Амортизатор гидравлический: Гидравлические амортизаторы | Амортизаторы

Содержание

Телескопический амортизатор. Нюансы конструкции | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис

Они одинаковые только с виду. На самом деле внутри у амортизаторов разных поколений и фирм содержится много интересного, необычного и даже уникального. Того, что определяет главный параметр амортизаторов – его динамическую характеристику.

В легковых автомобилях наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы. Собственно, это гидравлический поршневой насос. Его цилиндр, заполненный жидкостью (маслом), крепят к одному концу пружины подвески, а шток поршня – к другому. Растягиваясь и сжимаясь, пружина заставляет проходить поршень через жидкость, перекачивая ее с одной стороны на другую через маленькие калиброванные отверстия – жиклеры. Чтобы продавить масло через жиклеры, нужно приложить достаточно большое усилие. Это усилие замедляет ход пружины, поскольку всегда направлено в сторону, противоположную движению штока поршня.

 

 

В реальной жизни конструкция амортизатора намного сложнее.

Например, объем масла, вытесняемый поршнем при ходе вверх и вниз, не может быть одинаков из-за того, что часть пространства с одной стороны занимает шток поршня. Для компенсации этой разницы, а также для нивелирования температурных расширений конструкции требуется некий запасной объем гидравлической жидкости. Этот компенсационный объем может быть размещен в разных местах.

Если компенсационный объем масла располагают снаружи в зазоре между трубой корпуса рабочего цилиндра и второй трубой несколько большего диаметра, то такой амортизатор называют гидравлическим двухтрубным (в быту просто «гидравлическим»). Эту конструкцию давно считают классической, и такие амортизаторы устанавливают на большинство легковых автомобилей.

Кроме жидкости в любом амортизаторе есть газ. В том же классическом двухтрубном компенсационная полость, соединенная с рабочим цилиндром через «донный» клапан, заполнена гидравлической жидкостью только наполовину. Остальное занимает газ (воздух или азот). И, тем не менее, со словом «газ» связано несколько мифов.

Для того чтобы газ при работе амортизатора не попал в рабочий цилиндр, приходится принимать дополнительные меры. В большинстве случаев требуется, чтобы расположение двухтрубных амортизаторов было близким к вертикали. Это ограничение может быть снято, если расположить компенсационную полость как-то иначе, чем в двухтрубном амортизаторе. Например, в том же рабочем цилиндре можно отделить вторым «плавающим» поршнем (не имеющим штока, а только ограничивающим полость переменного объема) некоторую часть и заполнить ее сжатым под давлением газом. Этот газ, расширяясь и сжимаясь, будет компенсировать как объем, занимаемый штоком (штоки в таких амортизаторах делают очень тонкие), так и температурные расширения. Но поскольку газ находится в самом рабочем цилиндре, а не в полости, соединенной с ним через дренажный клапан, то во избежание схлопывания газа под действием рабочих усилий сжимать его приходится до давления 25–30 и более атмосфер. Таким образом, внутри амортизатора появляется газовая пружина, которая выталкивает шток с усилием порядка 25 кг.

Такая конструкция названа однотрубной (однотрубный газогидравлический амортизатор, если точнее, а в быту просто «газовый»). Однотрубный амортизатор имеет массу достоинств, он по заслугам оценен, скажем, спортсменами. Монтировать такой амортизатор можно в любом положении, перегреть его, а тем более заставить масло в нем закипеть практически невозможно из-за повышенного давления внутри корпуса и значительно лучших, чем у двухтрубного амортизатора, условий охлаждения. Разработчики спортивных автомобилей с успехом размещают газовые амортизаторы внутри кокпита, где условия охлаждения хуже, чем около колес.

Газовый однотрубный амортизатор в свое время был очень сильно разрекламирован и преподносился как панацея, способная избавить подвеску любого автомобиля от всех ее бед. В жизни панацеи не бывает. Но последствия рекламного давления остались, и многие водители продолжают считать, что «газовый» амортизатор лучше «гидравлического».

Однотрубный газогидравлический амортизатор нашел свою нишу применения, где оказался очень полезен.

Кроме спорта его успешно используют на больших тяжело нагруженных машинах, эксплуатируемых далеко не на самых идеальных дорогах. Но чем автомобиль меньше, тем вреднее те самые 100 килограммов, которые добавляет сжатый газ к усилию пружин. Поэтому однотрубные газогидравлические амортизаторы на маленьких машинах не используются, да и на средних редко.

Одна из рекламных страшилок, которыми пользовались продавцы газовых амортизаторов лет десять назад, гласила, что из-за недостаточного теплоотвода двухтрубный гидравлический амортизатор можно перегреть до такого состояния, что масло закипит. Миллионам автовладельцев «вскипятить» масло в амортизаторе пока не удавалось, но теоретическая возможность образования кавитационных пузырьков на некоторых режимах в двухтрубных амортизаторах, которые заправлены маслом с низкой температурой кипения, действительно имелась. Устранить эту возможность можно двумя способами: заправить амортизатор жидкостью, не склонной к кавитации, или несколько увеличить давление в компенсационной камере.

На практике пошли как тем, так и другим путем. Гидравлическая жидкость всех «приличных» амортизаторов последних поколений кавитационных пузырьков при любых мыслимых условиях работы не образует. Кроме того, появился новый тип амортизаторов – двухтрубный газогидравлический низкого давления. Собственно, это классический двухтрубный, в компенсационную камеру которого закачан газ под небольшим (2–3 атм) давлением. Профессионалы называют такие амортизаторы «поддутыми», а для торговли они все равно «газовые». Считается, что эта конструкция решила все задачи современного массового автомобилестроения, устранив недостатки (реальные и мнимые) обычных гидравлических двухтрубных амортизаторов. Она позволила, не меняя кардинально технологию производства, выпускать компоненты, отвечающие современным требованиям, и успешно продавать их даже тем, кто ничего не хочет знать об амортизаторах без приставки «газовый».

На этом обзор конструкций амортизаторов заканчивать еще рано, поскольку для подвески типа МакФексон делают амортизаторы особого типа, которые играют роль направляющего элемента самой подвески (это называют «стойка»). Традиционно для подвесок МакФексон используют гидравлические двухтрубные амортизаторы с измененной (усиленной) направляющей штока, а сам шток делают толще, чтобы он мог воспринимать изгибающие нагрузки. Газогидравлический амортизатор высокого давления в подвеске такого типа сначала использовать не удавалось. Но поскольку очень хотелось, то придумали симбиоз двухтрубного и газогидравлического. Для этого перевернули однотрубный амортизатор штоком вниз, а компенсационную камеру высокого давления разместили так, как в двухтрубном. Так родился двухтрубный амортизатор высокого давления, который применяют сейчас в подвесках типа МакФерсон.

На спортивных амортизаторах компенсационную камеру размещают вообще в другом устройстве, соединив ее рабочим цилиндром амортизатора гибкой трубкой высокого давления. Дорого и ненадежно. Но круто.

Кроме всего прочего, для правильной работы подвески усилия сжатия и растяжения амортизатора не должны быть одинаковы. Поэтому делают две группы жиклеров, одна работает на сжатие, другая на растяжение.

Выбор осуществляют клапаны, открывающие только ту группу жиклеров, которая нужна.

Параллельно с «газовой» историей развивается второе направление развития конструкции амортизаторов – эволюция клапанной системы. Этот процесс идет тихо, без рекламных фанфар, но именно здесь проявились главные достижения, позволившие сначала в широких пределах изменить характеристики амортизаторов под задачи подвески различных автомобилей, а затем сделать амортизатор частью общей системы управления автомобилем.

Как только в амортизаторах появились клапаны, так сразу дал о себе знать самый главный недостаток клапанных систем – инерция их срабатывания. При короткоходовых высокочастотных колебаниях колеса (подвески) клапаны просто не успевали срабатывать, и характеристика амортизатора в этой зоне работы оказывалась далеко не оптимальной. Малоинерционные (легкие и тонкие) клапаны не обладали достаточной прочностью, чтобы выдержать напор жидкости во время полного хода штока с большой скоростью.

Чтобы исправить сложившееся положение, пришлось установить две группы клапанов: одна работает во время малых ходов и справляется с большой частотой колебания поршня, другая берет на себя поток масла при значительных перемещениях штока с большой скоростью. Существует рабочий диапазон, где обе группы клапанов работают совместно. Установка двух групп клапанов не только устранила инерционные провалы, но и позволила создать амортизаторы, характеристика которых значительно отличается от линейной. В начале движения штока срабатывают только малоинерционные клапаны, и масло идет через их жиклеры, затем постепенно включаются основные, а при больших ходах объем жидкости, проходящий через основные жиклеры, столь велик, что группа, вступившая в работу первой, уже не оказывает влияния на характеристику амортизатора в целом.

Несколько групп клапанов, которые могли работать как по отдельности, так и вместе, стали очень значительным шагом в развитии конструкции амортизаторов. Поначалу, да и сейчас в более простых вариантах конструкции (читай: на подавляющем большинстве эксплуатируемых автомобилей), клапаны «откликались» на свои ходы и частоты движения поршня, и характеристиками амортизатора управляют дорожные условия по алгоритму, жестко заложенному разработчиками. Следующим логическим шагом развития конструкции стали амортизаторы с клапанами, вступающими в работу по внешней команде (водителя или системы управления), – так появились амортизаторы с регулируемой жесткостью. Однако, поскольку для грамотного обеспечения всех требований, как условий комфорта, так и безопасности, следует учитывать множество факторов, то регулирование характеристик амортизатора было переложено на плечи электронной системы управления.

За примерами далеко ходить не нужно.

Технология частотно-селективного демпфирования (FSD) амортизаторов компании KONI – это пример работы нескольких групп клапанов. FSD позволяет амортизатору стать «мягче» при ходе отбоя и во время вибрации колеса (небольшой ход колеса при частоте не менее 1 Гц). Однако при начале движения автомобиля и во время прохождения им поворотов амортизатор остается «жестким». Такая конструкция амортизаторов повышает как комфорт автомобиля, так и его устойчивость на очень скользкой дороге. Это пример «жесткого» алгоритма настройки амортизаторов.

А примером амортизаторов с электронным регулированием жесткости могут быть амортизаторы серии CDC компании ZF. Еще недавно эту разработку можно было видеть только на машинах премиум-класса, сейчас она пришла на машины среднего и даже гольф-класса. Блок управления CDC рассчитывает оптимальные величины демпфирования, получая информацию от множества датчиков. За изменение жесткости отвечают клапаны, регулирующие поток масла. На машинах, оснащенных амортизаторами с электронной регулировкой жесткости, рулевое управление быстрее реагирует на действия водителя, а амплитуды колебаний вертикальных, поперечно-угловых колебаний значительно ниже. За счет надежности сцепления с дорожным покрытием сокращается тормозной путь.

Разрабатывая конструкцию, алгоритм работы и механизм обеспечения требуемой характеристики амортизаторов (собственно, разрабатывая их клапанно-жиклерную систему), специалисты многих производителей идут своим путем. При этом они не только не рекламируют свои достижения, но по возможности стараются скрыть как можно дольше от посторонних глаз новинки, используемые в этом самом главном узле амортизатора, чтобы хоть как-то затруднить возможность прямого копирования своих изделий конкурентами.

Итак, современные амортизаторы – это весьма сложные агрегаты, которые из автономного когда-то узла все больше и больше становятся компонентом глобальной системы управления и активной безопасности автомобиля и, значит, требуют к себе серьезного системного отношения.

Гидравлический амортизатор BLKVCYL-0010 для системы амортизации конусной дробилки КМД-3000/800 | Публикации по производству пневматики и гидравлики

Характеристики:
Объем поставки
Комплект гидравлических амортизаторов на одну дробилку, комплект ЗИП
Максимальное давление
350 бар
Усилие прижима
65 тс
Максимальный ход гидроцилиндра
200 мм
Рабочая жидкость
гидравлическое минеральное масло И-20А с комплектом присадок
Номинальное рабочее давление 20 МПа
Максимальное рабочее давление 35 МПа
Пиковое давление (кратковременное) 40 МПа
Номинальная вязкость РЖ 32 мм2/с
Класс вязкости по ISO 3448:1992 VG 32; VG 46;
Класс чистоты по ISO 4406 19/17/14
Рабочая температура РЖ от +20 до +50 °С
Температура окружающей среды от +5 до +40 °С
Рабочий ход поршня 35…160 мм
Радиальная нагрузка на шток (кратковременная) 2. 7 тс
Частота перемещений поршня при амплитуде до 30 мм (режим при прессовании рудной массы) 3.5 Гц
Частота перемещений поршня при амплитуде до 130 мм (кратковременный режим при попадании недробимого тела в камеру дробления) 3.5 Гц
Скорость движения поршня ГЦ максимальная 1,4 м/с
Отклонение от штока от оси 1°39’
Примерный вес 1000 кг

Гидравлический амортизатор BLKVCYL-0010 предназначен для гашения механических вибраций, возникающих при работе дробилки. Он защищает конус дробилки от попадания недробимого тела во время ее работы. 

Гидравлический амортизатор разработан в рамках модернизации конструкции дробилки — замены механических пружин на гидравлическую систему.

В качестве упругого элемента амортизатора выступают два баллонных гидроаккумулятора общим объемом 20 литров.

В состав одной дробилки входят 18 гидравлических амортизаторов. Амортизатор рассчитан на работу в условиях высокочастотных нагрузок:

  • нормальный режим — частота 3,5 Гц и амплитуда движения штока 10 мм;
  • аварийный режим — частота 3,5 Гц и амплитуда движения штока 130 мм.
Силовой элемент амортизатора представляет из себя гидроцилиндр двухстороннего действия с рабочей штоковой полостью и соединенной с дренажом поршневой полостью. Обеспечение требуемой степени свободы в месте крепления амортизатора к дробилке осуществляется за счет использования сферического шарнира особой конструкции. Специальный профиль крепежной резьбы обеспечивает свинчиваемость крепежной гайки при работе в условиях циклической многократной перегрузки без использования специальных смазок.

Соединение штоковой полости гидроцилиндра с гидроаккумуляторами осуществляется посредством наборных гидравлических блоков с применением специальных виброустойчивых уплотнений без использования РВД и сварных трубопроводов.

Заправка рабочей жидкостью амортизатора осуществляется однократно в процессе первичной наладки оборудования.

