Что нужнознать о пневмоподвеске. Пневмо рессоры

Что нужно знать о пневмоподвеске

Воздух лучше стали — такое лаконичное сравнение пневматической и рессорной подвесок можно услышать из уст бывалых водителей. Однако нужно помнить, что пневматический упругий элемент, в отличие от стального, требует более деликатного подхода

Иллюстрации автора и ContiTech

Сильфонные баллоны отличаются повышенной грузоподъемностью, но имеют малый рабочий ход

Еще полвека назад было признано, что применение пневморессор в грузовиках и автобусах улучшает сохранность груза, повышает комфортность езды, уменьшает вред дорожному покрытию. С тех пор пневматические подвески грузовиков, автобусов и прицепов прочно заняли лидирующие позиции в списке комплектации транспортных средств и дополнительных опций.

По своему устройству автомобильные пневматические рессоры делятся на два типа — рукавные и сильфонные. В конструкции рукавных наличествует поршень, сильфонные такового не имеют. Поршень крепится к оси либо продольному рычагу подвески и имеет возможность вертикальных перемещений внутри воздушной полости резинокордной оболочки. Особенностью сильфонных пневморессор является более высокая несущая способность, отличительная черта рукавных пневморессор — широкий диапазон величин хода подвески. Это обусловливает преимущественное применение рукавных пневморессор в автомобильной технике, а сильфонных — в спецтехнике.

Все решения, используемые для оригинального оснащения, ContiTech предлагает и на свободном рынке запчестей

Стремительное развитие автомобилестроительной индустрии и постоянная жесткая конкуренция среди мировых производителей привели отрасль производства автокомпонентов к необходимости создания и дальнейшего усовершенствования регулируемых подвесок. Причин, из-за которых возникла эта необходимость, несколько. Во-первых, это тенденция увеличения полезной нагрузки коммерческого транспорта: часто соотношение масс автомобиля с грузом и без груза достигает 100 %. Во-вторых, это увеличение динамических характеристик автомобилей: для повышения устойчивости и создания лучшего сцепления с дорогой возникает необходимость увеличения жесткости подвески. Наконец, в-третьих, это обеспечение комфорта во время движения и плавность хода в разных дорожных условиях.

Основной тренд современных автомобильных пневморессор — еще более активное снижение массы узла

Сюда следует добавить и такой немаловажный фактор, как переход автомобильного парка на более высокие экологические стандарты. Спросите, причем здесь пневморессоры? Дело в том, что двигатели экологических классов Евро-5 и Евро-6 отличаются более высокой теплонапряженностью. Следовательно, детали подвески (в том числе элементы подвески кабины), сопряженные с системой охлаждения и выпускной системой таких автомобилей, должны быть рассчитаны на более высокую термическую нагрузку.

СТАТЬ ЛЕГЧЕ

И все же основной тренд современных автомобильных пневморессор — еще более активное снижение массы деталей. Технологии решения этой непростой задачи разберем на примере продукции лидеров отрасли. Компания ContiTech, которая считается одним из самых успешных производителей компонентов и комплексных систем для регулируемой подвески, дает понять, что прочность и легкость как свойства пневморессор не противоречат друг другу. Инновационная технология облегченной конструкции, которую ContiTech представила на выставке «Комтранс — 2013» в Москве, не только снижает вес пневматических подвесок, но и оказывает положительное воздействие на коррозионную устойчивость. Это обеспечивается тем, что поршень и другие переходные детали выполняются из композитного материала, а не из стали и алюминия. Снижение массы на каждый пневмобаллон достигает 5 кг. В примере с трехосным полуприцепом его шасси «похудеет» на весьма солидные 25–30 кг, причем речь идет о снижении так называемой неподрессоренной массы, что положительно повлияет на плавность хода. Вначале «легкие» пневморессоры поступали только на первичную комплектацию, а сейчас точно такие же решения ContiTech предлагает и на свободном рынке запчастей. Чтобы в каждом сегменте рынка обеспечивать разумное соотношение цены и качества, помимо эталонной премиум-марки ContiTech предлагает также пневморессоры под брендом Phoenix, разработанные специально для рынка запчастей. К слову, сильной стороной этого бренда является широкий ассортимент продукции и его постоянное пополнение. В нижнем сегменте ассортимент компании ContiTech дополняет бюджетная марка Prime-Ride, предлагающая более скромный выбор по типам продукции и ориентированная, прежде всего, на пользователей более старых транспортных средств. Заметное преимущество таким конечным клиентам, как мастерские и автопарки, дает недавно разработанное интернет-приложение по магазину запчастей для пневморессор. Данное сервисное решение позволяет всегда и везде находить подходящие пневморессоры ContiTech для определенной сферы применения через смартфон.

Пример пластмассового поршня из композитного материала с использованием внутреннего объема

Другой передовик отрасли — американская компания Firestone не менее активно развивает свои новые технологии. Разработав 70 лет назад первые в мире пневматические рессоры (эксперименты с двухгофровыми автомобильными пневмобаллонами начались в 1930-х годах), Firestone по сей день остается лидером их производства. Конструкция пневморессор прошла проверку временем, поэтому основное внимание специалисты Firestone уделяют новым материалам, прежде всего композитным, и технологиям их производства (компания имеет множество патентов на изобретения в области полимеров, компаундов резиновой смеси, процессов синтеза). В ходе лабораторных исследований новые материалы для анализа причин разрушения подвергаются, в числе прочего, искусственному старению под воздействием высоких температур и озона. Озон, кстати, злейший враг резины. Из-за него резина «дубеет», покрывается трещинами и теряет адгезию. При этом озон всегда в той или иной мере содержится и вновь образуется в воздухе. Чтобы защитить резину от «озонового старения», пневморессоры Firestone покрываются специальным воском, придающим поверхности беловатый оттенок.

Чтобы пневматический упругий элемент отслужил весь отмеренный ему срок службы, надо проводить профилактический осмотр узла и отслеживать все предпосылки возникновения неисправностей

ОТМЕРИТЬ СРОК

Теперь поговорим о том, каков ресурс пневморессоры, и о факторах, которые влияют на этот показатель. Ресурс пневматики оценивается не километрами пробега, а количеством рабочих циклов, которые переводятся в миллионы колебаний. Обычно качественные пневмобаллоны (оригинальные комплектующие, поступающие на сборочные конвейеры, а также продукция компаний-лидеров) рассчитаны на наработку 6–7 млн колебаний, что соответствует примерно 6 годам интенсивной эксплуатации по дорогам не идеального качества. Однако для того чтобы пневматический упругий элемент отслужил весь отведенный ему срок, необходимо выполнять профилактический осмотр узла и отслеживать все предпосылки возникновения неисправностей. Вот несколько советов, которые дают продавцы и технические специалисты: регулярно проверять рукав пневморессоры на предмет истирания и трещин; своевременно устранять загрязнения, вызванные воздействием масел, смазок, органических жидкостей; периодически удалять все инородные предметы с верхней крышки, зоны подвода воздуха и боковых поверхностей поршня. Помимо этого необходимо следить за исправностью амортизаторов и других деталей подвески.

