9.3.Амортизаторы

Вкачестве гасящих устройств в подвесках тракторов и автомо- билей используют гидравлические амортизаторы, в которых механи- ческая энергия колебаний подрессоренной части остова машины пре- образуется в тепловую путем жидкостного трения при прохождении вязкой жидкости через калиброванные отверстия малого сечения. В результате жидкость нагревается и теплота рассеивается в окружаю- щей среде.

Вкачестве рабочей жидкости для амортизаторов применяют ве- ретенное масло АУ или жидкость АЖ-12Т.

При работе амортизатора различают ходы сжатия и отбоя. При ходе сжатия колесо машины перемещается в сторону остова, а при ходе отбоя - в противоположную.

Внастоящее время в подвесках тракторов и автомобилей при- меняют гидравлические амортизаторы двухстороннего действия, в которых рассеяние механической энергии колебаний подрессоренной части остова машины осуществляется при ходе как сжатия, так и от- боя.

Свойства амортизатора определяются его характеристикой - за-

висимостью между силой сопротивления на поршне амортизатора Ра и скоростью его перемещения Vп . На рис. 9.7 приведена упрощенная характеристика гидравлического амортизатора двухстороннего дей- ствия.

Рис. 9.7. Характеристика гидрав- лического амортизатора с разгру-

зочными клапанами: ( Рао и Рас –

сила сопротивления на поршне амортизатора при ходе соответст-

венно отбоя и сжатия; Vпо и Vпс – скорости поршня амортизатора при ходе соответственно отбоя и сжатия;

Vпо' и Vп'c; - скорости перемещения

поршня, при которых открываются разгрузочные клапаны

Для удовлетворения требованиям плавности хода трактора ха- рактеристика амортизатора должна быть несимметричной. При этом сила сопротивления на поршне амортизатора Рао при ходе отбоя должна быть больше, чем сила Рас при ходе сжатия (см. рис. 9.7). Это обеспечивает меньшее воздействие со стороны амортизатора на остов при наезде машины на препятствие. Кроме того, при проектировании

212

амортизатора ограничивают силу Ра на поршне при обоих ходах амортизатора.

Достигается это открытием разгрузочных клапанов при опреде- ленных скоростях движения поршня (Vпо' или Vп'c; ).

Рассмотрим гидравлический телескопический двухтрубный (рис. 9.8,а) и однотрубный (рис. 9.8,б) амортизаторы. Полости А и В амортизаторов заполнены рабочей жидкостью. Компенсационная ка- мера С в двухтрубном амортизаторе (рис. 9.8,а) частично заполнена жидкостью и воздухом, а в однотрубном амортизаторе (рис. 9.8,б) – воздухом. При этом в однотрубном амортизаторе компенсационная камера С изолирована от рабочей жидкости плавающим поршнем 6 или резиновой мембраной. В результате при движении машины по неровностям пути предотвращается эмульсирование жидкости, что обеспечивает более стабильную характеристику амортизатора и воз- можность его установки в любом положении. Однако осевое распо- ложение компенсационной камеры несколько увеличивает длину амортизатора.

Рис. 9.8. Схема гидравлического телескопического амортизатора:

а – двухтрубного; б – однотрубного; 1; 3 – разгрузочные клапаны; 2 – калиброванное отверстие; 4; 5 – перепускные клапаны; 6 – плавающий поршень

При ходе штока вниз (сжатие упругого элемента подвески) жид- кость из полости В через калиброванное отверстие 2 поступает в по- лость А. Если давление жидкости в полости В преодолеет усилие

213

пружины разгрузочного клапана 3, то он откроется и расход жидкости из полости В увеличивается, а сопротивление движению поршня со- ответственно уменьшится.

При обратном ходе (разгрузка упругого элемента) жидкость из полости А протекает через калиброванное отверстие 2. Если давление жидкости в полости А преодолеет усилие пружины разгрузочного клапана 1, то он откроется и расход жидкости из полости А увеличит- ся, а сопротивление движению поршня уменьшится.

Вследствие значительного диаметра штока объем жидкости, вы- тесняемый из полостей А и В, оказывается различным. Для компенса- ции этого служит камера С, соединяемая с полостью В в двухтрубном амортизаторе (рис. 9.8,а) перепускными клапанами 4 и 5. Клапан 5 перепускает часть жидкости из полости В в компенсационную камеру С при ходе поршня вниз, а при ходе поршня вверх она из камеры С через клапан 4 обратно возвращается в полость В.

Воднотрубном амортизаторе (рис. 9.8,б) нет необходимости в установке перепускных клапанов между камерами В и С, так как при изменении давления жидкости в камере В происходит изменение объ- ема компенсационной камеры С за счет сжатия воздуха.

Вподвесках современных тракторов и автомобилей широкое применение получили гидравлические телескопические двухтрубные амортизаторы двухстороннего действия (рис. 9.9). Его основными частями являются: рабочий цилиндр 17; поршень 14 со штоком 18; клапаны - перепускной сжатия 5, разгрузочный отбоя 7, перепускной отбоя 9 и разгрузочный сжатия 10; компенсационная камера 16 - пространство между цилиндром 17 и кожухом 19.

Разгрузочный клапан отбоя 7 представляет собой стальной диск

снесколькими просечками, прижатый к нижнему торцу поршня пру- жиной 8, а перепускной клапан сжатия 5 - такой же диск, прижатый слабой пружиной к верхнему торцу поршня. На торцах поршня име- ются по одной кольцевой канавке и два ряда сквозных калиброванных отверстий. Отверстия внешнего ряда 6 выходят в канавку на верхнем торце, перекрываемую диском перепускного клапана сжатия 5, отвер- стия внутреннего ряда 15 - в канавку на нижнем торце, перекрывае- мую диском разгрузочного клапана отбоя. Аналогично устроен пере- пускной клапан отбоя 9. Его диск перекрывает отверстия 13, распо- ложенные по периферии корпуса клапана сжатия, образующего также днище рабочего цилиндра.

Цилиндр 17 полностью и часть компенсационной камеры 16 за- полнены рабочей жидкостью - минеральным маслом (или смесью ма- сел) с низкой вязкостью, мало изменяющейся в зависимости от тем- пературы.

214

Посредством проушин 1 кожух 19 вместе с цилиндром 17 соеди- нены с направляющим устройством подвески, а шток 18 - с остовом трактора. Поэтому во время хода сжатия поршень 14 перемещается вниз, а во время хода отбоя – вверх.

Рис. 9.9. Гидравлический телескопический двухтрубный амортизатор двухстороннего действия:

а – продольный разрез амортизатора; б и в – положение амортизатора при ходе соот- ветственно отбоя и сжатия; 1 – проушина; 2 – гайка резервуара; 3, 4 – уплотнения; 5 – перепускной клапан сжатия; 6 – отверстие внешнего ряда; 7 – разгрузочный клапан от- боя; 8 – пружина клапана отбоя; 9 – перепускной клапан отбоя; 10 – разгрузочный кла- пан сжатия; 11 – пружина; 12 – выходные отверстия; 13 – впускное отверстие; 14 – поршень; 15 – отверстие внутреннего ряда; 16 – компенсационная камера; 17 – рабочий цилиндр; 18 – шток; 19 – кожух

П р и д в и ж е н и и п о р ш н я в н и з (рис. 9.9,в) жидкость вы- тесняется из подпоршневого пространства в надпоршневое через пе- репускной клапан сжатия 5. Часть жидкости, объем которой равен

215