Контроль давления зарядки азотом каждого гидроаккумулятора осуществляется непрерывно с помощью датчиков давления.

Гидравлическое оборудование рассчитано на работу в условиях повышенной запыленности.

Амортизатор рассчитан на продолжительный режим работы — в режиме 24/7.

Устройство и работа амортизаторов.


Устройство и работа амортизаторов



На этой странице рассмотрены особенности устройства и принцип действия телескопических амортизаторов — гидравлического и газонаполненного (газового).

***

Гидравлический телескопический амортизатор

Гидравлические телескопические амортизаторы отличаются тем, что конструктивно они выполняются в виде двухтрубных, а в качестве рабочего тела используют только жидкости.

На рис. 1 показана типовая конструкция телескопического амортизатора, применяемого на отечественных автомобилях.

Поршень 14 через шток 18 и верхнюю проушину 1 соединен с несущей системой (рамой или кузовом) автомобиля. Труба 16, в которой закреплен цилиндр 17, соединена с колесом через нижнюю проушину 1.
Поршень 14 делит рабочее пространство цилиндра 17 на две полости. В верхней части шток 18 перемещается в направляющей втулке и уплотнен уплотнительной манжетой, расположенной в обойме 3. Уплотнение прижимается специальной гайкой по резьбе трубы 16 к направляющей втулке, а так прижимается к цилиндру 17.
Таким образом, амортизатор имеет три полости: в цилиндре над поршнем, под поршнем, а также между цилиндром 17 и трубой 16.

В нижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в котором установлены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10, прижатый пружиной 11. Эти клапаны закрывают отверстия 13 и 12, расположенные в корпусе.

Кожух 2 защищает шток 18 от грязи и повреждений.
Во время хода сжатия рессоры (или пружины) поршень амортизатора движется вниз. При этом основная часть рабочей жидкости через перепускной клапан 5 со слабой пружиной перетекает в полость над поршнем, встречая незначительное сопротивление со стороны клапана. Другая часть жидкости переходит в кольцевую компенсационную полость между цилиндром 17 и трубой 16.

При резком сжатии амортизатора дополнительно открывается разгрузочный клапан 10, вследствие чего уменьшается нарастание сопротивления перетеканию жидкости в компенсационную полость.

Усилие пружины 11 клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора, в следствие чего частота и амплитуда колебаний подвески и подрессоренных масс автомобиля снижается.

При перемещении штока рабочая жидкость, частично просачиваясь через зазор между направляющей втулкой и штоком, поступает через отверстие 19 в полость между цилиндром 17 и трубой 16, разгружая тем самым уплотнительную муфту от действия высокого давления рабочей жидкости.

Таким образом, сопротивление сжатию определяется сопротивлением перетекания рабочей жидкости в компенсационную полость.

При ходе отбоя, когда поршень перемещается вверх, рабочая жидкость перетекает в нижнюю полость через каналы в поршне и калиброванное отверстие в клапане 7. В это же время жидкость через отверстия, преодолевая сопротивление впускного клапана 9, поступает в цилиндр 17.

При резком отбое перетекание жидкости дополнительно обеспечивается открытием разгрузочного клапана 7.
Существенную роль в надежной работе амортизатора играет узел уплотнения штока 18.

В качестве рабочей жидкости в гидравлических телескопических амортизаторах применяются амортизаторные жидкости АЖ-12Т, МГП-10, МГП-12 или смеси трансформаторного и турбинного масла.
Основные требования, предъявляемые к амортизаторным жидкостям – хорошие противопенные свойства, и малая зависимость вязкости от температуры.

***



Газонаполненный амортизатор

Газонаполненные амортизаторы, в отличие от гидравлических, конструктивно выполняются однотрубными. Если в гидравлическом двухтрубном амортизаторе рабочая жидкость находится в непосредственном контакте с воздухом, то в газонаполненном амортизаторе (рис. 2) рабочая жидкость изолирована от воздуха плавающим поршнем 8 с уплотнителем 9. Таким образом, корпус 7 в нижней части заполнен рабочей жидкостью 5, а в верхней части – газом 6.
Давление газа в верхней полости – 0,6…0,8 МПа.

Иногда газонаполненные амортизаторы называют газовыми, что не совсем правильно, поскольку основным рабочим телом в них является не газ, а жидкость. Сжатие газа в таких амортизаторах направлено лишь на компенсацию объема цилиндра, который вытесняется поршневым штоком. В качестве газа для газонаполненных амортизаторов чаще всего используется нейтральный азот, который закачивается под давлением.

Поршень 12 закреплен на штоке гайкой 10. В поршне выполнены каналы 11 переменного сечения, а на его цилиндрической поверхности имеются щели.
Каналы 11 перекрыты дисками 13, соприкасающимися с шайбой 15, образуя клапан.
Герметичность штока и корпуса обеспечивается уплотнительным узлом, в который входят резиновая шайба 3, уплотнительная манжета 1, направляющая 17 штока, фасонная шайба 4 и запорное кольцо 2.

Жидкость под давлением омывает резиновую шайбу 3 и уплотнительную манжету 1 и прижимает их к корпусу 7 и штоку 16.

При ходе сжатия (рис. 2, б) под давлением над поршнем диски 13 отжимаются от шайбы 15, и рабочая жидкость через звездообразные вырезы в дроссельной шайбе перетекает в надпоршневую полость.

При малых скоростях перемещения поршня диски 13 занимают первоначальное положение, и рабочая жидкость проходит в основном через зазор между поршнем и цилиндром. Таким образом, один клапан работает попеременно на сжатие и на отбой.

При резких перемещениях поршня гашение происходит в основном за счет газовой подушки. Так, при ходе сжатия плавающий поршень 8 сжимает газ 6 и компенсирует изменение объема рабочей жидкости в рабочей полости амортизатора из-за входа в нее штока.
При ходе отбоя давление сжатого газа перемещает плавающий поршень 8 вниз, компенсируя изменение объема рабочей жидкости вследствие выхода штока 16 из цилиндра амортизатора.

Рабочие жидкости, применяемые в качестве рабочего тела в газонаполненных амортизаторах, аналогичны жидкостям, применяемым в гидравлических телескопических амортизаторах.

***

Устройство зависимой и балансирной подвески


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

8532034 Амортизатор ДТ-75 гидравлический — 85.32.034

8532034 Амортизатор ДТ-75 гидравлический — 85.32.034 — фото, цена, описание, применимость. Купить в интернет-магазине AvtoAll. Ru Распечатать

4

1

Применяется: ВГТЗ

Артикул: 85.32.034

Код для заказа: 043940

Есть в наличии Доступно для заказа4 шт.Сейчас в 1 магазине — 2 шт.Цены в магазинах могут отличатьсяДанные обновлены: 30.04.2021 в 04:30 Доставка на таксиДоставка курьером — 150 ₽

Сможем доставить: Завтра (к 01 Мая)

Доставка курьером ПЭК — EasyWay — 150 ₽

Сможем доставить: Сегодня (к 30 Апреля)

Пункты самовывоза СДЭК Пункты самовывоза Boxberry Постаматы PickPoint Магазины-салоны Евросеть и Связной Терминалы ТК ПЭК — EasyWay Самовывоз со склада интернет-магазина на Кетчерской — бесплатно

Возможен: сегодня c 10:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Люберцах (Красная Горка) — бесплатно

Возможен: сегодня c 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в поселке Октябрьский — бесплатно

Возможен: сегодня c 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Сабурово — бесплатно

Возможен: сегодня c 19:00

Самовывоз со склада интернет-магазина на Братиславской — бесплатно

Возможен: сегодня c 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Перово — бесплатно

Возможен: сегодня c 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Кожухово — бесплатно

Возможен: завтра c 11:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Вешняков — бесплатно

Возможен: завтра c 11:00

Самовывоз со склада интернет-магазина из МКАД 6км (внутр) — бесплатно

Возможен: завтра c 11:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Подольске — бесплатно

Возможен: завтра c 11:00

Код для заказа 043940 Артикулы 85. 32.034 Производитель NO NAME Каталожная группа: ..Гусеницы и катки опорные
Ходовая часть
Ширина, м: 0.12 Высота, м: 0.12 Длина, м: 1.15 Вес, кг: 47.4 Тип амортизатора: масляный Область применения: ходовая часть Вес, кг: 47. 4

Отзывы о товаре

Где применяется

Сертификаты

Обзоры

Наличие товара на складах и в магазинах, а также цена товара указана на 30.04.2021 04:30.

Цены и наличие товара во всех магазинах и складах обновляются 1 раз в час. При достаточном количестве товара в нужном вам магазине вы можете купить его без предзаказа.

Интернет-цена — действительна при заказе на сайте или через оператора call-центра по телефону 8-800-600-69-66. При условии достаточного количества товара в момент заказа.

Цена в магазинах — розничная цена товара в торговых залах магазинов без предварительного заказа.

Срок перемещения товара с удаленного склада на склад интернет-магазина.

Представленные данные о запчастях на этой странице несут исключительно информационный характер.

17c05310c93e320fa79a85b97e79be57

Добавление в корзину

Доступно для заказа:

Кратность для заказа:

Добавить

Отменить

Товар успешно добавлен в корзину

!

В вашей корзине на сумму

Закрыть

Оформить заказ

Противники колебаний: что представляют собой современные амортизаторы

Двухтрубные и однотрубные, «масляные» и «газовые», регулируемые и адаптивные — все это современные амортизаторы. Будем разбираться в конструкциях, их достоинствах и недостатках.

Напомним, что амортизатор представляет собой специальный компонент ходовой части, предназначенный для гашения колебаний кузова, вызываемых работой упругих элементов подвески — листовых рессор, пружин или пневмобаллонов. Комфортность езды и управляемость автомобиля напрямую зависят от работы и характеристик амортизаторов, что во многом определяется их конструкцией. Попробуем рассмотреть основные виды амортизаторов: от проверенных временем до технологических новшеств.

Гидравлический двухтрубный

Конструкция, появившаяся еще в 30-е годы прошлого столетия и до сих пор не потерявшая актуальность. Телескопический гидравлический двухтрубный амортизатор (он же «масляный») состоит из двух полостей в виде труб, вставленных одна в другую. Во внутренней трубе располагается шток с поршнем, прикрепляемый к кузову.

При наезде колесом на препятствие происходит процесс сжатия амортизатора — шток с поршнем во внутренней (рабочей) трубе перемещается вниз, выдавливая специальную жидкость определенной вязкости во внешнюю (компенсационную) трубу. При прохождении препятствия можно наблюдать обратный процесс — отбой амортизатора, при котором жидкость возвращается в рабочую полость. Гашение колебаний кузова происходит за счет вязкости жидкости — при перекачивании из одной полости амортизатора в другую она поглощает кинетическую энергию.

Двухтрубный амортизатор в разрезе: 1 - перепускной клапан; 2 - рабочая камера; 3 - поршень; 4 - компенсационная камера

На основе данной конструкции и по тому же принципу к настоящему времени разработано множество других амортизаторов, таких как трехтрубные, регулируемые и адаптивные. Но о них поговорим чуть позже.

Двухтрубный с газовым подпором низкого давления

Конструктивно практически полностью схож с «масляным». Единственная разница: во внешней трубе у такого амортизатора закачан газ (как правило, азот). Такое решение позволяет уменьшить вредное пенообразование в жидкости амортизатора, из-за которого масло перекачивается неравномерно и амортизатор теряет в функциональности.

Компоненты / Статьи

Формально двухтрубные газовые амортизаторы считаются средними по жесткости. Благодаря наличию газового подпора они оказываются более жесткими, чем двухтрубные гидравлические. Но при этом за счет двухтрубной конструкции и невысокого давления газа такие амортизаторы мягче, чем однотрубные «газовые».

Однотрубный с газовым подпором высокого давления

Конструкция имеет одну трубу, где перемещается поршень с клапаном, через который перекачивается рабочая жидкость. Также в трубе амортизатора находится механически не связанный ни с чем плавающий поршень, разделяющий рабочую жидкость и газ под высоким давлением.

По сравнению с двухтрубной однотрубная конструкция считается более совершенной, обеспечивающей лучшую теплоотдачу и демпфирующие свойства. Единственный серьезный недостаток — полная непереносимость механических воздействий. Если стенку однотрубного амортизатора даже совсем немного замять, его сразу заклинит и он выйдет из строя. При этом гидравлический двухтрубный небольшой вмятины даже не заметит.

Однотрубный амортизатор в разрезе: 1 - газонаполненная область; 2 - плавающий поршень; 3 - область с рабочей жидкостью; 4 - рабочий поршень

Однотрубные амортизаторы считаются самыми жесткими, так как обеспечивают большее усилие сжатия. На практике это означает, что автомобиль с такими амортизаторами меньше кренится при скоростном прохождении поворотов. Но при езде по грунтовке с множеством мелких ям вибрация и толчки на кузов будут передаваться сильнее, чем у двухтрубных амортизаторов.

Амортизаторы с ручной регулировкой

Возможность изменять характеристики амортизатора в зависимости от дорожного покрытия привлекала конструкторов достаточно давно, и уже к 80-м годам прошлого столетия было предложено несколько систем. Так появились амортизаторы с выносной камерой, соединяемой с рабочей полостью через трубку или канал, в котором находится клапан. Поворачивая его в то или иное положение, можно изменять жесткость амортизатора.

Также были разработаны трехтрубные амортизаторы, у которых одна рабочая полость (где перемещается поршень) и две компенсационные (куда выдавливается жидкость). Компенсационные полости соединены между собой через клапан, задав положение которого также можно менять жесткость амортизатора.

Амортизаторы с внешней выносной компенсационной камерой

На практике это выглядит так: нужно остановиться, залезть под машину и повернуть регулировочные болты на каждом из амортизаторов. Поэтому в серийных версиях автомобилей такие амортизаторы не устанавливаются и являются компонентом для тюнинга.

Кроме того, для спорта и тюнинга предназначаются байпасные (от англ. bypass — обводная трубка) амортизаторы и койловеры. В первых перетекание рабочей жидкости происходит не внутри корпуса амортизатора, а по внешним трубкам, снабженным регулируемыми клапанами. При этом здесь можно отдельно настроить характеристики амортизатора на сжатие и отбой.