Большинство перевозчиков все еще предпочитают менять пневморессоры самостоятельно

По данным наших экспертов, перевозчики в подавляющем большинстве случаев решают заменить рессору самостоятельно. Но при этом немалая доля выходов детали из строя связана именно с неправильным монтажом. Раз так, стоит напомнить ключевые моменты общего руководства по монтажу пневморессор. Итак, менять пневморессоры лучше парами. При демонтаже поврежденной детали необходимо тщательно очистить место соединения, избегая применения растворителей и чистящих веществ на минеральной основе. При установке новой пневморессоры все резьбовые соединения необходимо затянуть с помощью динамометрического ключа, соблюдая рекомендованные моменты затяжки. Желательно использование нового крепежа из специальных монтажных наборов. При наличии следов коррозии на болтах их замена обязательна.

ВЛАДИМИР СЕРДЕЧНЫЙ / ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР СЕТИ МАГАЗИНОВ «ДЛЯ ГРУЗОВИКА», ИЖЕВСК

Мы обычно работаем с конечными клиентами. Это те перевозчики, которые используют запчасти на своей технике и от которых всегда есть четкая обратная связь. Нарекания по поводу качества запчастей мы получаем регулярно. Но если деталь устанавливалась не в условиях СТО, где соблюдаются все требования технологии монтажа, то возникает вопрос: а правильно ли сделал водитель? В компании «Для грузовика» разработан четкий регламент приема рекламаций. Клиент должен представить документ, подтверждающий установку детали на СТО, и написать заявление с указанием причины возврата. Большинство рекламаций — это причина неправильной установки  либо неправильной эксплуатации. Приведу пример: грузоподъемность трехосного полуприцепа — 20 т, но предприниматель, чтобы поднять доходность бизнеса, грузит 24 т. При этом зачастую такой полуприцеп куплен подержанным в Европе, укомплектован облегченными осями и рассчитан на европейские дороги, а не на наши уральские, с ямами и ухабами. По моим подсчетам доля заводского брака — это всего лишь 5 % от всех рекламаций. В таких случаях мы вступаем в переписку с поставщиком или производителем детали. При положительном раскладе клиенту возвращаются деньги либо производится замена детали.

ЭДУАРД ГОНЕЖУК / ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР КОМПАНИИ BIG CAR, КРАСНОДАР

Продукция ContiTech появилась на прилавках нашей сети с момента открытия первого магазина. Вначале это были только ремни и пневморессоры премиальной марки, а сейчас сеть BigCar располагает широчайшим ассортимент продукции ContiТech, включая пневморессоры Phoenix, которые пользуются особым спросом у перевозчиков благодаря хорошему соотношению цена/качество. На всю продукцию ContiTech дается гарантия 1 год при условии установки детали в условиях СТО. Рост объемов продаж послужил одной из веских причин для перевода компании BigCar в статус официального дилера ContiTech. Теперь мы можем предлагать клиентам, среди которых не только автопредприятия разного масштаба, но и станции техобслуживания, и даже авторизованные сервисные центры, особые, более гибкие условия работы по данному ассортименту.

Продать запасную часть и установить ее — две разные вещи. Ушло время КАМАЗов, которые ремонтировались «на коленке», к иномаркам нужен особый грамотный подход, даже для того, чтобы поменять пневморессору. Наша задача — предложить клиенту полный комплекс услуг, поэтому в скором времени мы намерены открыть в Краснодаре собственный грузовой автосервис. А в качестве пробного шара мы уже организовали на площадке одного из магазинов диагностический центр по системам Wabco, Knorr-Bremse и Bosch.

5koleso.ru

Пневматические рессоры

Пневматические рессоры марки Weforma – это идеальные решения для контролирования  вибрации при хранении машин. Пневматические рессоры Weforma могут использоваться в любых условиях – от полной технической разработки до настройки лишь некоторых элементов системы.

Пневматические рессоры Weforma, как и пневмо- и гидроцилиндры нашли применение во множестве различных сфер, так как пневморессоры обладают достаточно низкими собственными частотами – у разных моделей они находятся в диапазоне от 0,5 до 3,5 Гц. Имея несущую силу от 0,5 кН до 440 кН, можно надежно располагать и легкие, и тяжелые промышленные машины.

Компания Weforma представляет программу пневматических рессор, которая включает в себя: одинарные, двойные и тройные рессоры баллонного типа, пневматические рессоры рукавного типа, рессоры с резьбовыми болтами и пневматические рессоры с боковыми клапаном для заполнения.

Пневматические рессоры Weforma баллонного типа имеют следующие особенности: боковой сдвиг до 20 мм, стабилизирующая сила от 120 до 500 Н в зависимости от количества баллонов,  диапазон давлений 1-8 бар. Диапазон рабочих температур от -40 до +70 °C.

Пневматические рессоры компании Weforma характеризуются углом наклона до 10° и боковым сдвигом до 10 мм, диапазоном давления от 1 до 8 бар и стабилизирующей силой от 350 до 950 бар. Сжатый воздух в рессоре может быть как с маслом, так и без масла. Диапазон рабочих температур:  -40  - +70°C.

Пневматические рессоры Weforma с боковым клапаном для заполнения применяются как отдельные элементы для амортизации и виброизоляции воздушных компрессоров, прессов и генераторов. Благодаря компактной конструкции пневматической рессоры серии WBL, возможно их применение даже в условиях небольшого пространства. Наличие бокового клапана для заполнения позволяет осуществлять быстрое и простое заполнение и регулировку пневморессоры. Данная пневматическая рессора обладает отличной горизонтальной жесткостью, что исключает необходимость в дополнительных упорах или ограничителях расширения. Простой монтаж пневморессоры Weforma позволяет значительно сэкономить затраты на установку.

Пневматические рессоры компании Weforma отличаются хорошим качеством исполнения, материалов и точностью функционирования, что обусловлено богатым опытом производителя в данной сфере производства. Вся продукция компании прошла тщательное тестирование, что подтверждено сертификатами соответствия международным стандартам качества. 

mtru.ru

Воздух лучше стали | 5koleso.ru

Разработав 70 лет назад первые в мире пневматические рессоры, Firestone по сей день остается лидером их производства

© Firestone

Разработав 70 лет назад первые в мире пневматические рессоры, Firestone по сей день остается лидером их производства.

Пневматическая рессора — упругий элемент, широко применяемый в подвесках современных грузовых автомобилей, прицепов, полуприцепов и автобусов. Единственное преимущество ее листовых «сестер», а также пружин и торсионов — их относительная простота. Однако, принимая во внимание, что на автобусах и грузовых автомобилях с пневматической тормозной системой компрессор является штатным оборудованием и может использоваться как источник сжатого воздуха для подвески, пневматическая рессора сама становится примером гениальной простоты.

© Firestone

Неудивительно, что пневмо­рессоры в народе именуют подушками. Сходство почти абсолютное. Некий заключенный в герметичный «мешок» объем воздуха бережно поддерживает размещенный сверху груз, будь то голова на подушке или контейнер на грузовой платформе.

