8 – резиновые буфера; 9 – сферический шарнир

Пневмогидравлические упругие элементы одностороннего действия отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью изготовления. На ТС, эксплуатация которых связана со значительным изменением статической нагрузки, устанавливаются ПГУЭ двухстороннего действия. При этом упругие элементы выполняются либо с камерой противодавления в подпоршне-вой полости, либо в концентрически расположенном цилиндре с внешней стороны основного цилиндра ПГУЭ. Давление газа в камере противодавления может превосходить заправочное давление в основной полости. Разность давлений в полостях определяется при расчете и построении упругой характеристики. Пневмогидравлические упругие элементы с камерой противодавления Б (рис. 3.9) имеют оптимальную форму упругой характеристики, однако их конструкция существенно усложняется.

Основными элементами конструкции являются: замкнутый цилиндр 1, поршень 2, уплотнительные узлы 3, камеры противодавления Б и основной камеры А, клапаны 4 заправки газом и жидкостью камер, устройства дросселирования жидкости 5.

В основной камере А жидкость передает давление при движении поршня 2 на газ либо через разделитель, либо непосредственно; в камере противодавления Б жидкость заполняет полость частично, контактируя с газом, находящимся в подпоршневом пространстве. При сжатии ПГУЭ поршень 2 перемещается по цилиндру 7 вверх, газ в основной камере А сжимается, а газ в камере Б противодавления, находящийся в сжатом состоянии, расширяется, жидкость вытесняется из полости противодавления через дроссели 5 в кольцевую подпоршневую полость. При отбое поршень 2 перемещается вниз (газ в основной полости расширяется) и перемещает жидкость из подпоршневой полости (через дроссели 5) в основную полость, сжимая газ в полости противодавления.

Рисунок 3.9 Устройство ПГУЭ с противодавлением.

а – с диафрагменным разделителем; б – без разделителя полостей

Таким образом работа газа в основной полости и полости противодавления происходит в противофазе, обеспечивая жесткую характеристику в крайних положениях поршня и мягкую в средней части — зоне действия статической нагрузки. Рациональным развитием конструкции ПГУЭ одностороннего действия является установка в ней дополнительных упругих элементов, включаемых в работу в определенные периоды конца хода поршня при сжатии или отбое. Например, резиновые кольца или буфера 8, установленные в нижней части цилиндра и работающие на сжатие при взаимодействии с нижним или верхним поршневыми отбойниками. Конструкция таких упругих элементов является простой и обеспечивает удовлетворительную форму упругой характеристики.

Еще о транспорте:

Транспортные проблемы России
В условиях формирования новой модели развития мировой экономики транспорт является инструментом реализации национальных интересов России, обеспечения достойного места страны в мировой хозяйственной системе. Глобализация экономики и сопровождающие ее процессы развития внешнеторгового обмена требуют ...

Математическая модель неустановившегося движения судна
Основным уравнением задачи в этом случае является уравнение второго закона Ньютона в проекции на ось координат “X”. m*a = F(1) Здесь: m – масса тела; а = dV/dt – ускорение тела; F – сумма всех сил, действующих на судно, в проекции на ось “X”. Равнодействующая сила F складывается из двух сил: R – со ...

Тарифы и ценообразование в ООО “УТиМ”
К основным факторам определения тарифов в ООО “УТиМ” относятся: - показатели работы автомобилей и техники за прошедший год; - тарифная политика предприятий-конкурентов в географическом районе деятельности предприятия. Определяются затраты на работу одного часа автотранспорта путем деления общего ра ...