В свою очередь, койловер ( от англ. сoil-over) представляет собой амортизатор с надетой на него пружиной. Некоторые модели позволяют отрегулировать высоту амортизатора и, соответственно, клиренс автомобиля.

Амортизаторы с внешней пружиной и возможностью ручной регулировки по высоте

Амортизаторы с автоматической регулировкой

Настраивать жесткость амортизатора, не выходя из машины, — вот основной современный тренд разработчиков подвесок. Весьма интересно здесь выглядит гидромеханическая адаптивная система с дополнительным клапаном, предложенная Koni. В зависимости от частоты колебаний подвески клапан открывается, перепуская жидкость и делая амортизатор более мягким. Таким образом, на ровной дороге амортизаторы сохраняют жесткость, не давая кузову крениться в поворотах, а при въезде на разбитую грунтовку, где колеса начинают прыгать, клапаны в амортизаторах открываются, обеспечивая более плавную езду.

Другой вариант — изменение давления газового подпора. Здесь применяются амортизаторы с выносными камерами, в которых установлены вентили и подведены пневматические магистрали. Нагнетая компрессором или сбрасывая давление, можно регулировать жесткость амортизаторов, а в некоторых системах — и клиренс автомобиля. Регулировка давления осуществляется из салона через специальный электронный блок управления компрессором. Используется данная система для тюнинга, в продаже множество комплектов для установки в гаражных условиях.

Элеуктронно-управляемые амортизаторы, в которых жесткость меняется постредством изменения степени пропускания жидкости перепускными клапанами

Свое видение автоматически регулируемого амортизатора предложила компания Monroe. Конструкторы фирмы разработали систему с управляемыми электроникой перепускными клапанами. Получая сигнал, встроенный в клапан соленоид меняет его сечение, делая амортизатор более жестким или мягким. В зависимости от модели система либо управляется вручную, когда водитель может выбрать один из нескольких режимов, либо работает как адаптивная, автоматически меняя жесткость амортизаторов по показаниям датчиков.

Иным путем пошли инженеры Delphi, создав технологию MRC (Magnetic Ride Control). Здесь для амортизаторов была разработана специальная магнитореологическая рабочая жидкость, меняющая вязкость в магнитном поле. В шток амортизатора встроен электромагнит, управляемый отдельным контроллером. В данной системе удалось добиться самой быстрой реакции, когда амортизаторы могут менять жесткость практически мгновенно и бесступенчато, в зависимости от скорости движения, положения руля и работы подвески каждого колеса. Технология выглядит весьма перспективно, однако остаются проблемы со сроком службы рабочей жидкости и стабильности ее свойств при разных температурах.

Принципиальная схема работы технологии MRC: под воздействием электромагнитного поля рабочая жидкость меняет вяхкость, частицы "выстраиваются в линию", отчего изменяется и жесткость амортизатора

Каков итог?

Сохраняя свою принципиальную конструкцию, сейчас амортизаторы превратились в высокотехнологичный компонент с электронным управлением, незаменимый при создании различных «умных» подвесок, адаптирующихся к дорожному покрытию и режиму движения. Есть где разгуляться и любителям тюнинга: разнообразие амортизаторов для доводки очень велико — выбирай на вкус и настраивай подвеску как угодно. Но не будем сбрасывать со счетов и старую проверенную двухтрубную «гидравлику»: пока существует парк бюджетных автомобилей и доступного секонд-хенда, недорогим «обычным» амортизаторам всегда найдется работа.

Амортизатор гидравлический 8.35.010 цена 3500 руб. в «Машсервис»

Гидравлический амортизатор подвески 8.35.010 предназначен для дэмпфирования колебаний корпуса машины, возникающих в процессе ее движения по пересеченной местности. По своей сути он не значительно отличается от любых подобных конструкций на грузовых автомобилях. Рабочее тело – гидравлическая жидкость, за счет дросселирования которой сквозь узкие отверстия в головке поршня амортизатора между двумя сообщенными цилиндрическими полостями и происходит демпфирование колебаний.

Амортизаторы устанавливаются на крайние балансиры машины: передние и задние соответственно. Всего на тягаче установлено 4 амортизатора. Такая схема установки не случайна, именно крайние балансиры воспринимают максимальную нагрузку от  дорожного покрытия. Именно поэтому в первую очередь для обеспечения маневренности машины в тяжелых дорожных условиях необходимо вернуть их в нормальный режим работы после удара.

Так же как и амортизаторы легкового автомобиля гидравлические амортизаторы 8.35.010 нуждаются в периодической замене по мере своего износа, его степень меняется со сменой грунтов, на которых преимущественно эксплуатируется машина. Гидравлический амортизатор поставляется только в сборе и меняется соответственно.

Мы можем Вам перезвонить

Оплата заказа

Возможны 3 варианта:

  • Из корзины. Если вы подобрали товары в каталоге нашего сайта, просто добавьте их в корзину,* для этого нажмите на символ продуктовой корзины в общем списке, либо кликните на кнопку «Купить» в карточке каждого товара. Далее проверьте полученный перечень в корзине и переходите к оформлению заявки: достаточно указать лишь свой номер телефона, по которому наш менеджер позвонит вам для подтверждения заказа (для удобства и гарантированной связи с вами просим также указать имя, вашу организацию и адрес электронной почты).
  • Через форму внизу сайта. Вы можете отправить нам заявку на товар/услугу, заполнив информацию в форме «Оставить заявку / сообщение»: укажите свое имя, номер телефона для связи и подробную информацию или вопрос о тех запчастях, спецтехнике или услугах, которые вас интересуют. После обработки обращения менеджер свяжется с вами по телефону и уточнит все подробности.
  • Напрямую по телефону. Свяжитесь с нами, позвонив по телефонам, указанным в разделе «Контакты». Также вы можете заказать обратный звонок от «Машсервис»: в шапке сайта кликните по «Заказать звонок», далее укажите свои имя и телефон, после чего менеджер позвонит вам в рабочее время и ответит на все вопросы.
Обратите внимание, что окончательная заявка формируется нашим специалистом только после обсуждения всех подробностей по телефону, отправка заказа лишь в электронном виде с сайта вас ни к чему не обязывает. Тоже самое касается согласования времени и сроков доставки.

Точная стоимость товара/услуги также будет озвучена менеджером по телефону, она может незначительно отличаться от суммы, указанной в каталоге на сайте.

Внимание! Ошибки при указании своего телефона или адреса доставки влекут за собой потерю времени, дальнейшую задержку доставки, либо невозможность связаться с вами. Просим внимательно проверять предоставленные персональные данные перед отправкой заявки.

Способы оплаты

Оплатить свой заказ вы можете одним из трех способов:

  • Безналичный расчет на банковскую карту.
  • Наличный расчет. Оплата наличными средствами при самовывозе, либо при получении товара (в случае доставки нашими силами или транспортной компанией).
  • Банковский перевод. Перевод всей суммы на реквизиты ООО «Машсервис».

Для каждого отдельного заказа может быть выбран один вариант оплаты, не допускается перевод средств разными способами в счет оплаты одного заказа. Также во избежание конфликтных ситуаций до момента получения товара рекомендуется сохранять все квитанции и чеки, подтверждающие вашу оплату/перевод.

По всем вопросам оплаты вы можете обращаться по указанному номеру на сайте, либо через форму связи внизу сайта, а также пишите нам на почту [email protected]. Будем рады конструктивному диалогу.

* Корзина – система накопления подходящих или понравившихся для вас товаров, возможна коррекция списка до момента отправки заявки.

Возврат товара

  • На весь товар распространяется гарантия от производителя от 12 месяцев. Срок гарантии указавается на упаковке, во вкладыше к товару или на сайте производителя.
  • Если вы приобрели товар в одном из наших филиалов «Машсервис» и хотите вернуть товар, то Вы имеете право обменять его на аналогичный или вернуть согласно статье 25 Закона о защите прав потребителей, в течение четырнадцати дней.

При возврате запчастей убедитесь в том, что:

  • Приобретенный товар подлежит возврату и обмену.
  • Товар не был в употреблении и имеет товарный вид.
  • Имеются документы, подтверждающий факт и условия покупки товара.
  • Первоначальная упаковка сохранена и не повреждена.
  • Товар в полной комплектации и со всеми принадлежностями, указанными в документации (техническом паспорте или заменяющем его документе).

Куда обращаться

По возврату и гарантии — адреса и телефоны компании.

1.2.4 Амортизатор гидравлический

Гидравлический амортизатор (рисунок 3.7) служит для гашения колебаний, возникающих в результате деформации упругих элементов подвески при движении троллейбуса по неровностям дороги, и для повышения плавности хода.

Гидравлический амортизатор(рабочей жидкостью является специальная жидкость)- двухтрубный телескопический двухстороннего действия, имеет две камеры, заполненные жидкостью:

Одна камера-рабочий цилиндр, в котором движется шток поршня с поршнем;

Вторая камера-резервуар с жидкостью(компенсационная камера), находящийся между рабочим цилиндром и корпусом резервуара. Резервуар с жидкостью компенсирует изменения в объеме жидкости, находящейся в рабочем цилиндре, вызванные движением штока с поршнем.

1,3- тарелка, 2-втулка, 4- подушка, 5- гайка, 6- амортизатор

Рисунок 1.7 – Установка амортизаторов:

а – ведущего и поддерживающего мостов

б – передней оси

Различают два периода в работе амортизатора (рисунок 1.8):

Ход отбоя-удаление основания троллейбуса и моста

Ход сжатия-сближение основания троллейбуса и моста.

Наибольшее сопротивление создается при удалении основания от моста(ход отбоя)т.е. при растяжении амортизатора.

Ход отбоя: поршень со штоком перемещается вверх, встречая при этом сопротивление жидкости, вызванное увеличением давления в надпоршневой полости рабочего цилиндра амортизатора. При этом закрывается перепускной клапан, и жидкость через отверстия внутреннего ряда клапана, которые остаются открытыми, поступает к клапану отбоя преодолевая при этом сопротивление дисков и пружин клапана.

Сопротивление дисков и пружины создает необходимое сопротивление при ходе отбоя амортизатора. В это же время клапан сжатия открыт и свободно пропускает через свои отверстия часть жидкости из компенсационной камеры, образованной рабочим цилиндром и корпусом резервуара, в пространство под поршнем.

Ход сжатия: поршень со штоком перемещается вниз и под давлением жидкости в подпоршневой полости рабочего цилиндра открывается перепускной клапан, жидкость свободно поступает через отверстия наружного ряда в поршнем в надпоршневую полость. При этом жидкость в объеме, равной объему вводимой части штока, вытесняется через отверстия клапана сжатия, преодолевая сопротивление дисков и пружины клапана, в компенсационную камеру. Сопротивление дисков и пружины этого клапана создает необходимое сопротивление при ходе сжатия амортизатора.

Рисунок 1.8 – Периоды работы амортизатора

  1. Подробное описание устройства и принцип действия предлагаемого устройства

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в подвесках транспортных средств, эксплуатирующихся в сложных условиях.

Известна гидробалансирная подвеска управляемых колес транспортного средства, содержащая гидроцилиндр, расположенный внутри силовой стойки, которая своей нижней частью установлена на поперечном балансире крепления колес, выполненном с отверстиями в боковых стенках, и рулевой рычаг. В балансире выполнено сквозное отверстие, в котором расположена силовая стойка, в нижней части которой выполнены цапфы, установленные в отверстиях боковых стенок упомянутого балансира, при этом силовая стойка телескопически установлена на наружной поверхности гидроцилиндра, который закреплен на раме с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, и соединена с ним связями, препятствующими их относительному повороту, а рулевой рычаг закреплен на гидроцилиндре.

Недостатком данного устройства является отсутствие компенсации кренов при поворотах, регулировки клиренса, установления заваливания на «нос» при торможении.

Задача изобретения — компенсация кренов при поворотах, уменьшение вибраций кабины на ухабах и ямах, регулировка клиренса, устранение заваливания на «нос» при торможении и упрощение устройства.

Поставленная задача достигается тем, что адаптивная подвеска содержит шарнирный параллелограмм, соединяющий кузов автомобиля с колесом через подшипник, в который введен гидроцилиндр с дополнительным гидроцилиндром, штоком и пружиной, причем дополнительный гидроцилиндр выполнен с фильерами (бороздками), закреплен неподвижно на штоке и размещен в гидроцилиндре, а пружина надета на шток и взаимодействует с дополнительным гидроцилиндром, а в гидроцилиндре налита ферромагнитная жидкость, а шток выполнен полым, в него вставлена полая игла, подключенная к гидронасосу, при этом верхняя часть гидроцилиндра охвачена соленоидом, который подключен к генератору переменного тока на валу трансмиссии, через автотрансформатор на оси рулевого управления. В дополнительный гидроцилиндр введен дополнительный поршень со штоком, к которому закреплена подвижная часть

подвески.

Рисунок 2.1 – Принцип действия амортизатора

На рисунке 2.2 изображена подвеска, продольный разрез; На рисунке 2.3 — электрическая схема включения подвески. Адаптивная подвеска (см. рис.1) содержит шарнирный параллелограмм (на рис. не показан), который соединяет кузов транспортного средства с колесом через подшипник (на рис. не показан). В шарнирный параллелограмм введен гидроцилиндр 1. В гидроцилиндр 1 введен дополнительный гидроцилиндр 2, он прикреплен неподвижно к штоку 3. Дополнительный гидроцилиндр выполнен с фильерами 4. Пружина 5 взаимодействует с гидроцилиндром 2, пружина 5 надета на шток 3. Шток 3 подвижен. В дополнительный гидроцилиндр 2 введен поршень 6 со штоком 7. Поршень 6 прикреплен неподвижно к штоку 7. Поршень 6 подвижен (на рисунке. 2.1 поршень в промежуточном положении под тяжестью машины). Верхняя часть гидроцилиндра 1 охвачена соленоидом 8. Соленоид охвачен каркасом 9. Каркас 9 прикреплен к гидроцилиндру 1 болтом 10. В шток 3 введена игла 11, которая подсоединена к насосу (на рис. не показан). Нижняя часть подвески охвачена грязезащитным колпаком 13, шток 7 взаимодействует с подвижной частью подвески.