Требуемые параметры достигаются изменением давления воздуха. Пневматические устройства за долгие годы своего существования доведены до совершенства и обеспечены надежными и эффективными системами автоматического регулирования. Впервые появившись на автобусах, а затем на грузовых автомобилях, прицепах и полуприцепах, пневматические подвески разных видов находят все большее применение и на легковых автомобилях.

Разобравшись с «подушками» на бытовом уровне, поговорим о пневматических рессорах профессионально. К преимуществам пневматических упругих элементов подвесок следует отнести высокую плавность хода автомобиля, небольшую массу и возможность поддержания постоянным уровня пола, независимо от степени загрузки автомобиля.

© Firestone

Принцип действия пневморессоры прост: на внешнее давление заключенный в герметичной оболочке газ отвечает противодавлением. Оболочкой служит рукав или баллон, изготовленный из многослойной армированной резины. Несущая способность пневморессоры определяется объемом воздуха (при заданной высоте — диаметром рукава или баллона) и давлением воздуха внутри.

Несущая способность — это сила противодействия нагрузки, определяемая по формуле: Сила = давление х площадь. Площадь, в свою очередь, может быть выражена через диаметр: Площадь = х диаметр2.

© Firestone

Из приведенных формул видно, что несущая способность пневморессоры может быть повышена за счет увеличения как ее диаметра, (следовательно, и площади), так и внутреннего давления. Квадратичная зависимость площади от диаметра несколько упрощает работу инженерам, занятым ком­поновкой подвески: удвоение диаметра уве­личивает площадь вчетверо. Но главное достоинство пнев­морессоры спрятано в другом сомножителе. Изменением дав­ления воздуха при постоянном диаметре можно изменять гру­зоподъемность подвески без замены упругого элемента либо введения каких-либо дополнительных устройств. Ни один другой упругий элемент такой способностью не обладает.

Так как в оболочке заключен определенный и постоянный объем воздуха, сжатие пневморессоры вызовет повышение его давления, тогда как при ходе отбоя оно уменьшится. Пневморессора сама стремится восстановить заданное давление, вернуться в стабильное состояние. Таким образом, подвеска автоматически приводится к нейтральному (изначально заданному) положению. Из-за незначительного внутреннего трения стабилизация происходит быстрее. Пневматическая рессора обладает прогрессивной характеристикой: по мере сжатия создаваемое ею противодействие нарастает, снижая вероятность пробоя.

© Firestone

Металлические упругие элементы подвески (витые, листовые, торсионные) имеют достаточно жесткий контакт и с осями, и с кузовом, что вызывает скрипы и стуки и вынуждает использовать резиновые «изоляторы» разных типов (прокладки, втулки, сайлент-блоки и т.д.). Пневморессора сама является буфером и гасителем вибраций, идущих от осей.

Огромное преимущество пневморессор перед другими типами упругих элементов заключается в возможности регулировки их параметров. Можно изменять жесткость подвескии высоту расположения грузовой платформы. Можно обес­печить горизонтальность по­следней при размещении груза со смещенным центром тяжести и тому подобное. Некоторые автомобили комплектуются специальным выносным пультом управления для регулировки высоты грузовой платформы, которым водитель может пользоваться, находясь вне автомобиля.

© Firestone

Еще одно обстоятельство, го­ворящее в пользу пневморессор, с первого взгляда может показаться несущественным. Автомобили с пневмоподвеской меньше (на 15–60 процентов) разрушают дорожное покрытие.

По своему устройству пнев­матические рессоры делятся на два типа — рукавные и баллонные. В конструкции рукавных наличествует поршень, баллонные такового не имеют. Поршень крепится к оси либо продольному рычагу подвески и имеет возможность вертикальных перемещений внутри воздушной полости резинокордной оболочки.

Преимущество рукавного типа над баллонным заключается в стабильности несущей способности в более широком диапазоне величин хода подвески. Другие основные элементы пневморессоры — это крепежные фланцы (пластины), рези­нокордная оболочка (рукав ли­бо баллон) и заполняющий ее воздух. Последний «элемент» при производстве и ремонтах не учитывается, но играет главную роль при эксплуатации. Резинокорд не является упругим элементом! Это всего лишь «тара» для работающего объема воздуха.

Как видите, конструкция пневматической рессоры достаточно проста, чего не скажешь об условиях, в которых ей приходится работать. Постоянная статическая (от веса груза и самого автомобиля) и ежесекундно меняющаяся динамическая (от неровностей дороги) нагрузки, незащищенность от грязи и всех видов атмосферных воздействий, избыточное внутреннее давление и непрекращающееся внутреннее трение резинокорда — обстоятельства, переводящие бесхитростное с виду изделие в разряд высокотехнологичных. (Есть, правда, и изделия, «живущие» комфортно — под сиденьем водителя, но о них разговор особый.)

«Простую» пневматическую рессору надлежащего качества изготовить совсем непросто. Число изготовителей надежных пневморессор в мире не доходит и до десятка. А многочисленные попытки подделки продукции лидеров отрасли тем и страшны, что способны повторить лишь внешний вид образцов. Нет необходимости много говорить о последствиях внезапного выхода из строя подвески тяжелогруженого автопоезда.

Неудивительно, что значительную долю рынка (и оригинальных комплектующих, и запасных частей) в мире контролирует пионер и лидер отрасли Firestone Industrial Products Com­pany, подразделение входящей в состав корпорации Bridgestone компании Firestone Diversi­fied Products. Компания специализируется на выпуске именно пневморессор и активно развивает передовые технологии. Штаб-квартира фирмы находится в Индианаполисе, США, а шесть заводов расположены в четырех частях света.Помимо грузовых автомобилей продукция Firestone Products находит применение в других видах автомобильного (и даже железнодорожного) транспорта, в дорожной и строительной технике и т.п.

Пневматические рессоры Firestone устанавливаются в качестве первой комплектации на грузовые автомобили Peterbilt, Kenworth, Freightliner (США), Scania и МАЗ (Европа),полуприцепы Schmitz Cargo­bull и Kogel. FSIP является ос-­новным поставщиком для таких известных производителей осей и подвесок, как Arvin Meritor и Hendrikson. Отдельного упоминания заслуживает и тот факт, что пневморессорами Fire­stone комплектуются многие модели автомобилей премиум-класса — Land Rover, Hummer, Ford и Lincoln.

Вряд ли есть большой смысл подробно говорить о заводах Firestone Industrial Products: технологические секреты современного производства все равно останутся за кадром. Процесс изготовления пневматических рессор во многом совпадает с процессом изготовления шин. И, в конце концов, на заводе лишь воплощают в жизнь то, что придумали исследователи и конструкторы.

А возможности для научных исследований и разработок у Firestone действительно огромные. Конструкция пневморессор прошла проверку временем, поэтому основное внимание специалисты компании уделяют новым материалам, прежде всего композитным, и технологиям их производства.

