7.5. Пневмогидравлические упругие элементы

В последние десятилетия все шире находят применение подвески, действие которых основано на принципах работы однотрубных гидропневматических амортизаторов (рисунок 7.21).

poyasneniya_pkio46_01

Рисунок 7.21: Схемы пневмогидравлических упругих элементов

а – с одной ступенью давления; б – с противодавлением; в – с двумя ступенями давления;

1 – поршень; 2 – амортизаторный узел; 3 – диафрагма; 4 – клапан; А, В, С и D – камеры

 

Характеристика упругости такой подвески зависит от зарядного давления газа, которое может достигать 20 МПа, и последующего его изменения при работе подвески. При этом усилие от колеса на диафрагму (или разделительный поршень) жесткой оболочки с газом передается через жидкость, поэтому подвеску называют гидропневматической, а сами упругие элементы исторически – пневмогидравлическими (ПГУЭ).

 

Пневмогидравлические упругие элементы подвесок могут быть трех типов:

  • с одной ступенью давления (рисунок 7.21, а), когда предварительно сжатый газ расположен над поршнем 1 в одном объеме А;
  • с противодавлением (рисунок 7.21, б), когда предварительно сжатый газ находится как над поршнем в камере А, так и под поршнем в камере D, причем давление газа в камере А больше, чем в камере D.
  • с двумя ступенями давления (рисунок 7.21, в), когда над поршнем находится две камеры с предварительно сжатым газом, но давление зарядки камер А и В различно. В камере А газ сжимается в течение всего хода подвески, а в камере В сжатие газа начинается только при открытии клапана 4 по достижении давления большего, чем зарядное давление этой камеры;

 

При наличии камеры противодавления улучшается характеристика упругости ПГУЭ. Во-первых, при ходе отбоя, когда газ в камере А расширяется, в камере D он сжимается, создавая необходимое сопротивление упругости. При ходе сжатия дополнительная сила, воздействующая на поршень со стороны камеры противодавления, относительно невелика и компенсируется за счет создания необходимого зарядного давления в камере А. Во-вторых, значительные изменения статической нагрузки на ПГУЭ с противодавлением (например, у самосвалов БелАЗ), в меньшей степени сказываются на жесткости подвески.

Жидкость в камерах отделяется от газа упругой диафрагмой 3 или плавающим поршнем, а может иметь с ним непосредственный контакт (камера D на рисунке 7.21, б). Последний вариант конструкции менее предпочтителен, так как способствует вспениванию жидкости при работе упругого элемента, вследствие чего возникает двухфазная рабочая среда, обладающая сжимаемостью и пониженной вязкостью. В результате гидравлическое сопротивление упругого элемента заметно снижается, что приводит к ухудшению гашения колебаний.

Наличие жидкости в ПГУЭ позволяет встраивать в их конструкцию амортизаторный узел 2, состоящий из калиброванных отверстий и разгрузочных клапанов, а применение управляемых гидравлических замков одностороннего действия – обеспечивать требуемую устойчивость автомобиля.

В связи с изложенным, использование ПГУЭ является перспективным направлением в создании совмещенных в одном агрегате упругого и демпфирующего устройств подвески с практически независимыми характеристиками. Отличительной особенностью процесса ПГУЭ такого типа является то, что энергия сжатого газа в пневматических камерах используется преимущественно для создания необходимой силы упругости. Сила же гидравлического сопротивления, обусловливающая демпфирование, создается в результате работы (перемещений) полого штока – плунжера с встроенной дроссельно – клапанной системой при принудительном вытеснении жидкости.

Таким образом, в гидропневматической подвеске, неотъемлемой частью которой являются ПГУЭ, компактно совмещаются упругое и демпфирующее устройства. У нее есть еще одно важное достоинство: в современных сельскохозяйственных тракторах и машинах повышенной проходимости она обеспечивает (посредством регулирования объема жидкости в полости С, то есть корректирования характеристики упругости) регулирование дорожного просвета.

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о