Электрическая схема (см. рис. 2.2) содержит соленоиды 15, 16, 17, 18, которые подключены к обмотке автотрансформатора 19 (рис. 2.2) на оси рулевого управления (на рис. не указан) через выпрямитель 20. Катушка автотрансформатора 19 питается от клемм генератора на валу трансмиссии 21 (на рис. не указан). Гидронасосы 14 питаются от клемм 22 электросети автомобиля. Также от клемм электросети 22 питаются соленоиды 15, 16 при включении выключателей 23, которые расположены на педали тормоза (на рис. не указан).

Работа адаптивной подвески осуществляется следующим образом: адаптивная подвеска содержит соленоид 8, охватывающий гидроцилиндр 1. В момент наезда колеса на неровность дороги при перемещении штока 3 вверх по гидроцилиндру 1 ферромагнитная жидкость перетекает через фильеры 4 из верхней части подвески в нижнюю: при этом число линий магнитной индукции, пронизывающих ферромагнитную жидкость в области фильеров 4 в верхней части гидроцилиндра 1, возрастает, следовательно возрастает вязкость ферримагнитной жидкости в области фильеров, и жидкость все труднее протекает по мере продвижения штока 3 вверх.

Пружина 5 взаимодействует с гидроцилиндром 1 и с дополнительным гидроцилиндром 2. При движении штока 3 вниз вплоть до крайнего нижнего положения вязкость в фильерах 4 уменьшается и шток 3 все легче передвигается вниз по мере движения штока 3 вниз. Тем самым уменьшается вибрация на неровностях дороги. Регулировка клиренса достигается при закачивании в дополнительный гидроцилиндр 2 жидкости. Жидкость заканчивается четырьмя насосами 14 (рис. 2.2) в четырех дополнительных гидроцилиндрах 2. Заваливание на «нос» при торможении устраняется путем подачи напряжения сети питания автомобиля на соленоиды 8 передних колес 15, 16, при воздействии на выключатели 23, находящиеся на педали тормоза (на рис. не указана). Компенсация кренов при поворотах достигается путем увеличения напряжения на соленоидах 15, 18. Это достигается находящимся на оси рулевого управления оси регулирования автотрансформатора 19.

Применение ферромагнитной жидкости в управляемом магнитном поле позволяет изменять характеристики подвески в зависимости от режима движения и состояния покрытия дороги. Регулирование магнитного потока осуществляется через автотрансформатор на оси управления, что делает управление удобным, не отвлекает водителя от передвижения и не требует от него дополнительных действий. Адаптивность подвески достигается без сенсорных датчиков и процессоров, что делает подвеску надежной в эксплуатации.

  1. Расчет размеров амортизатора

Проектирование амортизатора начинается с выбора основных размеров, определяющих его габариты: диаметр рабочего цилиндра и ход поршня. За основу принимаем амортизатор находящийся сейчас в эксплуатации:50.2905006 Тип- гидравлический, двух трубный, телескопический, двухстороннего действия

Длина амортизатора в сжатом состоянии-345мм

Ход поршня-220 мм

Диаметр поршня 50мм

Диаметр штока-20 мм

Рисунок 2.4 – Амортизатор 50.2905006

Рисунок 2.5 – Основные конструктивные размеры телескопических амортизаторов

С диаметром штока и рабочего цилиндра тесно связаны и размеры резервуара, который должен вмешать определенный оббьем жидкости и воздуха для осуществления процесса рекуперации. При этом оббьем воздуха должен быть примерно в 3 раза больше объема штока( из расчета его полного хода), что бы не создавались излишне высокие давлении при работе. Это соотношение выражается следующим образом:

;

Учитывая приведенные на рисунке 2.5 соотношения, найдем непосредственную связь

Тогда

Основной рабочей площадью вытеснителя является площадь поршня в штоковой камере( на отдаче):

На сжатии

Тогда

Выбираем из таблицы по приведенным размерам усилия сопротивления

Таблица 3 – Таблица основных размеров и усилий сопротивлений

=750 кг, =175 кг

Так как тепловой режим работы амортизатора зависит от размеров его наружной поверхности, то на практике выбор тех или иных усилий сопротивлений ограничен не только диаметром рабочего цилиндра и резервуара, но и длиной

,

-ход поршня,

-конструктивная длинна,

Площади теплоотдающей поверхности амортизаторов определяются с достаточной точностью, как у цилиндра без торцов:

Тогда

Ориентировочные веса колеблющейся массы для типовых амортизаторов, допускаемый вес подрессоренной массы, вес транспортного средства смотрим в таблице 2.

Таблица 4 — Ориентировочные веса колеблющейся массы для типовых амортизаторов

Длинноходный амортизатор с ходом поршня 220 мм, площадью теплоотдающей поверхности 0,130 , допустимым весом неподрессоренной массой на один амортизатор 2000 кГ, и весом транспортного средства 14000 кГ

Амортизаторы | Гидравлика и пневматика

Неудобная правда о гидравлических машинах заключается в том, что они являются системами, вырабатывающими тепло. В этом отношении они не уникальны: преобразование энергии и управление со 100% эффективностью остаются недостижимыми. Но я считаю, что неизбежная неэффективность, которая проявляется в энергетическом загрязнении гидравлической жидкости, не требует того внимания, которого она заслуживает.

За исключением резервуара, каждый компонент гидравлической системы представляет собой устройство, выделяющее тепло.Процесс перемещения гидравлической жидкости по проводнику от A к B приводит к падению давления и, следовательно, к выделению тепла. Установка глубинных фильтров для контроля загрязнения частицами также приводит к падению давления, что увеличивает тепловую нагрузку. Насосы и двигатели имеют внутреннюю утечку, что приводит к еще большему падению давления, генерирующего тепло. Нагнетательный насос гидростатической трансмиссии выдерживает 100% тепловую нагрузку. В открытых контурах устанавливаются тепловыделяющие отверстия, дроссели (во всех их различных формах) и гидростаты для управления направлением, потоком и давлением, а нагрузки уравновешиваются установкой гидравлического сопротивления.

Энергозатратные перепады давления — неизбежная черта гидравлических систем.

Дело в том, что потери давления и потери энергии — это факт жизни в гидравлических системах. Их можно (и нужно) свести к минимуму, но полностью исключить нельзя. Так что давайте перестанем игнорировать слона в комнате. Потому что, если его не остановить, энергетическое загрязнение так же проблематично, как и загрязнение частицами, а возможно, даже больше.

Загрязнение энергии влияет на смазку

Надлежащая смазка гидравлических компонентов и эффективная передача мощности зависят от соответствующей вязкости масла.Если позволить температуре гидравлической жидкости превышать температуру, необходимую для поддержания вязкости на уровне около 20 сантистокс (сСт), вероятность граничной смазки, приводящей к трению и износу, резко возрастает.

Температура, при которой достигается эта точка, зависит от класса вязкости жидкости и ее индекса вязкости (VI). VI — это показатель устойчивости масла к изменению вязкости при изменении температуры. Масло с высоким индексом вязкости часто называют универсальным маслом. Универсальные масла часто рекомендуются для оборудования, которое должно работать в холодных условиях.Высокий индекс вязкости предотвращает повышение вязкости масла (загустевание) при низких температурах. Однако высокий индекс вязкости также помогает предотвратить снижение вязкости (разжижение) при высоких температурах.

Другими словами, критическая температура для вязкости может быть относительно низкой или высокой, в зависимости от используемого масла. Кроме того, чем выше максимальная рабочая температура, тем шире становится рабочий диапазон температур. И чем шире рабочий температурный интервал, тем сложнее поддерживать вязкость масла в допустимых пределах.

Например, рассмотрим гидравлическую систему с температурой холодного пуска 5 ° C (41 ° F) и максимальной рабочей температурой 110 ° C (230 ° F). Для поддержания вязкости между 800 сСт при холодном пуске и 25 сСт при максимальной рабочей температуре требуется масло ISO VG 150 с индексом вязкости 229. Это не тот тип гидравлического масла, которое вы можете просто позвонить и получить у местного поставщика масла. . Гидравлические масла, которые обычно используются, имеют классы вязкости по ISO 22, 32, 37, 46, 68 и 100. Типичное однотипное гидравлическое масло имеет индекс вязкости около 100, а всесезонное — около 150.Таким образом, даже если бы оно было легко доступно, масло VG 150 с индексом вязкости 229 было бы, мягко говоря, более дорогим продуктом.

Экспоненциальный эффект загрязнения энергии

Независимо от пределов вязкости, которые чрезвычайно важны для надлежащей смазки и эффективной работы, когда речь идет о масле, уплотнении и сроке службы шланга , максимальная опасная температура — это не просто праздник. Согласно закону Аррениуса, на каждые 10 ° C (18 ° F) повышения температуры скорость реакции удваивается.В отношении срока службы гидравлического масла нас интересуют следующие химические реакции: окисление (в присутствии воздуха) и гидролиз (в присутствии воды). Таким образом, чем горячее масло, тем выше скорость этих реакций, причем в геометрической прогрессии.

В качестве иллюстрации: если вы нальете немного растительного масла в стакан, пройдут дни (даже недели), прежде чем оно потемнеет — признак окисления. Но если вы нальете такое же количество растительного масла в сковороду, которая даст маслу большую площадь контакта с воздухом, а затем нагреете его, то масло станет черным через гораздо более короткий промежуток времени.Если допустить окислительный отказ гидравлического масла, побочные продукты окисления масла — лак и шлам — вызывают проблемы с надежностью, такие как засорение фильтров и заедание золотника клапана.

Влияние рабочей температуры на срок службы гидравлического масла. Измерения проводились на обратной стороне резервуара. (Источник: Факты, которые стоит знать о гидравлике, Danfoss Fluid Power, стр.17.)

Резкое влияние рабочей температуры на срок службы гидравлического масла показано на представленной номограмме.Если гидравлическая система работает при 85ºC (185ºF), срок службы масла составляет 12% от того, что было бы, если бы система работала при 60ºC (140ºF). Если система работает при 102ºC (216ºF), срок службы масла составляет всего 3% от того, что было бы, если бы система работала при 60ºC (140ºF).

Энергетическое загрязнение и термическое разложение

Тепло может повредить масло двумя способами. Обсуждалось только первое: окисление. Окисление — это химическая реакция, которая ускоряется высокой температурой масла в объеме и присутствием воздуха. Это «нормальная» окислительная деструкция масла.

Второй — интенсивный локальный нагрев масла. Распространенные причины сильного локального жара:

  • схлопывание увлеченных пузырьков воздуха,
  • микродизель,
  • водонагреватели с высокой удельной мощностью,
  • большие и постоянные перепады давления в системе — например, масло проходит через предохранительный клапан — и,
  • Дуга вызвана электростатическим разрядом. Этот процесс иногда называют термической деструкцией , окислительной деструкцией.

Важно то, что химический процесс этих двух форм окислительного разложения различен, поэтому они по-разному отображаются в отчетах об анализе масла. При разложении, связанном с интенсивным локальным нагревом, в масле образуются углеродсодержащие нитронитраты. Обычно это проявляется как нитрование в отчете об анализе масла с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье ( FTIR ). С другой стороны, масло, которое разлагается в результате «нормального» окисления, производит карбоксилаты металлов и карбоновые кислоты.Количество этих кислот — и, следовательно, оставшийся срок службы масла — это то, что пытается определить тест общего кислотного числа (TAN).

Чрезмерное нагревание повреждает больше, чем масло

Гидравлическое масло — не единственное, что подвержено энергетическому загрязнению. Эластомеры, используемые для изготовления гидравлических уплотнений и шлангов, постоянно совершенствуются. Но температура масла выше 82 ° C (180 ° F) ускоряет разложение большинства этих полимеров. Фактически, по словам производителя уплотнения Parker Pradifa, рабочие температуры на 10 ° C (18 ° F) выше рекомендуемых пределов могут сократить срок службы уплотнения на 80% и более.

Аналогичным образом, по словам производителя шлангов Gates, воздействие на гидравлический шланг рабочей температуры на 10 ° C (18 ° F) выше рекомендованного максимума сокращает его ожидаемый срок службы на 50%. Это означает, что единичное событие значительного перегрева может повредить все шланги и уплотнения, «растрескать» масло и привести к истиранию и износу смазываемых поверхностей.

Если всего этого недостаточно, постоянный цикл нагрева и охлаждения — процесс, известный как старение, — становится более суровым, когда экстремальные температуры больше.Из-за старения полимеры, используемые в уплотнениях и шлангах, теряют свои эластичные свойства. Конечный результат — негерметичные шланги и уплотнения.

Установка пределов температуры

Итак, какое значение — это — опасная рабочая температура для гидравлических систем? По уже объясненным причинам, чтобы избежать снижения срока службы масла, шлангов и уплотнений, я всегда работаю на с максимальным значением при 85 ° C (185 ° F). Однако , чтобы избежать снижения вязкости, смазки и эффективности системы, может потребоваться гораздо более низкая температура: от 85 ° C (185 ° F) до примерно 50 ° C (122 ° F) — или, возможно, ниже, в зависимости от марки и типа используемого масла и, соответственно, климатических условий, в которых работает машина.Для того, чтобы круглый год оставаться ниже этих максимальных пределов температуры, в большинстве случаев потребуется, чтобы в гидравлической системе машины использовался масляный радиатор, а во многих случаях — большой .

Биография Стива Джобса Уолтера Айзексона рассказывает историю о том, как Джобс требовал, чтобы один из первых компьютеров Macintosh не имел охлаждающего вентилятора. Джобс утверждал, что охлаждающий вентилятор ухудшает пользовательский опыт, и я склонен с этим согласиться. Когда вентилятор охлаждения на моем Alienware X51-R2 набирает обороты, меня это слегка раздражает.В любом случае, несмотря на первоначальное сопротивление со стороны его инженеров в то время, Джобс победил, и поставляемая модель не имела охлаждающего вентилятора на корпусе.

Я упоминаю эту историю, потому что многие производители гидравлических машин и конечные пользователи разделяют неприязнь покойного Джобса к устройствам отвода тепла — в нашем случае маслоохладителям. Но нельзя сказать, что охладитель масла на гидравлической машине мешает пользователю. Вместо этого масляный радиатор — или масляный радиатор достаточного размера — сопротивляется одной или нескольким из следующих причин:

  • начальная стоимость,
  • требуется ТО,
  • место, которое требуется, или
  • вес, который он добавляет к машине.