Большинство лабораторных исследований проводится с привлечением ресурсов Панамериканского научно-технического центра Bridgestone (Bridgestone Americas Center for Research and Technology). Идти в ногу со временем позволяет уникальное оборудование, на котором проводятся исследования. Похвастать подобными приборами и установками может не каждый академический институт, особенно за пределами Америки. В частности, сканирующая электронная и зондовая микроскопия используются для анализа причин разрушения материалов. Новые материалы подвергаются искусственному старению под воздействием высоких температур и озона. Озон, кстати, злейший враг резины. Из-за него резина «дубеет», по­крывается трещинами и теряет адгезию. При этом озон всегда в той или иной мере содержится и вновь образуется в воздухе. Чтобы защитить резину от «озонового старения», пневморессоры Firestone покрываются специальным воском, придающим поверхности беловатый оттенок.

Как и положено любой ответственной компании, Firestone Industrial Products расходует значительные средства на создание экологически безопасных технологий и способов переработки выработавших свой ресурс изделий. В результате своей деятельности научно-техниче­ский центр Bridgestone получил множество патентов на изобретения в области полимеров, компаундов резиновой смеси, процессов синтеза и нанотехнологий. Результаты исследований в области производства материалов и их взаимодействия моментально берутся на вооружение конструкторами, создающими новые изделия.

Новая роль пневмоподушек

Загрузить куда меньше сорока тонн и перегрузить автопоезд? Такая проблема часто возникает при неполной (и неравномерной) загрузке. Решить ее помогает разработанная Schmitz Cargobull «Программа распределения нагрузки» (LSP — Load Spread Program).

В полуприцепе всего 21,5 т, а полицейские весы определяют «сверхнормативную» нагрузку на ведущей оси. 12,2 т вместо разрешенных 11,5. 700 кг — слишком много. Любой опытный водитель сталкивался с подобной ситуацией. Особенно сразу после погрузки или при управлении рефрижератором, компрессорное оборудование которого создает дополнительную нагрузку на ведущую ось.

Малый вес перевозимого в задней части трейлера груза, как и отсутствие там такового, сдвигают центр тяжести вперед, перегружая заднюю ось тягача.

Программа LSP от Schmitz Cargobull справляется с этим «смещением груза». Причем убиваются сразу три «зайца»: нагрузка распределяется равномернее, повышается маневренность автопоезда, снижается износ шин.

Насколько эффективна программа, настолько она и проста. Суть ее сводится к управляемому изменению нагрузки на заднюю ось трехосного полуприцепа путем снижения давления в пневморессорах подвески. Таким образом, две другие (передние) оси оказываются более нагруженными. В результате точка вращения смещается со средней оси вперед, в промежуток между передней и средней осями. Соответственно перераспределяется и нагрузка: она становится большей для двух названных осей и меньшей для осей (особенно ведущей оси) тягача. Выравнивание нагрузки улучшает управляемость автопоезда, а перемещение точки вращения полуприцепа облегчает выполнение маневров.

Водитель может отключить автоматику с помощью клавиши на боковой консоли. А включение LSP кнопкой в кабине заставит программу работать на скорости до 30 км/чдаже при полной нагрузке в 24 т. Программа совмещается с передней подъемной осью. Последняя в этом случае поднимается только если полуприцеп почти полностью пуст. Водитель может при необходимости поднять ось при полной нагрузке, загрузив ведущую, например, на скользкой дороге.

О действии LSP можно судить по показаниям манометра, размещаемого на консоли в кабине тягача и показывающего давление воздуха в пневморессорах третьей оси. LSP может быть установлена на всех трехосных прицепах, выпущенных заводами во Фредене и Алтенберге.

Помимо оптимального распределения нагрузки, LSP улучшает маневренность автопоезда и снижает износ шин. Смещение вперед центра вращения полуприцепа снижает скольжение колес двух наиболее нагруженных осей и почти полностью разгружает третью ось. Трение протектора об асфальт уменьшается, шины стираются меньше. Многие водители подсознательно включают LSP при езде по городу, поведение автопоезда становится схожим с управлением составом из тягача и трехосного прицепа с подруливающей задней осью.

Справка

Когда Генрих Шмитц в 1892 г. создавал свою фирму, он не мог представить, что его детище станет одним из мировых лидеров в производстве прицепной техники. Сегодня около 6000 сотрудников работают на предприятиях Schmitz Cargobull AG. По состоянию на июнь 2008 г. ежедневно новые европейские заводы выпускали более 350 транспортных средств. За 2006-2007 финансовый год объем производства прицепной техники вырос на 30% и составил более 66 500 изделий. Оборот увеличился с 1,685 млрд евро до приблизительно 2,14 млрд евро, а следующей стратегической целью правление определило годовую выработку, равную 100 000 транспортных средств.

5koleso.ru

Пневматическая рессора

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для амортизации различного рода объектов, в частности в подвесках транспортных средств. Целью изобретения является повышение эффективности демпфирования резонансных колебаний. Это достигается за счет выполнения клапана, предназначенного для периодического собш,ения полости упругого элемента с полостью резинокордного баллона в виде установленной с возможностью перемещения в центральном отверстии втулки 13, имеюш,ей кольцевые выступы 14 и 15 с торцов, ограничивающие ее перемещение, один из которых со стороны вытеснителя имеет больший диаметр и периодически взаимодействует с дроссельным отверстием 8, а стяжка 11 пропущена через отверстие втулки 13. В предлагаемой рессоре исключается аккумулирование энергии в полостибаллона 9. Это позволяет увеличить динамический ход рессоры при резонансных колебаниях вследствие исключения смещения амортизируемого объекта вниз относительно исходного положения. 1 ил. SS (Л ю ( 05 о:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1296760 А1 (д1)4 F 16F9/04, В 60G 11 26

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3657024/25-28 (22) 28. 10. 83 (46) 15.03.87. Бюл. № 10 (71) Брянский институт транспортного машиностроения и Производственное объединение «Брянский машиностроительный завод им. В. И. Ленина (72) А. В. Андрейчиков, В. А. Камаев, С. В. Никитин и В. П. Коцубенко (53) 621 — 5675 (088.8) (56) Патент США № 2973955, кл. 267 — 65, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 966360, кл. F 16 F 9/04, 1980. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ РЕССОРА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для амортизации различного рода объектов, в частности в подвесках транспортных средств.

Целью изобретения является повышение эффективности демпфирования резонансных колебаний. Это достигается за счет выполнения клапана, предназначенного для периодического собщения полости упругого элемента с полостью резинокордного баллона в виде установленной с возможностью перемещения в центральном отверстии втулки 13, имеющей кольцевые выступы 14 и 15 с торцов, ограничивающие ее перемещение, один из которых со стороны вытеснителя имеет больший диаметр и периодически взаимодействует с дроссельным отверстием 8, а стяжка 11 пропущена через отверстие втулки 13. В предлагаемой рессоре исключается аккумулирование энергии в полости баллона 9. Это позволяет увеличить динамический ход рессоры при резонансных колебаниях вследствие исключения смещения амортизируемого объекта вниз относительно исходного положения. 1 ил.

1296760

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для амортизации различного рода объектов, в частности в подвесках транспортных средств.

Целью изобретения является повышение эффективности демпфирования резонансных колебаний.

На чертеже изображена пневматическая рессора, продольный разрез.

