ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ
ABSORBER

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для поглощения и рассеивания энергии ударов в сцепных устройствах транспортных средств.
Известно эластомерное амортизирующее устройство (патент №2126917, МПК F16F 9/30, опубл. 27.02.99 г.), состоящее из емкости, наполненной сжимаемым, обладающим способностью течения эластомером, и погружаемого в эластомере под действием внешних сил стержня с головкой и плунжером, закрепленного в направляющей емкости и перемещаемого во вспомогательной камере при каждом рабочем ходе, при этом соединенная со стенкой емкости направляющая делит емкости на главную в виде тела вращения с переменным диаметром и вспомогательную камеры, причем плунжер имеет диаметр, меньший диаметра наружной части стержня, а головка имеет проточные каналы с обратным клапанном, которые соединяют разделенные головкой пространства главной камеры.
Недостаток аппарата: сложная конструкция, увеличенные затраты на изготовление устройства, пониженная надежность и усложненная технология заправки устройства.
Известен поглощающий аппарат (патент №2078706, МПК В61G 11/12, 11/16, В60G 15/12, F16F 5/00, опубл. 10.05.97 г. - прототип), содержащий цилиндр, выполненный с двумя сообщающимися между собой полостями, в одной из которых установлено донышко цилиндра, и с возможностью обеспечения перетекания рабочей жидкости поршень, шток которого выполнен двусторонним. Причем между поверхностью одной из полостей и донышком установлено первое уплотнение, а одна сторона штока, выполнена большего диаметра, чем другая, расположена в донышке цилиндра и охвачена вторым уплотнением. Одна из полостей цилиндра выполнена цилиндрической, другая сферической, донышко расположено в цилиндрической полости, между которой и сферической полостью размещена гайка с третьим уплотнением, охватывающим другую сторону штока.
Недостаток аппарата: высокое давление в рабочих камерах, в связи с этим приходится изготавливать корпус аппарата из дорогостоящего металла, что приводит к увеличению затрат.
Задачей изобретения является повышение энергоемкости и диссипативных свойств поглощающего аппарата, снижение себестоимости аппарата за счет понижения давления в рабочих емкостях.
Задача решается за счет того, что в поглощающем аппарате, содержащем цилиндр, выполненный с двумя емкостями, заполненными вязкопластичной жидкостью, емкости разделены перегородкой, при этом одна из емкостей снабжена донышком цилиндра и штоком с поршнем, согласно изобретению вторая емкость выполнена цилиндрической, перегородка выполнена сплошной, вторая емкость снабжена донышком цилиндра и штоком с поршнем, в штоке выполнены центральные емкости, с наружной стороны каждой емкости установлены, соосно с цилиндром, упругие элементы, выполненные из упругопластичного материала, в поршне выполнены клапаны обратного хода и калиброванный зазор с возможностью обеспечения перетекания рабочей жидкости.
На чертеже схематично изображен общий вид поглощающего аппарата.
Поглощающий аппарат содержит цилиндр 1 с донышками 2, 3. В донышках расположены уплотнения 4, 5, 6, 7 и направляющие 8, 9. Цилиндр с донышками образуют гидравлические емкости 10, 11, изолированные друг от друга, в которые входят штоки 12, 13 с поршнями 14, 15, в которых имеются направляющие 16, 17, клапана обратного хода 18, 19, 20 и калибровочный зазор 21. Дополнительно к гидравлическим емкостям 10, 11 в штоках 12, 13 могут быть выполнены центральные емкости 22, 23, объем которых определяется из условий сжимаемости вязкопластичной жидкости. Гидравлические емкости заполнены вязкопластичной жидкостью. Соосно со штоками, снаружи цилиндра, размещены упругопластичные элементы 24, 25.
Поглощающий аппарат при квазистатическом обжатии работает следующим образом. Под действием сжимающей нагрузки штоки перемещаются внутрь емкостей, за счет чего происходит сжатие упругих элементов, уменьшение объема гидравлических емкостей и повышение в них давления. При этом возникает усилие, препятствующее обжатию аппарата, состоящее из усилия сжатия упругих элементов, действия давления на штоки вязкопластичной жидкости. За счет разницы усилий страгивания штоков, первоначально начинает перемещаться шток 13 и вступает в работу емкость 11 с упругими элементами 25, при достижении определенного усилия, равного страгиванию штока 12, совместно с емкостью 11 и упругими элементами 25, начинает функционировать емкость 10 с упругими элементами 24. Одновременная работа емкостей и упругих элементов продолжается до полного обжатия штока 13 с упругими элементами 25, и далее работают только емкость 10 с упругими элементами 24.
При динамическом обжатии аппарата на прямом ходе вязкопластичная жидкость из подпоршневой полости гидравлической емкости 11 перетекает через калибровочный зазор 21 между поршнем и цилиндром в запоршневую полость, за счет чего создается перепад давления между подпоршневой полостью гидравлической емкости и запоршневой полостью, что создает дополнительное усилие, препятствующее обжатию аппарата. При этом клапана 18, расположенные по окружности, закрыты и препятствуют перетеканию вязкопластичной жидкости из подпоршневой полости в запоршневую.
Диссипация поглощенной энергии происходит в основном за счет перехода в тепло энергии гидравлического сопротивления перетекания в калибровочный зазор вязкопластичной жидкости, заполняющей гидравлические емкости.
Возврат штока с поршнем при обратном ходе происходит за счет усилия сжатых упругопластичных элементов и давления в гидравлических емкостях. При обратном ходе штока клапана открываются, что способствует беспрепятственному перетеканию вязкопластичной жидкости из запоршневой полости в подпоршневую.
Применение упругопластичных элементов позволяет уменьшить давление в цилиндре поглощающего аппарата, что дает возможность применять более дешевые материалы для изготовления поглощающего аппарата.