Фактически, в то время, когда я проектировал и производил гидравлические силовые агрегаты для конечных пользователей, я могу вспомнить, как имел дело с клиентами, которые хотели без охладителя масла и наименьшего возможного резервуара !

Большой резервуар — это

Не Ответ

Идея о том, что увеличение объема масла в баке может устранить необходимость в маслоохладителе, ошибочна — во всех системах, кроме самых маленьких, с точки зрения потребляемой мощности. Формула для расчета конвекции тепла от резервуара в единицах СИ:

P = ΔT × A × ч ÷ 1,000

Где:

P отводимое тепло, кВт

ΔT — разница температур масла и воздуха, ° C

А — площадь поверхности резервуара без основания, м 2

H — коэффициент конвективной теплоотдачи для воздуха, Вт / (м 2 ° C)

Используйте 12 для нормально вентилируемого помещения, 24 для принудительной вентиляции или 6 для плохой циркуляции воздуха.

Рассмотрим бак с объемом масла 200 литров и площадью (без учета основания) 1,7 м 2 , температурой окружающего воздуха 35 ° C и рабочей температурой масла 85 ° C. ”Пространство, теоретический отвод тепла резервуара составляет:

(85-35) × 1,7 × 12 ÷ 1000 = 1 кВт

В целях иллюстрации, допустим, этот расчет слишком консервативен, поэтому мы удвоим указанное выше число. Другими словами, мы ожидаем, что 200-литровый бак будет рассеивать 2 кВт тепла.Работая в обратном направлении от этого числа, если мы хотим, чтобы установленная охлаждающая способность гидравлической системы составляла 25% входной мощности (а в баке установлено только охлаждение ), то максимальная допустимая непрерывная входная мощность составляет всего 8 кВт! Очевидно, что идея большого (или большего) бака вместо маслоохладителя нереальна в большинстве случаев.

Если вы согласны с тем фактом, что потери давления неизбежны в любой гидравлической машине, то в большинстве случаев подойдет и маслоохладитель подходящего размера.Потому что, когда дело доходит до надежности гидравлических машин, неконтролируемое энергетическое загрязнение может быть таким же или даже хуже, чем неконтролируемое загрязнение частицами.

Брендан Кейси имеет более чем 26-летний опыт обслуживания, ремонта и капитального ремонта мобильного и промышленного гидравлического оборудования. Для получения дополнительной информации о снижении эксплуатационных расходов и увеличении времени безотказной работы вашего гидравлического оборудования посетите его веб-сайт.

Амортизаторы различных типов и их части

Источник: http: // www.ebay.com

Производители автозапчастей производят разные типы амортизаторов. Тип использования в автомобиле зависит от многих факторов.

Автомобильные амортизаторы управляют перемещением пружин подвески. Это помогает улучшить качество езды и повышает устойчивость автомобиля. Амортизаторы также продлевают срок службы шин и других компонентов подвески.

В этой статье мы рассмотрим различные типы амортизаторов и детали, из которых они изготовлены.

Различные типы амортизаторов

Автомобильные амортизаторы развивались на протяжении многих лет и стали тем типом, который используется сегодня.Бывают пневматические или воздушные амортизаторы и гидроамортизаторы.

Воздушные амортизаторы рассеивают энергию пружины подвески, выбрасывая нагретый воздух в атмосферу.

В гидравлических амортизаторах нагревается вязкая жидкость. Поскольку жидкость не может покинуть трубку, выделяемое тепло уходит через тело разряда.

Гидравлические амортизаторы являются наиболее распространенными типами амортизаторов и являются предметом данной статьи.

У нас также есть стандартные и усиленные амортизаторы. Стандартные амортизаторы соответствуют требованиям многих автомобилей. Амортизаторы для тяжелых условий эксплуатации отличаются более прочной конструкцией, более качественным маслом, более прочными уплотнениями и рядом других преимуществ.

Вот различные типы амортизаторов, используемых в современных автомобилях. Классифицируются по конструкции и принципу работы.

1. Двухтрубные амортизаторы

Как следует из названия, двухтрубные амортизаторы состоят из двух разных труб: внешней трубки, образующей тело амортизатора, и внутренней, внутри которой движется поршень.

Клапаны между двумя трубками и отверстиями в поршне облегчают движение масла при работе амортизатора.

Двухтрубные амортизаторы являются наиболее распространенными из всех типов амортизаторов. Они также являются одними из самых доступных.

Эти амортизаторы можно встретить в большинстве легковых и грузовых автомобилей.

Несмотря на преимущества низкой стоимости, двухтрубный приклад имеет свои недостатки при использовании в автомобиле.

Среди недостатков — неэффективность в тяжелых дорожных условиях.

Если дорога слишком неровная, резкие движения поршня вызывают перегрев масла амортизатора.

Горячее масло становится аэрированным и пузырится, что приводит к снижению способности амортизатора контролировать колебания пружины.

Версия двухтрубных амортизаторов для тяжелых условий эксплуатации отличается более прочными деталями и гидравлической жидкостью более высокого качества.

При использовании в автомобиле ограничение вспенивания масла может быть затруднено.

Однако это возможно только при движении по обычным дорогам.Проблема может возникнуть при длительных поездках по дорогам с серьезными изъянами.

2. Однотрубные амортизаторы

Монохромный временной шок состоит из одной трубки. Внутри трубки находится поршень и гидравлическая жидкость амортизатора. Трубка этих типов ударов подвергается прямому воздействию атмосферы.

Амортизаторы с одной трубкой имеют свои преимущества и недостатки.

По сравнению с двухтрубными амортизаторами производство однотрубных амортизаторов обходится дороже. Поэтому они не так распространены в автомобилях.Эти типы шока лучше рассеивают тепло, потому что их тело подвергается воздействию воздуха.

Газонаполненные / однотрубные амортизаторы

Большинство современных амортизаторов относятся к этому типу.

Газонаполненные амортизаторы состоят из газа, обычно азота, для предотвращения вспенивания гидравлического масла. При изготовлении газ впрыскивается в трубку амортизатора, и точка впрыска закрывается.

Газонаполненные амортизаторы не теряют своей эффективности, когда поршень быстро движется через масло, вызывая чрезмерный нагрев.

Таким образом, они подходят для внедорожных транспортных средств, которые проезжают длинные участки неровных дорог. Они также широко используются в гоночных автомобилях.

Преимущества газонаполненных амортизаторов имеют свою цену. Они одни из самых дорогих из-за необходимости создания узких зазоров в трубка. Не следует путать газонаполненные шоки с «воздушными ударами».

Воздушные амортизаторы используют отдельную камеру, содержащую воздух в качестве гидравлического масла.

В этих типах амортизаторов клапан подает воздух в газовую камеру для опускания или подъема кузова автомобиля во время работы амортизатора.

3. Амортизаторы внешнего резервуара

Источник: http://www.ebay.co.uk

Это современные амортизаторы. Амортизаторы внешнего резервуара отличаются по конструкции от других типов.

По сути, они представляют собой компактную и легкую конструкцию с небольшими зазорами. Корпус амортизатора подсоединяется к внешнему шлангу.

Шланг передает гидравлическое масло в амортизатор из отдельного резервуара, который может быть удаленно расположен или прикреплен к амортизатору.У конструкции есть несколько преимуществ.

Наличие масла амортизатора в отдельной камере помогает уменьшить вес, давящий на колеса.

Имеется достаточно места для расширения масла амортизатора, что помогает защитить компоненты амортизатора от давления.

Поскольку масло удерживается в другой части системы амортизатора, удары внешнего резервуара охлаждаются быстрее, чем другие типы.

Амортизаторы с внешним резервуаром производятся для высокопроизводительных приложений, таких как раллийные автомобили.

Они дороги и могут не иметь экономического смысла для использования в обычных автомобилях.

Катушка амортизатора

Это популярная конструкция, которая используется во многих транспортных средствах.

Катушка амортизатора, как следует из названия, представляет собой спираль пружины, окружающую корпус амортизатора.

Амортизатор со спиральной пружиной имеет множество преимуществ.

Катушка способствует усилению рабочего действия удара, что делает устройство одним из самых эффективных.Амортизаторы с винтовой пружиной также можно регулировать. Их можно удлинить или сложить в соответствии с желаемой высотой дорожного просвета.

Детали амортизатора

Хотя амортизаторы различаются по конструкции и принципу действия, основные части остаются похожими. Вот схема деталей амортизатора, на которой показаны компоненты, из которых внешние и внутренние секции.

Источник: https://acurazine.com/forums

Название и функция деталей амортизатора

Крепления амортизатора

Крепления амортизаторов — это детали, которые закрепляют удары на кузове и подвеске автомобиля.Есть верхнее и нижнее крепление. Оба они могут иметь одинаковую конструкцию с «проушиной», в которую вставляются втулка и болт.

Популярная конструкция — «проушина» для нижнего крепления и «штифт» для верхнего крепления.

Втулка амортизатора

Они расположены на креплениях. Обычно втулки изготавливаются из резины или уретана, они поглощают вибрации и отделяют металлические части от шума и износа. Втулки входят в число компонентов амортизатора, которые можно заменить.

Пружина ходовой части амортизатора

В амортизаторах некоторых типов используется винтовая пружина как часть амортизатора. Они обычно известны как амортизаторы со спиральной пружиной или амортизаторы со спиральной пружиной.

Хотя этот тип амортизатора выглядит как амортизатор, его не следует путать с ним.

Поршень амортизатора и шток поршня

Поршень амортизатора имеет клапаны или отверстия. Работа амортизатора вращается вокруг движения масла по этим каналам.

Шток поршня направляет поршень внутри цилиндра амортизатора.

Цилиндр амортизатора

Это трубка, образующая корпус амортизатора. Он содержит компрессионное масло и образует трубку, внутри которой движется поршень амортизатора.

Болт амортизатора

Крепеж, удерживающий удар к кузову транспортного средства одним концом. и подвеска на другом конце. Они должны быть затянуты с правильным крутящим моментом. значения.Недостаточное затягивание может вызвать ослабление толчков, которые не будут работать должным образом.

Другой основной автомобильный амортизатор части включают:

Сальник — сальник, предотвращающий попадание масла на Трубка амортизатора не протекает во время работы. Это также предотвращает загрязнение от попадания в трубку.

Масляная направляющая — масляный канал для обеспечения плавного работа амортизатора

Направляющая штока — обеспечивает плавное перемещение штока поршня.

Азот газообразный и газообразный камера- газ, содержащийся в камера внутри камеры сжатия или цилиндра. Это предотвращает образование пузырей формируется в масле.

Шайбы и пластины — проставки , которые являются важной частью деталей амортизатора.

Что такое втулка амортизатора и как она работает?

Источник: http://www.extremekartz.com

Втулка амортизатора — это деталь, которая образует стык между опорой амортизатора и кузовом автомобиля.

Предотвращает прямой контакт металлических частей.

Втулки также помогают гасить вибрации, возникающие в результате вертикальных движений колес в неровных дорожных условиях.

Втулки амортизатора находятся на обоих концах устройства.

Втулки изготовлены из резины, но в основном из синтетической резины, называемой полиуретаном. Резиновые втулки амортизатора обладают тем преимуществом, что обеспечивают более мягкую амортизацию и лучшее снижение вибрации и шума.

С другой стороны, полиуретановые втулки амортизатора тверже и лучше на ощупь. Они также служат дольше, чем резиновые втулки. Однако полиуретановые втулки требуют смазки, в отличие от резиновых.

Для установки амортизаторов с резиновыми втулками требуется квалифицированный специалист, чтобы избежать повреждений. Монтаж уретановых амортизаторов может быть делом своими руками.

Втулки подвержены износу из-за постоянных движений ударов.

В этом случае начинают проявляться признаки износа втулок.

Симптомы более или менее схожи для всех типов амортизаторов, от втулок передних втулок амортизаторов мотоциклов до втулок задних амортизаторов легковых и грузовых автомобилей.

Они включают чрезмерный отскок и вибрацию.

Что такое крепления амортизатора и как они работают?

Амортизаторы прикрепляются к шасси одним концом и оси — другим.

Крепление амортизатора прикрепляет амортизатор к автомобилю.

Крепление может быть типа «проушина» или типа «штифт».«Наушники» имеют отверстие и болт, который проходит через него. Крепление «штифт» состоит из вала с резьбой, на котором крепится гайка.

Крепления амортизаторов имеют срок службы и со временем изнашиваются. Изношенные амортизаторы создают проблемы с управляемостью автомобиля, делают его небезопасным для вождения и дискомфортной ездой.

К счастью, эти детали можно заменить. Их замена может быть даже делом своими руками, если у вас есть монтажный комплект амортизатора.

В комплект входят все компоненты, необходимые для замены креплений.

Заключение

Амортизаторы выполняют важнейшие функции в системе подвески автомобиля.

Важно понимать различные версии этих автозапчастей. А также компоненты, из которых они состоят.

Информация, содержащаяся здесь, должна быть отправной точкой.

Он предназначен для ознакомления с типами амортизаторов, используемых в современных автомобилях.

Как работают амортизаторы?

Амортизаторы (также известные как «амортизаторы») — это компоненты подвески, которые замедляют, а затем останавливают подпрыгивающее движение пружин вашего автомобиля вверх и вниз посредством известного процесса. как увлажняющий.Без сотрясений, чтобы успокоить ситуацию, пружины будут продолжать расширяться и высвобождать энергию, которую они поглощают от неровностей дороги, с неконтролируемой скоростью — подпрыгивая в течение долгое время, пока их кинетическая энергия окончательно не рассеется. Излишне говорить, что это обеспечило бы чрезвычайно плавную езду, которую было бы трудно контролировать на неровном дорожном покрытии.

Базовые конструкции автомобильных амортизаторов настолько эффективны, что их крупномасштабные версии используются для подавления подпрыгивания и вибрации на мостах.

По сути, амортизаторы контролируют нежелательное движение пружины, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая отводится с помощью гидравлической жидкости. Как только ваш автомобиль едет устойчиво, его центр тяжести остается в устойчивом положении, так что шины остаются плотно прилегающими к тротуару, позволяя вам безопасно контролировать свои транспортное средство.

В этой статье мы рассмотрим, как работают амортизаторы, и основные варианты конструкции, которые существуют.Наша цель — помочь вам принять более обоснованное решение, когда заменяя ваши амортизаторы, потому что мы предлагаем как оригинальные запасные части заводского типа для использования на улицах и для комфорта езды, так и рабочие амортизаторы, которые делают вашу поездку еще более жесткой умение обращаться.