Пневматическая рессора содержит резинокордный упругий элемент 1, имеющий 1О неподвижный торец 2 и подвижный торец 3, образующие его рабочую камеру. К подвижному тоцу 3 прикреплена дополнительная емкость 4, сообщенная с полостью упругого элемента 1. В дополнительной емкости 4 установлен демпфер, представляющий собой корпус 5, закрепленный на противоположном упругому элементу 1 торце емкости 4 при помощи шарнирной опоры 6 и имеющий крышку 7 с дроссельным отверстием 8.

Корпус 5 с крышкой 7 образуют демпфирующую полость. Внутри демпферной полости расположен вытеснитель, выполненный в виде резинокордного баллона 9, один торец которого закреплен на крышке 7 корпуса 5 демпфера, а другой закрыт крышкой 10 и соединен стяжкой 11 с неподвижным торцом 2 25 посредством шарнира 12.

Резинокордный баллон 9 расположен с зазором относительно стенок корпуса 5.

В центральном отверстии крышки 7 установлен с возможностью перемещения клапан, выполненный в виде втулки 13, имеющей с обоих торцов кольцевые выступы

14 и 15, ограничивающие ее осевое перемещение. Выступ 15 со стороны баллона 9 имеет больший диаметр, чем выступ 14, и периодически взаимодействует с дроссельным отверстием 8.

Стяжка 11 пропущена через осевое отверстие втулки 13 и уплотнена упругим уплотняющим элементом 16.

В корпусе 5 выполнены отверстия 17, обеспечивающие свободное перетекание воз- 4g духа из его полости в полость дополнительной емкости 4 и далее в полость резинокордного упругого элемента 1.

Пневматическая рессора работает следующим образом.

В самом начале очередного хода сжа- 45 тия втулка 13, прижатая к стяжке 11 упругим уплотняющим элементом 16, увлекается стяжкой 11 вниз, что обеспечивает открытие дроссельного отверстия 8. Вследствие это го давления воздуха в полости резинокордного упругого элемента 1 и в полости резинокордного баллона 9 выравниваются, так как сжатый на ходе отбоя в баллоне 9 воздух практически мгновенно перетекает через отверстие 8 из полости баллона 9 в полость упругого элемента 1.

В дальнейшем при ходе сжатия торец 2 упругого элемента 1 перемещается вниз.

Воздух из его полости свободно перетекает в дополнительную емкость 4 и баллон 9 через отверстия 1? и дроссельное отверстие 8. Свободное перетекание воздуха в данном случае через дроссельное отверстие 8 возможно потому, что выступ 14 со стороны упругого элемента 1 имеет такой диаметр, что даже при упоре выступа 14 в крышку 7 корпуса 5 дроссельное отверстие 8 остается открытым.

При ходе отдачи втулка 13, удерживаемая упругим элементом 16 на стяжке 11, перемещается с последней вверх до упора выступа 15 в крышку 7, который перекрывает дроссельное отверстие 8. Давление воздуха в баллоне 9 при этом становится больше, чем в остальных полостях пневморессоры. Возникающий перепад давлений на крышке 10 вызывает силу, направленную вниз, которая посредством стяжки 11 передается торцу 2, препятствуя его давлению вверх.

Таким образом, в описываемой пневморессоре исключается аккумулирование энергии в полости баллона 9. Это позволяет увеличить динамический ход рессоры при резонансных колебаниях вследствие исключения смещения амортизируемого объекта вниз относительно исходного положения.

Увеличение же динамического хода рессоры снижает вероятность ее пробоя.

Использвание пневматической рессоры позволяет снизить амплитуды перемещений и ускорений подрессоренных частей транспортных машин, повысить их плавность хода и виброкомфортабельность.

Формула изобретения

Пневматическая рессора, содержащая резинокордный упругий элемент, закрепленную на одном из его торцов дополнительную емкость, сообщенную с полостью упругого элемента, установленный в дополнительной емкости демпфер, представляющий собой шарнирно закрепленный на противоположном упругому элементу тоце емкости корпус, сообщенный с емкостью и имеющий крышку с центральным и дроссельным отверстиями, расположенным в нем с зазором относительно стенок вытеснитель, выполненный в виде резинокордного баллона, один торец которого закреплен на крышке корпуса, а другой посредством стяжки соединен со свободным торцом упругого элемента, и клапан, предназначенный для периодического сообщения полости упругого элемента с полостью резинокордного баллона, отличаюи4аяся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования резонансных колебаний, клапан выполнен в виде установленной с возможностью перемещения в центральном отверстии втулки, имеющей кольцевые выступы с торцов, ограничивающие ее перемещение, один из которых со стороны вытеснителя имеет больший диаметр и периодически взаимодействует с дроссельным отверстием, а стяжка пропущена через отверстие втулки.

  

www.findpatent.ru

Пневматическая рессора рельсового транспортного средства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к пневматическим рессорам рельсовых транспортных средств. Сущность изобретения заключается в том, что пневматическая рессора содержит цилиндр с размещенным в нем поршнем со штоком. Цилиндр выполнен в виде пневмоцилиндра, надпоршневая воздушная полость которого соединена через дроссельный канал, в котором размещен саморегулируемый дроссельный элемент с возможностью перемещения в нем, и гибкий шланг с дополнительным резервуаром. Саморегулируемый дроссельный элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, обращенных основаниями с большим диаметром другу к другу. Рессора снабжена также масляным резервуаром, верхняя воздушная полость которого соединена трубой через редукционный клапан с дополнительным резервуаром. Нижняя масляная полость масляного резервуара соединена гибким шлангом со штуцером на нижнем наружном конце штока. Между верхними и нижними уплотнительными манжетами на поршне выполнена кольцевая канавка, которая посредством радиального канала соединена со штуцером на нижнем наружном конце штока. Дополнительный резервуар снабжен электронагревательным элементом, установленным внутри его полости, и теплоизолирован от внешней среды. Техническим результатом является повышение несущей способности пневматической рессоры за счет повышения давления сжатого воздуха в пневмоцилиндре и сокращения при этом его габаритов, возможности размещения отдельных частей рессоры в тележке, упрощение регулировки положения поршня в пневмоцилиндре и повышение надежности и технического ресурса работы пневмоцилиндра. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к пневматическим рессорам рельсовых транспортных средств, используемых между их кузовом и тележкой во второй ступени ее подвешивания.

Известен пневматический упругий элемент, содержащий резинокордную оболочку, образующую вместе с металлической арматурой газовую камеру переменного объема, внутри которой помещена постоянная по объему заполненная жидкостью буферная камера, камеру дополнительного резервуара, которая соединена с газовой камерой переменного объема трубопроводом с расположенным в центре пневморессоры регулируемым дроссельным каналом, в спрофилированном отверстии которого помещен направляющий стержень с двухконусной втулкой, перемещающейся вдоль стержня между упорами [1].

Недостатком такого упругого элемента являются большие габаритные размеры и невысокая несущая способность из-за невозможности использовать высокое давление газа по условиям ограниченной прочности резинокордной оболочки. Разместить такую пневморессору в современной тележке транспортного средства становится затруднительно.

Известна гидропневматическая рессора рельсового транспортного средства, принятая за прототип, содержащая гидроцилиндр, размещенные в нем поршень со штоком, сообщенный с надпоршневой полостью гидроцилиндра, гидропневмоаккумулятор, выполняющий роль дополнительного резервуара, с упругой диафрагмой, отделяющей жидкость от газа, снабженной клапанным узлом и узлом измерения положения золотников, поддиафрагменная жидкостная полость гидропневмоаккумулятора сообщена с надпоршневой полостью гидроцилиндра посредством дроссельного канала, гидропневмоаккумулятор имеет жесткую перегородку с дроссельным каналом, установленную с возможностью раздела газовой полости на две камеры, и золотниковый узел, состоящий из трех частей, из которых средняя фланцевая часть закреплена на упругой диафрагме по оси ее перемещения, нижняя часть выполнена в виде первого золотника (саморегулируемого дроссельного элемента), спрофилированного в виде двух обращенных вершинами друг к другу конусов, установленного с возможностью перемещения в дроссельном канале между гидропневмоаккумулятором и гидроцилиндром, а верхняя часть выполнена в виде стержня с упорами и установленного между упорами стержня с возможностью перемещения вдоль его оси второго золотника в виде двух обращенных вершинами наружу конусов, установленного с возможностью перемещения в дроссельном канале жесткой перегородки, причем конец стержня верхней части золотникового узла электромагнитно связан с электрической обмоткой катушки узла измерения положения золотников относительно дроссельных каналов, а клапанный узел установлен в дроссельном канале, сообщающем поддиафрагменную жидкостную камеру гидропневмоаккумулятора (дополнительного резервуара) с надпоршневой полостью гидроцилиндра, и предназначен для отключения упругой части рессоры [2].

Недостатком данной гидропневматической рессоры рельсового транспортного средства является ее громоздкость, недостаточные несущая способность (грузоподъемность) и надежность, сложность регулировки положения поршня в цилиндре, т.к. из-за утечки масла, которое выполняет лишь роль передаточного звена, приходится периодически дозированно пополнять его массу в надпоршневой полости и, кроме того, регулировать давление газа в гидропневмоаккумуляторе при изменении статической нагрузки кузова. Кроме того, как показывает опыт эксплуатации подобных систем, технический ресурс гибкой резиновой диафрагмы ограничен. Ее часто приходится заменять.

Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности (грузоподъемности) пневматической рессоры за счет повышения давления сжатого воздуха в пневмоцилиндре и сокращения при этом его габаритов, возможности размещения отдельных частей рессоры в тележке, упрощение регулировки положения поршня в пневмоцилиндре путем изменения давления сжатого воздуха в пневморессоре тепловым методом в сочетании с подпиткой дополнительного резервуара сжатым воздухом через электропневматический клапан, повышение надежности и технического ресурса работы пневморессоры по сравнению с гидропневматической рессорой, так как предлагаемая рессора не содержит резиновой диафрагмы и обеспечивает хорошую смазку стенок пневмоцилиндра и поршня.

Указанный технический результат достигается тем, что в пневматической рессоре рельсового транспортного средства, содержащей цилиндр с размещенным в нем поршнем со штоком, надпоршневая полость цилиндра сообщена с дополнительным резервуаром через его дроссельный канал, в котором размещен саморегулируемый дроссельный элемент с возможностью перемещения в нем, цилиндр выполнен в виде пневмоцилиндра, надпоршневая воздушная полость которого соединена через саморегулируемый дроссельный элемент и гибкий шланг с дополнительным резервуаром, дроссельный элемент выполнен в виде двух конусов, обращенных основаниями с большим диаметром к короткому цилиндру, рессора снабжена также масляным резервуаром, верхняя воздушная полость которого соединена трубой через редукционный клапан с дополнительным резервуаром, а нижняя масляная полость масляного резервуара соединена гибким шлангом со штуцером на нижнем наружном конце штока, между верхними и нижними уплотнительными манжетами на поршне выполнена кольцевая канавка, которая посредством радиального канала соединена со штуцером на нижнем конце штока, при этом дополнительный резервуар снабжен электронагревательным элементом, установленным внутри его полости, и он теплоизолирован от внешней среды. Кроме того, саморегулируемый дроссельный элемент установлен на направляющем стержне, закрепленном одним концом в глухом отверстии полого штока, с возможностью продольного перемещения на нем между упорами, причем один упор выполнен непосредственно на направляющем стержне, а второй упор выполнен на гайке, расположенной на втором конце направляющего стержня, электронагревательный элемент дополнительного резервуара выполнен пленочным с большой площадью контакта со сжатым в дополнительном резервуаре воздухом, при этом пневморессора уперта в кузов посредством резинометаллической прокладки и витой пружины, охватывающей пневмоцилиндр снаружи.

На фиг.1 показана схема пневматической рессоры применительно ко второй ступени подвешивания тележки рельсового транспортного средства, на фиг.2 показан пневмоцилиндр в разрезе, на фиг.3 показан дополнительный резервуар в разрезе.

Пневматическая рессора рельсового транспортного средства содержит пневмоцилиндр 1 (фиг.1), у которого наружный конец полого внутри штока 2 упирается в раму 3 тележки, пневмоцилиндр 1 посредством витой пружины 4, охватывающей пневмоцилиндр снаружи, и резинометаллической прокладки 5 упирается в кузов 6. Пневмоцилиндр 1 соединен гибким шлангом 7 с дополнительным резервуаром 8, к которому подведен посредством трубки 9 и электропневматического клапана 10 сжатый воздух высокого давления из баллона 11. Последний пополняется сжатым воздухом высокого давления от специального компрессора (на фиг.1 не показан), на локомотиве может быть использован тормозной компрессор высокого давления малой производительности типа КП50. К дополнительному резервуару 8 подведена также электроэнергия по кабелю 12 через бесконтактный тиристорный выключатель 13. Пневматическая рессора снабжена также масляным резервуаром 14, нижняя масляная полость 15 которого соединена гибким шлангом 16 со штуцером 17 на наружном конце полого штока 2, а верхняя воздушная полость 18 масляного резервуара 14 соединена через редукционный клапан 19 трубой 20 с дополнительным резервуаром 8. Масляный резервуар 14 может периодически пополняться маслом через пробку 21.

Между рамой 3 тележки и кузовом 6 установлено измерительное устройство 22, связанное с бортовым микропроцессором (на фиг.1 не показан).

Внутри пневмоцилиндра 1 (см. фиг.2) размещен поршень 23, выполненный заодно с полым штоком 2, в верхней части которого расположено глухое отверстие 24, а нижний конец выходит наружу через бронзовое направляющее кольцо 25 и уплотняющую манжету 26, поджатую к крышке 27 посредством фланца 28 и болтов 29. Крышка 27 крепится к пневмоцилиндру 1 посредством резьбового соединения, застопоренного винтом 30 и уплотненного прокладкой 31. Для отвода просочившегося масла из подпоршневой полости 32 пневмоцилиндра 1 к крышке 27 привинчен штуцер 33, к которому присоединен гибкий шланг 34, закрепленный на штуцере 33 хомутиком 35.