Конструкция амортизатора

Амортизаторы крепятся болтами между рамой автомобиля и элементами подвески возле каждого колеса. Точки крепления обычно описываются как «проушины» (круглая втулка, через которую проходит болт). сквозной) или «штифт» (вал с резьбой, на который устанавливается гайка).Внутри амортизатора находится металлический стержень, прикрепленный к поршню, который перемещается вверх и вниз внутри цилиндра, заполненного гидравлической системой. масло. Большинство современных амортизаторов также содержат газообразный азот, чтобы уменьшить выгорание амортизатора, которое происходит, если масло становится аэрированным и пузырится из-за накопления тепла.

Типичный «двухтрубный» амортизатор, устанавливаемый в качестве оригинального оборудования на большинство легковых автомобилей и легких грузовиков.

После удара колеса о неровность поршень внутри амортизатора сжимается внутри цилиндрового отсека.При этом его движение намеренно замедляется благодаря сопротивление, вызванное гидравлической жидкостью, выходящей из специально разработанных каналов в стенке цилиндра. Поскольку эти проходы маленькие, только ограниченное количество жидкости может побег. Замедляя движение поршня, пружины не могут постоянно подпрыгивать.

Большинство стандартных амортизаторов будут оказывать большее сопротивление во время своего цикла растяжения (становясь длиннее) по сравнению с их циклом сжатия (становясь короче).В конечном итоге цикл сжатия регулирует неподрессоренную массу транспортного средства (колеса, оси, подвеска), а цикл выдвижения регулирует подрессоренную массу самого кузова автомобиля.

Амортизаторы построенные в последние десятилетия, предназначены для изменения и увеличения их сопротивления, когда пружины и амортизаторы сжимаются быстрее. Мало того, что это предотвращает слишком глубокое дно выбоин, он сводит к минимуму более широкий диапазон нежелательных движений тела, таких как тангаж, крен, раскачивание, приседание с ускорением и клевание с тормозом.

Газовые и гидравлические амортизаторы

Хотя все амортизаторы содержат гидравлическую жидкость, «газовые» и «гидравлические» амортизаторы расположены по-разному. Газовые амортизаторы обеспечивают более жесткую и спортивную езду, поскольку содержат газ (обычно азот), который впрыскивается в амортизатор под высоким давлением. Это давление служит для более быстрого сжатия воздуха и масла в амортизаторе, что приводит к более отзывчивому ощущению. При гидравлических ударах сжатие жидкости происходит медленнее, поскольку воздух и жидкость внутри амортизатора не находятся под таким высоким давлением.Это делает гидравлические амортизаторы более мягкими и плавными. Учтите, что если у вас классический автомобиль, вероятно, он был разработан с гидравлическими амортизаторами. Под заголовком ТИП АМОРТИЗАТОРА мы включили флажки, которые позволяют сузить область поиска, чтобы увидеть только заправленный бензин или гидравлические удары.

Сравнение однотрубных амортизаторов и двухтрубных амортизаторов

Слева показан однотрубный амортизатор, который обычно обеспечивает более жесткое и спортивное управление. Справа двухтрубный амортизатор, который обычно используется в качестве OEM-оборудования из-за более мягкой и податливой езды.

Существует два основных типа внутренней конструкции амортизаторов: однотрубная и двухтрубная. Как бы то ни было, эти конструкции различаются в первую очередь количеством металлических трубок, находящихся внутри. каждый амортизатор. Двухтрубные амортизаторы устанавливаются в основном как OEM-оборудование, поскольку они обеспечивают более гибкую, комфортную езду и меньшую стоимость производства. Наоборот, Однотрубные амортизаторы ориентированы на высокопроизводительную езду, а их сложная конструкция обходится дороже в производстве.

Двухтрубные амортизаторы

В двухтрубном амортизаторе поршень заключен в небольшую трубку, которая находится внутри большей внешней. Внутренняя трубка (известная как «напорная трубка») и внешняя трубка (известная как «резервная труба») разделены на две камеры проходным клапаном, расположенным между ними. Это служит для защиты амортизатора от повреждений, потому что, если внешняя труба должна вмятины, нет никаких негативных последствий для работы самого поршня.Газообразный азот и гидравлическое масло не разделяются, что может усилить аэрацию жидкости и образование пузырьков под ней. в тяжелых условиях эксплуатации, например, на бездорожье или в гонках.

Клапан, который пропускает жидкость и газ по мере необходимости, служит для поддержания низкого давления газа и обеспечивает более комфортную поездку. Низкое давление газа позволяет избежать нагрузки на уплотнения, обеспечивая, как правило, более длительный срок службы. Однако этот поршневой клапан обычно меньше, чем однотрубный из-за ограниченного пространства.Другие недостатки двухтрубной компоновки включают ограниченную емкость гидравлического масла по сравнению с однотрубными трубами и ограниченные углы, под которыми могут быть установлены двухтрубные амортизаторы.

Однотрубные амортизаторы

В однотрубных амортизаторах внешний корпус служит единственной трубкой цилиндра для поршня, гидравлического масла, газа, клапана и других деталей. В отличие от двухтрубных конструкций, газообразный азот обычно размещен в главном цилиндре и полностью отделен от масляной камеры плавающим поршнем.Основное преимущество однотрубных амортизаторов — меньшая аэрация масла, поскольку он хранится отдельно от газа и имеет более низкую рабочую температуру, потому что большее количество масла рассеивает больше тепла. Оба эти фактора позволяют добиться более стабильной демпфирующей силы. генерируется последовательно без выцветания.

В отличие от двухтрубных амортизаторов, эти амортизаторы также можно устанавливать под большим углом. Поскольку в этом случае газ должен находиться под более высоким давлением. Компоновка, качество езды, однотрубные амортизаторы более жесткие, что делает их идеальными для агрессивных дорожных ситуаций.Это более высокое давление может ухудшить состояние уплотнений в долгосрочной перспективе. Любой физическое повреждение внешнего кожуха делает однотрубные амортизаторы практически непригодными для использования, поскольку между кожухом и стенками поршневого цилиндра нет места для сжатия.

Амортизаторы с выносными резервуарами — отлично подходят для бездорожья

Амортизаторы с удаленным резервуаром — любимая модернизация внедорожников, поскольку дополнительный резервуар позволяет им переносить большие количества гидравлического масла и газообразного азота. Это поддерживает низкую температуру жидкости и позволяет работать по пересеченной местности без ударов, вызванных чрезмерным нагревом.

Еще одна разновидность амортизаторов — амортизаторы с дополнительной способностью переносить дополнительное количество масла и азота. Эта дополнительная емкость принимает форму дополнительной трубки резервуара для жидкости, которая либо прикрепляется, либо отсоединяется от основной ударной трубки. Они идеально подходят для более тяжелых транспортных средств, используемых для бездорожья, в которых наблюдается большой ход колес и сильные удары, которые могут привести к перегреву стандартных амортизаторов. Увеличенная емкость масла поддерживает низкие температуры жидкости, а добавленный объем газа позволяет клапанам сжатия и отбоя работать более стабильно в самых тяжелых условиях.Таким образом, можно избежать чрезмерно подвижной езды, ведущей к опасному обращению.

Выносные амортизаторы могут иметь форму «контрейлерной», когда дополнительный резервуар прикреплен (слева) или отсоединен (справа).

Амортизаторы типа «Piggyback» построены с резервуаром резервуара, установленным непосредственно на корпусе основного амортизатора, в то время как настоящие амортизаторы с «удаленным резервуаром» имеют отдельный резервуар (соединенный с помощью шланга высокого давления), который может быть установлен в другом месте на рама автомобиля.На производительность обоих стилей не влияет расстояние до резервуара, и выбор между ними должен основываться на том, сколько свободного места можно найти под вашим автомобилем.

Некоторыми примерами амортизаторов комбинированного типа являются амортизаторы ReadyLIFT Fox Factory Series, King Shocks. Амортизаторы OEM Performance Series и Pro Comp Амортизатор серии Black, среди прочего.

Когда дело доходит до удаленных резервуаров, таких амортизаторов, как амортизаторы Bilstein серии 5100, Fox 2.0 Гладкие амортизаторы серии Performance оснащены отдельной трубкой, которую можно установить подальше.

Гонки на длинные дистанции

Продолжительные гонки — это условие вождения, поэтому стоит потратить время на приобретение высокопроизводительных однотрубных амортизаторов. Тормоз роторы, колодки и суппорты часто достигают 1800 градусов по Фаренгейту во время кольцевой гонки, и это тепло передается непосредственно на близлежащие компоненты подвески.И это тепло достигает и амортизаторов.

Поскольку высокие температуры напрямую влияют на характеристики амортизатора, преимущества однотрубных амортизаторов действительно окупаются на гоночной трассе. Их способность более эффективно рассеивать тепло и оставаться более прохладными обеспечивает более стабильную производительность, а отсутствие аэрации жидкости предотвращает неожиданные сюрпризы. Более короткий ход, типичный для однотрубных амортизаторов, не будет проблемой на гладкой, ровной поверхности гусеницы, особенно если на вашей гоночной машине установлены более жесткие пружины.Если вы хотите увидеть амортизаторы, которые больше ориентированы на гонки, нажмите здесь.

Износ

Утечка жидкости и изношенные втулки — очевидные причины для замены, но большинство амортизаторов и стоек постепенно изнашиваются изнутри без каких-либо внешних признаков. Когда вы считаете, что дозирующий клапан амортизатора может прогнуться несколько тысяч раз всего за несколько миль, легко увидеть, как такие детали могут быть полностью изношены за 50000 миль, если нет. раньше.Более точным барометром является оценка амортизации или целостности стойки по характеристикам автомобиля. Если ваш автомобиль едет резко, резко кивает при торможении, сильно кренится в поворотах, вылетает на неровности или вызывает неравномерный износ шин, вам, вероятно, понадобятся новые амортизаторы или стойки.

Когда амортизаторы изнашиваются, признаки могут быть заметны. Однако их легко пропустить, потому что эффекты нарастают постепенно. Если в результате торможения ваш автомобиль проваливается, отклоняется и требуется больше времени для остановки (до 20% на скоростях шоссе), амортизаторы следует заменить.Если из-за слабого ветра ваше транспортное средство уклоняется в сторону или пересекает другую полосу движения, их следует заменены. И если ваш автомобиль легко опускается на дно, как будто в ваших кроссовках не осталось хлюпов, значит, ваши шоки уже давно избавились от призраков.

Но, наверное, самый заметный знак необходимость замены амортизаторов — это износ шин, известный как «купирование». Когда амортизаторы не удерживают шины ровно относительно дороги, равномерно распределенные участки концентрированного износа будет присутствовать.Важно заменять передние или задние амортизаторы попарно. Если у вас более 100 000 миль на оригинальных, мы рекомендуем заменить все 4 из них. В разница в ходовых качествах будет стоить каждой копейки.

Показанный здесь износ шин, например «коробление», является наиболее заметным признаком того, что амортизаторы изношены и не удерживают шину должным образом на дороге.

Стойки

Трудно говорить о потрясениях, не поднимая вопросов, потому что вы увидите, что оба этих термина взаимозаменяемы (и не всегда правильно) владельцами, розничными продавцами и в дискуссионных группах повсюду.Хотя амортизаторы могут быть установлены на транспортном средстве независимо, они также могут быть частью узла стойки. Чтобы уточнить, стойки являются неотъемлемой частью часть системы подвески транспортного средства, поскольку они сочетают в себе амортизатор с цилиндрической пружиной и обеспечивают точку крепления для ступицы и / или Рычаг управления, поддерживающий колесо и шину.

Здесь слева изображена стойка в сборе, которая содержит амортизатор и другие детали подвески. Справа — типичный автономный амортизатор.

Большинство легковых и грузовых автомобилей последних моделей имеют стойки спереди и амортизаторы сзади.У других автомобилей есть стойки как на передних, так и на задних колесах. У некоторых вместо этого может быть шок стоек на все четыре колеса. Какой бы дизайн ни был у вашего автомобиля, вы не можете заменить «стойки» на «амортизаторы» (или наоборот) при выполнении сервисной замены. Приглашаем вас в Узнайте больше о том, что отличает амортизаторы от стоек, в соответствующей статье на нашем веб-сайте.

Здесь показана стойка в сборе, установленная на передней части типичного современного автомобиля. Обратите внимание, что он служит точкой крепления ступицы, тормоза, колеса и шины.

Чтобы помочь вам в выборе всех типов амортизаторов, которые мы предлагаем, мы создали соответствующие разделы нашего веб-сайта, чтобы предоставить вам все варианты, которые подходят для вашего автомобиля. Перед началом поиска можно ввести конкретную марку, модель и год в раскрывающихся списках. Или введите информацию об автомобиле после входа на отдельную страницу.

Независимо от того, заменяете ли вы изношенные амортизаторы на амортизаторы, ориентированные на производительность, или на оригинальные, вы избавитесь от значительной части плохого качества езды, из-за которого автомобиль кажется старым и усталым.В случаях, когда у вашего автомобиля слишком большой пробег, также стоит одновременно заменить пружины, чтобы максимизировать эффективность ваших новых амортизаторов. Не будьте «шокированы», думая, что ваши не износились. Закрепите новый комплект и поразитесь восстановлению вашей езды!

Пункты, обсуждаемые в статье

Гидравлический амортизатор | Цифровая платформа IMTS

Что такое гидравлический амортизатор?

Гидравлический амортизатор — основная часть системы подвески транспортных средств или движущихся машин.Это устройство, которое поглощает и ослабляет ударные импульсы. Гидравлический амортизатор играет жизненно важную роль в системе подвески, чтобы уменьшить отскок и подвижную нагрузку; другие устройства, такие как пружина сжатия, рычаг управления или резиновый амортизатор, также играют роль в уменьшении импульсов во время вождения. Механизм гидравлического амортизатора предусматривает преобразование кинетической энергии в тепловую. В гидравлическом амортизаторе находится жидкость, которая создает гидравлическое сопротивление, протекая через ограниченные выпускные отверстия и системы клапанов.