Поршень 23 снабжен уплотнительными манжетами 36, четыре верхние из которых закреплены на нем посредством проставочного кольца 37, фланца 38 и болтов 39, а две нижние уплотнительных манжеты 36 закреплены на поршне 23 круглой гайкой 40. Между четырьмя верхними уплотнительными манжетами 36 и двумя нижними уплотнительными манжетами 36 на поршне 23 выполнена кольцевая канавка 41, которая посредством радиального канала 42 и продольного канала 43 соединена со штуцером 17 на нижнем наружном конце полого штока 2.

В глухом отверстии 24 полого штока 2, выходящем в надпоршневую воздушную полость 44 пневмоцилиндра 1, установлена с зазором 45 цилиндрическая втулка 46, укрепленная одним концом в отверстии 47 днища 48 пневмоцилиндра 1 и снабженная внутри калиброванным дроссельным каналом 49. В центре калиброванного дроссельного канала 49 размещен саморегулируемый дроссельный элемент 50, выполненный в виде двух усеченных конусов 51, обращенных основаниями с большим диаметром к его короткому цилиндру 52. Дроссельный элемент 50 установлен на направляющем стержне 53, закрепленном одним концом в глухом отверстии полого штока 2, с возможностью продольного перемещения на нем между упорами 54 и 55, причем один упор 54 выполнен непосредственно на направляющем стержне 53, а второй упор 55 выполнен на гайке 56, расположенной на втором конце направляющего стержня 53 и застопоренной от самоотвинчивания штифтом 57. Оба упора имеют коническую форму и снабжены тремя продольными канавками 58. Описанное устройство представляет собой саморегулируемый дроссель.

Таким образом надпоршневая воздушная полость 44 пневмоцилиндра 1 через его дроссельный канал 49, саморегулируемый элемент 50 и гибкий шланг 7 сообщена с дополнительным резервуаром 8.

Внутренняя полость дополнительного резервуара 8 теплоизолирована от внешней среды, например, слоем пенополиуретана 59 (см. фиг.3) и в ней установлен электронагревательный элемент 60, например, пленочный с большой площадью контакта со сжатым в дополнительном резервуаре 8 воздухом.

Пневморессора рельсового транспортного средства работает следующим образом.

В статике давление сжатого воздуха на поршень 23 в пневмоцилиндре 1 уравновешивает силу тяжести кузова 6, которая передается на пневмоцилиндр 1 через резинометаллическую прокладку 5 и пружину 4. Поршень 23 находится в пневмоцилиндре 1 в среднем положении, что обеспечивается электропневматическим клапаном 10, работа которого управляется бортовым микропроцессором по сигналу измерительного устройства 22. Так, например, если поршень 23 в пневмоцилиндре 1 поднимется вверх, что вызовет сближение рамы 3 тележки и кузова 6, сигнал от измерительного устройства 22 поступит в микропроцессор, последний откроет электропневматический клапан 10 и сжатый воздух из баллона 11 высокого давления будет поступать по трубке 9 в дополнительный резервуар 8 и далее по гибкому шлангу 7 в надпоршневую воздушную полость 44 до тех пор, пока не установит поршень 23 в пневмоцилиндре 1 в среднее положение.

Предположим теперь, что тележка рельсового транспортного средства наехала на выступающую неровность железнодорожного пути, например, высотой 20 мм. Так как кузов транспортного средства обладает большой инерционностью, то рама 3 тележки и рама кузова 6 сблизятся между собой примерно на такое же значение 20 мм. Так как суммарный статистический прогиб последовательно включенных пружины 4 и пневматической рессоры составляет не менее 500 мм, то сила взаимодействия рамы 3 тележки с рамой кузова 6 будет равна 20:500=0,04 от веса последнего. Таким образом пневматическая рессора позволяет значительно уменьшить силовое взаимодействие между элементами экипажных частей рельсового транспортного средства, а следовательно, и верхнего строения пути, чего нельзя добиться посредством пружинного рессорного подвешивания. При сближении между собой рам 3 тележки и кузова 6 поршень 23 вместе с полым штоком 2 переместится в пневмоцилиндре 1 вверх, сжимая дополнительно воздух в надпоршневой полости 44 по отношению к давлению воздуха в дополнительном резервуаре 8 (см. фиг.1 и фиг.2). При этом сжатый воздух устремится по зазору 45 между глухим отверстием 24 в полом штоке 2 и цилиндрической втулкой 46 во внутреннее отверстие ее с саморегулируемым дроссельным элементом 50 и далее по гибкому шлангу 7 в дополнительный резервуар 8. Воздушный поток, проходя через саморегулируемый дроссельный элемент 50, перебрасывает его вверх до конического упора 55 гайки 56 направляющего стержня 53 с тремя продольными канавками 58, который сначала прикроет калиброванный дроссельный канал 49, а затем, когда нисходящий конус дроссельного элемента 50 переместится вместе с направляющим стержнем 53 на расширяющий конус калиброванного дроссельного канала 49 в цилиндрической втулке 46, проходное сечение саморегулируемого дроссельного элемента 50 начнет увеличиваться и сжатый в надпоршневой полости 44 цилиндра 1 воздух устремляется по гибкому шлангу 7 в дополнительный резервуар 8. В конце хода поршня 23 в пневмоцилиндре 1 вверх давление сжатого воздуха в надпоршневой воздушной полости 44 пневмоцилиндра 1 и дополнительном резервуаре 8 сравняется. При обратном движении поршня 23 в пневмоцилиндре 1 вместе со штоком 2 и направляющим стержнем 53 в надпоршневой полости 44 пневмоцилиндра 1 давление будет уменьшаться и сжатый воздух из дополнительного резервуара 8 устремится по гибкому шлангу 7 и далее по цилиндрической втулке 46 через саморегулируемый дроссельный элемент 50 в надпоршневую воздушную полость 44 пневмоцилиндра 1. При этом дроссельный элемент 50 будет переброшен потоком воздуха вниз до конического упора 54 с тремя продольными канавками 58 на направляющем стержне 53 и снова проходное сечение саморегулируемого дроссельного элемента сначала уменьшится, а затем увеличится и в конце хода давления сжатого воздуха в дополнительном резервуаре 8 и надпоршневой полости 44 пневмоцилиндра 1 снова сравняются. Таким образом, саморегулируемый дроссельный элемент 50 создает сдвиг по фазе между перемещением и силой, в результате чего возникает диссипативная сила, хорошо демпфирующая собственные колебания обрессорных масс. Оптимальное значение диссипативной силы рассчитывается по уравнениям газовой динамики. Эти же уравнения позволяют рассчитать геометрию саморегулируемого дроссельного элемента 50.

Если резинокордные пневморессоры могут работать при давлениях не выше 0,5 МПа, то стальной пневмоцилиндр выдерживает давление в десять раз выше, что резко сокращает размеры всех элементов пневмоподвешивания. Так при диаметре поршня 23 всего в 20 см и давлении сжатого воздуха в 5 МПа, пневмоцилиндр 1 будет иметь несущую способность 15,7 тонны, что обеспечивает потребность любого тягового подвижного состава. В то же время Россия серийно выпускает компрессор высокого давления (Рmax=6 МПа) с электродвигателем мощностью 4,5 кВт, который полностью обеспечит потребность пневмоподвешивания в сжатом воздухе.

Однако обеспечить высокую герметичность поршня 23 в пневмоцилиндре 1 только с помощью уплотнительных манжетных колец при указанном выше давлении воздуха затруднительно. Эта задача в данном изобретении решена посредством создания так называемого «масляного затвора», сущность которого заключается в следующем: масло под давлением, которое ниже давления сжатого воздуха в надпоршневой полости 44 пневмоцилиндра 1 всего на 0,5 МПа, постоянно подведено к кольцевой канавке 41 по радиальному каналу 42 и далее по продольному каналу 43 от штуцера 17, к которому оно подведено посредством гибкого шланга 16 (фиг.1) из масляного резервуара 14, в котором давление масла поддерживается посредством редукционного клапана 19, сообщенного трубкой 20 с дополнительным резервуаром 8. В статике давление сжатого воздуха в дополнительном резервуаре 8 и надпоршневой полости 44 пневмоцилиндра 1 одинаково, а в динамике давление масла в кольцевой канавке 41 не превышает давления сжатого воздуха в надпоршневой воздушной полости 44 пневмоцилиндра 1. В результате получается, что ближние к кольцевой канавке 41 два уплотнительных манжетных кольца 36 сверху и два снизу хорошо удерживают вязкое масло. При перемещении поршня 23 вдоль пневмоцилиндра 1 стенки его хорошо смазываются маслом, поэтому и верхние уплотнительные манжетные кольца 36 хорошо уплотняют сжатый в надпоршневой воздушной полости 44 пневмоцилиндра 1 воздух, тем более, что перепад давления составляет всего 0,5 МПа. Просочившееся через нижние уплотнительные манжетные кольца 36 масло стекает по штуцеру 33 и гибкому шлангу 34 в маслосборник (на черт. не показан), откуда его периодически снова заливают в масляный резервуар 14 через пробку 21.

Последовательно включенная с пневмоцилиндром 1 пружина 4 служит, главным образом, для обеспечения упругих перемещений рамы 3 тележки относительно кузова 6 в горизонтальной плоскости. В случае выхода из строя пневматической рессоры электропневматический клапан 10 уменьшает давление в дополнительном резервуаре 8 и, следовательно, в надпоршневой воздушной полости 44 пневмоцилиндра 1. Поршень 23 садится на днище пневмоцилиндра 1, т.е. пневмоподвешивание полностью выключается из работы, но пружина 4 остается в работе и транспортное средство может продолжать движение с меньшей скоростью.

Пневморессора рельсового транспортного средства оснащена измерительным устройством 22 определения высоты кузова 6 над рамой 3 тележки. Сигнал от него поступает в бортовой микропроцессор (на черт. не показан). Если кузов 6 просел на небольшую величину, то микропроцессор включает электронаревательный элемент 60 в дополнительном резервуаре 8. Подогрев сжатого воздуха увеличивает его давление в дополнительном резервуаре 8 и, следовательно, в надпоршневой воздушной полости 44 пневмоцилиндра 1. Заданное положение кузова 6 восстанавливается. Если просадка велика, например, при полной загрузке транспортного средства, например, вагона электропоезда пассажирами, включается электропневматический клапан 10 и воздух из баллона высокого давления 11 по трубе 9 пополняет сжатым воздухом дополнительный резервуар 8 и надпоршневую воздушную полость 44 пневмоцилиндра 1, восстанавливая заданное положение кузова 6. При разгрузке транспортного средства часть воздуха электропневматическим клапаном 10 выбрасывается в атмосферу и положение кузова 6, а следовательно, и положение поршня 23 в пневмоцилиндре 1 снова восстанавливается.

Описанная выше система регулирования положения поршня в пневмоцилиндре пневматической рессоры рельсового транспортного средства путем изменения давления сжатого воздуха в пневморессоре тепловым методом в сочетании с подпиткой дополнительного резервуара сжатым воздухом через электропневматический клапан намного проще системы регулирования гидропневматических рессор, где нужно поддерживать и заданный объем масла и давление газа в гидропневматическом аккумуляторе. Дополнительный резервуар намного проще и надежнее в работе по сравнению с гидропневматическим аккумулятором, т.к. не имеет резиновой диафрагмы. Подвод масла под давлением в кольцевую канавку поршня обеспечивает хорошую смазку стенок пневмоцилиндра и значительно уменьшает интенсивность износа уплотнительных манжетных колец, что не только повышает герметичность пневмоцилиндра, но и его технический ресурс в работе.

Источники информации

1. RU, патент №2032554, кл. B 60 G 11/26, F 16 F 9/02, 1995 г.

2. RU, патент №2102640, кл. F 16 F 9/06, 1998 г.

1. Пневматическая рессора рельсового транспортного средства, содержащая цилиндр с размещенным в нем поршнем со штоком, надпоршневая полость цилиндра сообщена с дополнительным резервуаром через его дроссельный канал, в котором размещен саморегулируемый дроссельный элемент с возможностью перемещения в нем, отличающаяся тем, что цилиндр выполнен в виде пневмоцилиндра, надпоршневая воздушная полость которого соединена через саморегулируемый дроссельный элемент и гибкий шланг с дополнительным резервуаром, саморегулируемый дроссельный элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, обращенных основаниями с большим диаметром друг к другу, рессора снабжена также масляным резервуаром, верхняя воздушная полость которого соединена трубой через редукционный клапан с дополнительным резервуаром, а нижняя масляная полость масляного резервуара соединена гибким шлангом со штуцером на нижнем наружном конце штока, между верхними и нижними уплотнительными манжетами на поршне выполнена кольцевая канавка, которая посредством радиального канала соединена со штуцером на нижнем наружном конце штока, при этом дополнительный резервуар снабжен электронагревательным элементом, установленным внутри его полости и теплоизолированным от внешней среды.

2. Пневматическая рессора по п.1, отличающаяся тем, что саморегулируемый дроссельный элемент установлен на направляющем стержне, закрепленном одним концом в глухом отверстии полого штока, с возможностью продольного перемещения на нем между упорами, причем один упор выполнен непосредственно на направляющем стержне, а второй упор выполнен на гайке, расположенной на втором конце направляющего стержня.

3. Пневматическая рессора по п.1 или 2, отличающаяся тем, что электронагревательный элемент дополнительного резервуара выполнен пленочным с большой площадью контакта со сжатым в дополнительном резервуаре воздухом.

4. Пневматическая рессора по п.1, отличающаяся тем, что она уперта в кузов посредством резинометаллической прокладки и витой пружины, охватывающей пневмоцилиндр снаружи.

www.findpatent.ru

---

• 
  Охладитель воздуха
• 
  Из чего делают резину
• 
  Схемы строповки грузов
• 
  Тракторы или трактора как правильно
• 
  Двигатель смд
• 
  Маз 5549
• 
  Какая должна быть толщина слоя мелкокускового груза на дне кузова
• 
  Пжд расшифровка
• 
  Серый чугун
• 
  Установка зажигания
• 
  Полиспаст своими руками