Анатомия гидроамортизатора

Гидравлический амортизатор выполнен в виде трубчатого устройства, которое содержит внешнюю трубку, внутреннюю трубку, клапанную систему, шток поршня и возвратную пружину. Наружная трубка также называется трубкой резервуара. Внутренняя трубка поглотителя также называется цилиндром. Шток поршня находится в самой середине амортизатора, который может перемещаться вверх и вниз в амортизаторе. Клапанную систему также называют нижним клапаном или обратным клапаном.Клапан окружает поршень в цилиндре. И, наконец, сверху и снизу гидравлического амортизатора есть верхнее и нижнее крепление, которое соединяет автомобиль и шину.

Трубчатый гидравлический амортизатор можно сжимать и растягивать. Когда амортизатор получает удар от земли через шины, он сжимается. Когда он сжимается, шток поршня внутри внутренней трубки перемещается вверх. Гидравлическое сопротивление затем заставит поршневую породу вернуться туда, где она была, и поэтому поглотитель расширится.Процесс, при котором шток поршня движется вверх и вниз, или амортизатор сжимается или расширяется, называется ходом отбойника и ходом отскока. По разной внутренней конструкции и механизму амортизаторы можно разделить на два подтипа. Существуют двухтрубные амортизаторы или двухтрубные амортизаторы, а также однотрубные амортизаторы. Гидравлические амортизаторы часто представляют собой двухтрубные амортизаторы.


Как работает двухтрубный гидравлический амортизатор?

Когда амортизатор получает удар, шток поршня во внутренней трубе вынужден подниматься вверх.Масло внутри абсорбера течет снизу поршня через полость вокруг цилиндра. Когда шток поршня продвигается внутрь цилиндра, масло вынуждено течь через нижний клапан в трубку резервуара, внешнюю трубку. Сопротивление возникает, когда масло проходит через нижний клапан, и, следовательно, удары демпфируются и уменьшаются. Весь этот процесс, в котором поршень сжимается, масло направляется во внешнюю трубку и создается сопротивление, называется ударным ходом. Сопротивление, возникающее при ударе, называется демпфированием удара.

Когда шток поршня вытаскивается из цилиндра, а амортизатор выдвигается, масло внизу вынуждено течь через шток поршня. Когда масло проходит через поршень, создается сопротивление, которое называется демпфированием отскока. Когда шток поршня вытаскивается из цилиндра, масло, которое раньше входило в трубку резервуара во время хода отбойника, теперь течет обратно во внутреннюю трубку через нижний клапан. Этот процесс, при котором шток поршня и масло перемещаются и создают демпфирование отскока, называется ходом отскока.Удар, воспринимаемый гидравлическим амортизатором, демпфируется и уменьшается во время хода отбойника и отскока.


Как работает однотрубный гидравлический амортизатор?

Однотрубный амортизатор не имеет трубки резервуара, внешней трубки. Поскольку при вдавливании штока поршня в цилиндр нет внешней трубки для подачи масла, количество масла в однотрубном гидравлическом амортизаторе регулируется. Цилиндр однотрубного абсорбера не полностью заполнен маслом; в полости цилиндра также находится газообразный азот.Внутри цилиндра есть плавающий поршень для разделения газа и масла. Когда шток поршня проталкивается внутрь цилиндра, плавающий поршень выталкивается вниз и создает давление как для газа, так и для масла. Сопротивление создается при прохождении масла через поршень. Это демпфирование ударов однотрубного амортизатора во время удара.

Во время хода отбоя шток поршня вытягивается из цилиндра, и масло вынуждено перемещаться туда, где оно было. Когда масло проходит через шток поршня, создается сопротивление и, следовательно, гашение отбоя.Когда шток поршня возвращается вниз, плавающий поршень снова вынужден подниматься вверх.


Что происходит, когда гидравлический амортизатор не работает?

Гидравлические амортизаторы предназначены для уменьшения ударов земли при движении транспортного средства. Если амортизатор не будет функционировать должным образом, удар и отскок станут очень очевидными, и транспортное средство может сильно нырнуть и приседать. Влияние заключается не только в том, что пассажиры подпрыгивают, испытывают дискомфорт и могут получить травмы во время поездки.Таким образом, управление движением транспортного средства становится трудным и опасным, когда транспортное средство находится на дороге.

Кроме того, когда гидравлические амортизаторы не могут поглотить прямой удар, вместо этого это делает кузов автомобиля. Как только удар распространяется непосредственно на движущиеся части или компоненты транспортного средства, эти компоненты ломаются или перестают функционировать; это делает чрезвычайно рискованным продолжать движение на транспортном средстве, что может привести к катастрофическим последствиям. Настоятельно рекомендуется как можно скорее проверить амортизатор, когда он или она управляет транспортным средством и чувствует, что управление движением или подвеска хитрая.Не двигайтесь на нем на высокой скорости и избегайте резких поворотов или остановок, пока амортизаторы не будут отремонтированы или заменены.

Нужна помощь в поиске следующего гидравлического амортизатора?

Выставка IMTS объединяет производителей со всего мира. Отправьте нам сообщение с вашими требованиями, и наши эксперты IMTS с радостью ответят на ваши вопросы.

Дизайн, моделирование и анализ нового гидравлического энергорегенеративного амортизатора для подвески транспортного средства

Для снижения потребления энергии или повышения энергоэффективности рекуперативные устройства в последнее время привлекли внимание общественности.В этой статье разработан новый гидравлический амортизатор с регенерацией энергии (HERSA) для подвески транспортного средства, чтобы регенерировать энергию вибрации, которая рассеивается обычными вязкими амортизаторами в отходы тепла. Сначала представлена ​​схема HERSA и разработана математическая модель для описания характеристик HERSA. Затем излагается параметрический анализ чувствительности энергии колебаний и приводится ранжирование их влияний. Кроме того, параметрическое исследование HERSA используется для изучения влияния ключевых параметров на характеристики HERSA.Более того, оптимизация HERSA выполняется для максимально возможной рекуперации большей мощности без потери демпфирующей характеристики. Чтобы результаты оптимизации были более близки к фактическим условиям, данные смещения амортизатора в дорожных испытаниях выбраны в качестве возбуждения при оптимизации. Результаты показывают, что среднеквадратичное значение регенерированной энергии составляет до 107,94 Вт при фактическом возбуждении. Более того, это указывает на то, что HERSA может улучшить свои характеристики за счет регулировки демпфирования.

1. Введение

В связи с быстрым ростом потребления энергии энергетический кризис становится все более актуальным. Доля потребления энергии транспортом увеличивается с каждым годом, и эта доля составит 26%. В целом на транспортировку людей и грузов приходится около 25% от общего мирового потребления энергии. На пассажирские перевозки, в частности легковые автомобили, приходится большая часть потребления энергии при транспортировке, при этом легковые автомобили потребляют больше энергии, чем все виды грузовых перевозок, включая тяжелые грузовики, морской и железнодорожный вместе взятые [1].Таким образом, большое количество стран инициировали развитие возобновляемой энергетики. Среди них энергия вибрации транспортного средства является одним из источников, которые можно собрать. На Рисунке 1 [2] показаны энергетические потоки автомобиля Camry объемом 2,5 л 2005 года. Рисунок 1 показывает, что большая часть топливной энергии тратится впустую. Поэтому регенерацию энергии можно рассматривать как новую технологию энергосбережения, такую ​​как рекуперативное торможение и рекуперативная подвеска.


Что касается сбора энергии, то его история началась много лет назад.Окада и Харада [3] продемонстрировали электродинамический регенеративный демпфер, и мощность была получена линейным двигателем в системе. Суда и Шииба [4] разработали многопозиционную подвеску, которая могла осуществлять активное управление и регенерацию энергии. Доработана стратегия активного управления энергорегенеративным амортизатором. Roshani et al. [5] провели экспериментальную программу для оценки потенциала сбора энергии с проезжей части с использованием пьезоэлектрических материалов и показали, что количество и расположение пьезоэлектрических датчиков изменяют приложенные напряжения, что приводит к изменениям генерируемой выходной мощности.Zuo et al. [6] разработал комбайн для сбора электромагнитной энергии, который мог регенерировать мощность 16 ~ 64 Вт при среднеквадратичной скорости подвески 0,25 ~ 0,5 м / с. В этом исследовании основное внимание уделялось методу конечных элементов, с помощью которого проводился анализ магнитного поля и оптимизация конструкции. Ли и др. [7] разработали амортизатор на основе генератора постоянных магнитов и зубчатого реечного механизма для сбора энергии и гашения вибрации. Пиковая мощность 68 Вт и средняя мощность 19 Вт могут быть достигнуты на скорости 48 км / ч на дороге в кампусе.Сингх и Сатпут [8] разработали амортизатор, собирающий электромагнитную энергию, и моделирование с фактическими данными о возбуждении дороги показало, что система может использовать 15 Вт средней мощности от каждого колеса. Тан и Цзо [9] предложили комбайн для сбора энергии вибрации, который состоит из системы пружины и массы. Было проанализировано сравнение характеристик двухмассовых и одномассовых. Результаты также показали, что мощность отбора от подвески транспортного средства была пропорциональна жесткости шины и спектру вертикального возбуждения дороги.Montazeri-Gh и Soleymani [10] исследовали систему накопления энергии (ESS) в гибридных электромобилях, и результаты моделирования показали, что использование гибридных ESS может повысить эффективность аккумуляторов, а также увеличить срок их службы в качестве активных колебания нагрузки подвески (СА) передавались с аккумуляторов на конденсаторы. Се и Ван [11] предложили двухмассовый пьезоэлектрический барный комбайн, который состоит из системы пружина-масса, соединенной пьезоэлектрическим стержневым преобразователем, который эквивалентен пружине и демпферу в математической модели.А мощность до 738 Вт могла быть реализована для практической конструкции комбайна с шириной и высотой пьезоэлектрического стержня 0,015 м и 0,1 м соответственно. Wang et al. [12] разработал систему рекуперативного гидравлического амортизатора, которая преобразовывала колебательное движение подвески транспортного средства в однонаправленное вращательное движение генератора. Мощность 260 Вт и КПД 40% были достигнуты амортизатором с размерами штока 50/30 мм при синусоидальном возбуждении частотой 1 Гц и амплитудой 25 мм при установке емкости аккумулятора на 0.32 л при сопротивлении нагрузки 20. Соответствующие характеристики демпфирования могут быть реализованы за счет использования переменных сопротивлений нагрузки и емкости аккумуляторов. Guo et al. [13] разработали оценку амортизаторов, собирающих энергию, на различных транспортных средствах, включая легковые автомобили, автобусы и грузовики. Оптимальный анализ был разработан для улучшения характеристик комфорта езды и устойчивости на дороге. Galluzzi et al. [14] применили выпрямитель движения для улучшения рекуперации энергии, ограничивая движение электродвигателя одним направлением вращения.Эта стратегия потенциально может уменьшить инерционные проблемы, связанные с пересечением нулевой скорости и инверсией движения; таким образом, это может привести к повышению эффективности преобразования. Цзо и Чжан [15] исследовали работу подвески с помощью электромагнитного комбайна. Был проанализирован компромисс между сбором энергии, комфортом езды и управляемостью. Исследование показало, что неровность дороги, жесткость шин и скорость автомобиля в значительной степени связаны с регенерацией энергии. Средняя мощность 100 ~ 400 Вт была доступна на скорости 60 миль в час на хороших и средних дорогах.Fang et al. В [16, 17] разработан электромагнитный амортизатор, способный восстанавливать энергию 200 Вт при синусоидальном возбуждении 10 Гц-3 мм. Эффективность сбора энергии снижалась с увеличением частоты возбуждения. И был предложен оптимальный алгоритм достижения активного управления и максимизации мощности. Каммер и Олгак [18] провели концептуальное исследование поглотителя вибраций с запаздыванием для улучшения сбора энергии, в котором теория запаздывающего резонатора использовалась для сбора энергии.Gong et al. [19] исследовали характеристики подвески с гидроэнергетической регенерацией энергии. Была получена оптимизация, основанная на комфорте езды и регенерации энергии. Хуанг и др. [20] предложили систематическую методологию для прогнозирования и оптимизации работы системы подвески с рекуперацией энергии для эффективного улавливания энергии вибрации, вызванной неровностями дороги. Метод предоставил руководство по графическому дизайну для выбора коэффициентов жесткости и демпфирования, направленных либо на лучший комфорт езды, либо на максимальное потребление энергии.

В данной статье предложена система гидравлического электромагнитного амортизатора. Разрабатываются моделирование, анализ, моделирование и оптимизация. Анализ энергии вибрации демонстрирует, что потенциал регенерации энергии огромен. После этого проводится изучение параметров и оптимизация HERSA для повышения его производительности.

2. Схема и моделирование HERSA
2.1. Конфигурация системы

Схема HERSA показана на рисунке 1.Конструкция состоит из трех компонентов: механической части, состоящей из цилиндра и части штока поршня; гидрораспределительная часть, состоящая из гидроаккумулятора, гидромотора и трубопроводов; часть с регенерацией энергии, которая состоит из генератора и цепи зарядки, включающей емкости, индуктивности и внешние нагрузки. Поршень в цилиндре отличается от традиционного амортизатора. Клапан отбоя и клапан сжатия удаляются, и только перепускной клапан и компенсационный клапан остаются в поршневом клапане и нижнем клапане соответственно.Кроме того, шток поршня полый, так что жидкость может течь к внешним частям.

Как показано на рисунке 2, структура HERSA разработана на основе традиционной. Он имеет три трубы, включая трубу для сбора, компрессионную трубу и трубу резервуара. Однако в HERSA шток поршня полый, поэтому жидкость может протекать через него к устройству сбора энергии. Клапан отбоя в поршне и клапан сжатия в системе основных клапанов стираются. Гидравлический двигатель соединен с генератором через муфту вала.Часть с регенерацией энергии имеет общий вращающийся механизм, который можно найти в некоторых ссылках.

Во время хода выдвижения жидкость течет из камеры отскока на полый шток поршня, затем течет через полый канал в штоке поршня по трубопроводу к гидравлическому насосу, протекает через гидравлический двигатель к трубке резервуара и проходит через наполняющий клапан наконец обратно в камеру сжатия. В этом ударе можно собрать большую часть энергии, а внешнюю нагрузку можно отрегулировать для получения полуактивной подвески.

На такте сжатия процесс немного усложняется, и его можно разделить на две части: (1) Во-первых, из-за небольшого давления открытия большая часть жидкости проходит через перепускной клапан. из камеры сжатия в камеру пополнения; (2) После шага () верхняя камера будет заполнена маслом. Существует разница в объеме между верхней и нижней камерой из-за наличия штока поршня. Просто из-за разницы объемов остаточное масло в нижней камере будет течь через полый поршень в регенеративную часть.Поскольку объем поршневого штока небольшой, объем масла, поступающего в гидравлический двигатель, также невелик, и, наконец, собранная энергия мала.

2.2. Математическая модель HERSA

На основе принципа работы HERSA, показанного на рисунке 2, предлагается математическая модель для демонстрации динамики системы, например характеристики демпфирования. В системе гидравлический поток и контур генератора важны для характеристики.

В амортизаторе демпфирующая сила может быть определена ниже: где и — давление верхней и нижней камеры, соответственно, и — площадь кольца и площадь поверхности поршня.

Принимая во внимание внутреннюю утечку в системе, следует понимать, что жидкость должна течь через обратный клапан, трубопровод и цепь гидравлического двигателя-генератора. Демпфирующая сила зависит от трех указанных выше частей. Для подробного описания характеристики демпфирования описаны два аспекта, гидравлический и контурный, соответственно.

2.2.1. Моделирование гидравлической системы

При такте выдвижения жидкость сначала проходит через колено в полом штоке поршня.Это колено может привести к частичной потере давления, поэтому падение давления можно представить в виде: где — падение давления на коленах в гидравлической системе; — коэффициент местного сопротивления; — плотность гидравлического масла; — скорость потока масла в этой области.

Затем жидкость протекает через полый шток поршня; полый канал можно упростить как трубопровод небольшой длины. Предполагая, что жидкость находится в состоянии ламинарного потока, поэтому падение давления может быть представлено как

В резиновом шланге есть общие уравнения

Комбинируя (4) с (5), (3) можно представить следующим образом: где давление падение в трубопровод; — коэффициент трения трубки; — длина трубопровода; — скорость потока масла; — радиус трубопровода; — число Рейнольдса; кинематическая вязкость масла.

Клапаны в поршневом клапане или базовом клапане могут привести к падению давления потока; указанные выше обратные клапаны считаются тонкостенными отверстиями, поэтому падение давления может быть представлено как где находится падение давления на обратном клапане; — расход обратного клапана; коэффициент расхода; — поперечное сечение обратного клапана .

Трубка резервуара на Рисунке 1 может рассматриваться как аккумулятор в системе; предполагается, что газ является идеальным. Согласно закону Бойля, давление газа можно представить следующим образом: где — начальное давление заряда газа в трубе резервуара; — начальный объем заряда; и представляют собой, соответственно, давление и объем газа после того, как текучая среда втекает в трубку резервуара; — индекс политропы газа; скорость поршня.

2.2.2. Моделирование гидравлической системы

Электрическая цепь состоит из двигателя, генератора постоянного тока и цепи рекуперации энергии, где в схему входят индуктивности и внешние сопротивления.

При такте выдвижения масло под высоким давлением приводит в движение гидравлический двигатель; затем двигатель через муфту приводит в движение генератор. В соответствии с их подключением скорость вращения и выходной крутящий момент гидравлического двигателя могут быть представлены где и являются, соответственно, скоростью вращения и выходным крутящим моментом гидравлического двигателя; — объем двигателя; — расход через гидравлический двигатель; — перепад давления между входом и выходом гидромотора; и — соответственно объемный КПД и механический КПД гидравлического двигателя.

Гидравлический двигатель приводит в действие генератор. Согласно принципу равновесия моментов и закону электромагнитной индукции, напряжение электродвижущей силы (ЭДС), электромагнитный момент и входной крутящий момент генератора могут быть представлены следующим образом: где — входной крутящий момент генератора; — полная инерция вращения мотор-генератора; — частота вращения генератора; — электромагнитный момент генератора в состоянии рекуперации энергии; и — постоянная крутящего момента и постоянная ЭДС генератора соответственно; — напряжение ЭДС; — электрический ток в цепи; сопротивление в цепи.

Игнорируя инерцию вращения ротора в генераторе [21], падение давления гидравлического двигателя может быть представлено как

Что касается хода сжатия, то разность объемов может привести к протеканию жидкости через гидравлический двигатель, поэтому падение давления может быть представлен где — падение давления гидравлического двигателя в такте сжатия; — расход через гидравлический двигатель; — площадь поперечного сечения стенки полого поршневого штока; — эквивалентный радиус площади поперечного сечения.

Игнорируя внутреннюю утечку в гидроцилиндре, скорость потока во всех частях гидравлической системы одинакова, поэтому ее можно представить как

В соответствии с уравнением давления давление в системе может быть представлено как

Следовательно , на основании приведенного выше вывода, демпфирующая сила может быть представлена ​​в уравнении как

, и — это демпфирующая сила в ходе сжатия и хода растяжения, соответственно.

2.3. Прототип цилиндра в HERSA

Как показано на Рисунке 3, прототип цилиндра в HERSA изготовлен на основе традиционного амортизатора в соответствии с концептуальным дизайном, представленным на Рисунке 2.Учитывая, что внедорожники или тяжелые грузовики хуже возбуждают дорогу, эта цель — коммерческий автомобиль. Основные компоненты в системе являются гидравлическим цилиндром, двигателем, масляные трубки, и генератор постоянного тока.

3. Анализ энергии колебаний подвески
3.1. Энергия вибрации подвески

Неровности дороги могут привести к вибрации подвески автомобиля. Энергия вибрации преобразуется в тепловую энергию традиционным амортизатором. Для анализа энергии вибрации уравнение колебаний подвески приведено на рисунке 4.где и — соответственно подрессоренная и неподрессоренная масса; и — соответственно ускорение подрессоренной и неподрессоренной массы; и — соответственно жесткость пружины и шины; это неровность дороги.


Мгновенную мощность рассеяния подвески можно представить как: где — мощность рассеяния подвески; — коэффициент демпфирования системы; и — соответственно скорость подрессоренной массы и неподрессоренной массы; — период колебаний подвески; это мощность рассеивания подвески в данный момент.

В обычной подвеске энергия вибрации преобразуется в тепловую энергию. Но в HERSA особая структура определяет преобразование мощности вибрации; одна часть преобразуется в тепловую энергию, а другая часть преобразуется в электрическую энергию, которую можно регенерировать. Для системы HERSA поток мощности можно продемонстрировать на рисунке 5.


Как показано на рисунке 5, энергия вибрации включает две части: тепловую и электрическую; Тепловая мощность состоит из механической силы трения, демпфирующей силы обратного клапана, демпфирующей силы трубопровода и колена, энергии, запасенной в трубке резервуара, механической и объемной мощности, рассеиваемой в двигателе-генераторе, и мощности, рассеиваемой на внутреннем сопротивлении.Уравнение потока мощности можно представить в виде

3.2. Анализ чувствительности энергии вибрации подвески

Энергия вибрации связана с системой подвески и дорогой, поэтому для анализа чувствительности проводится исследование параметров. Модель квадроцикла создана для анализа влияния параметров автомобиля на энергию вибрации. Значения параметров представлены в таблице 1.

3 Масса неподрессоренной части /

Параметр автомобиля Клапан

Подрессоренная масса /
40 / кг
Жесткость пружины / 20000 / (Н · м −1 )
Жесткость шины / 180000 / (Н · м −1

99) 90
Скорость демпфирования / 1500 / (Н⋅см⋅м -1 )

На основе параметров в таблице 1 выполняется имитационная модель для оценки влияние параметров автомобиля и дорог разного уровня на энергию вибрации подвески.

На Рисунке 6 (а) один параметр изменяется, а остальные сохраняются на номинальном значении. Символ представляет собой номинальное значение параметров, и параметры изменяются в той же пропорции 0,15. Влияние параметров на энергию вибрации следующее: (1) Среднеквадратичная мощность пропорциональна, и, и возрастающий рейтинг скорости составляет; (2) и почти не влияют на энергию вибрации, а среднеквадратичная мощность уменьшается. сначала и постепенно стремится к постоянному значению по мере увеличения; (3) На Рисунке 6 (b) уклон дороги соответствует стандарту ISO [21].Среднеквадратичная мощность увеличивается с увеличением уклона дороги от A до D, а скорость увеличения становится все больше и больше от A до D. Результаты совпадают с результатами, полученными Galluzzi et al. [14].

4. Параметрический анализ HERSA

В системе HERSA имеется множество компонентов, таких как гидроцилиндр, поршень, трубопровод, обратный клапан, трубка резервуара, двигатель, генератор и электрические элементы. Параметр колоссальный. Начальные параметры клапана HERSA показаны в таблице 2.

903 2699 905 905 905 )

2 мм мм 0,6

Параметр Клапан

65 мм
15 бар
0,5 л
10 (мл / об)
0,9
10 −7 (кг⋅м 2 )
0,2 бар
500 мм
0,25 (Н · м / А)
0,25 (В · с / рад)
1,34
905
905 905 .6
15
0,2 бар

В этой статье параметры различны и показаны в таблице 2; Их влияние на демпфирующие характеристики HERSA и регенерированную энергию демонстрируется в следующем анализе. Синусоидальное возбуждение задается как шероховатость дороги, и может быть представлено цифрой

и представляют собой, соответственно, амплитуду и частоту синусоидального возбуждения, а начальные клапаны и равны 50 мм и 1.67 Гц соответственно.

4.1. Исследование параметров
4.1.1. Обратный клапан

В системе есть перепускной клапан и клапан подпитки. Перепускной клапан в основном работает в такте сжатия, а пополняющий клапан в основном работает в такте выдвижения. А ключевым параметром клапанов является давление открытия. Это сильно влияет на демпфирующую силу, и диаграмма влияния представлена ​​на Рисунке 7.

Как показано на Рисунке 7, перепускной клапан работает в такте сжатия, поэтому на Рисунке 7 (a) демпфирующая сила при растяжении ход почти не изменяется, тогда как демпфирующая сила в такте сжатия увеличивается с увеличением давления открытия.Для перепускного клапана увеличение приводит к увеличению демпфирующей силы согласно (8). Что касается рисунка 7 (b), демпфирующая сила в ходе выдвижения увеличивается с увеличением давления срабатывания, и влияние незначительно.

4.1.2. Гидравлический двигатель

Гидравлический двигатель является частью преобразования энергии, и энергия вибрации передается в генератор постоянного тока для выработки электричества, в котором смещение двигателя играет важную роль в влиянии на характеристики потока жидкости, что приводит к в изменении разницы давлений между импортом и экспортом в двигателе.Вместе с этим могут изменяться характеристики демпфирования и рекуперации энергии.

Из рисунка 8 видно, что гидравлическое смещение двигателя имеет отрицательную корреляцию с демпфирующей силой в ходе выдвижения и рекуперативной мощностью. На рисунке 8 (а) влияние смещения двигателя на силу отскока неочевидно. Скорость двигателя уменьшается с увеличением рабочего объема двигателя. Падение давления в двигателе тоже уменьшается. Таким образом, демпфирующая сила уменьшается согласно (12). Двигатель с высокой скоростью может заставить генератор вращаться быстрее и приобретать большую мощность.

4.1.3. Внешняя нагрузка

Внешняя нагрузка является важным элементом демпфирующей силы и рекуперативной мощности. Индикаторная диаграмма и рекуперативная мощность при различных внешних нагрузках показаны на Рисунке 9 соответственно.

Влияние внешней нагрузки на характеристики HERSA показано на рисунке 9. Согласно (12) падение давления гидравлического двигателя уменьшается с увеличением внешней нагрузки. Итак, на Рисунке 9 (а) демпфирующая сила растяжения уменьшается с увеличением внешней нагрузки; и на Рисунке 9 (b) пиковая рекуперативная мощность в ходе выдвижения уменьшается с увеличением внешней нагрузки.

Когда HERSA находится в такте сжатия, разность объемов может привести к протеканию жидкости через гидравлический двигатель. Но количество жидкости очень мало, потому что толщина стенки штока поршня мала. Согласно (13), малая величина может оказывать незначительное влияние на силу демпфирования. Таким образом, влияние хода выдвижения показано на Рисунке 9.

5. Оптимизация HERSA

Конструктивная цель HERSA — максимально возможное восстановление мощности без ухудшения характеристики демпфирования.Для достижения этой цели проводится оптимизация для получения оптимального и. В оптимизации есть один объект и два ограничения, объектом которых является максимум RMS-мощности. Диаграмма процедуры оптимизации показана на рисунке 10.


Как показано на рисунке 10, первым шагом является определение проектных переменных, которые включают смещение двигателя и внешнюю нагрузку. Причина в том, что эти два параметра имеют большое влияние на характеристики демпфирования и рекуперации энергии, как показано в разделе 4.Более того, внешняя нагрузка является регулируемой переменной для полуактивного управления подвеской. Таким образом, проектные переменные и ограничения показаны в Таблице 3.

Рабочий объем двигателя

Определение параметров Диапазон

Определение переменной 5 ~ 40 / (мл / об)
Внешняя нагрузка / 5–40 /
Условие ограничения 8000 ~ 12000 / (Н)
−6000 ~ −3000 / (N)

5.1. Вибрационный вход

В разделах 3 и 4 моделирование основано на испытательном стандарте амортизатора, поэтому возбуждение должно быть синусоидальным. Но в реальных дорожных условиях тротуары случайные. Синусоидальное возбуждение не может продемонстрировать реальный вход возбуждения. В этой статье, чтобы сделать оптимизацию более близкой к практическим условиям, входное возбуждение амортизатора собирается в ходе дорожных испытаний.

Как показано на Рисунке 11 (а), выбранный для испытания автомобиль представляет собой тяжелый грузовик, соответствующий проектным требованиям.Причина в том, что дорожные условия коммерческих автомобилей, таких как внедорожники и грузовики, хуже, чем у обычных легковых автомобилей, и, согласно относительному анализу в Разделе 3, коммерческие автомобили на плохих дорогах имеют больший потенциал регенерации энергии. Итак, для этого теста выбран легкий грузовик. На рисунках 11 (c) и 11 (d) показаны датчик перемещения и оборудование для сбора данных соответственно. Рабочие состояния подвески могут быть получены с помощью вышеуказанного теста.

Чтобы проанализировать влияние различных параметров на HERSA, было выбрано несколько специальных дорожных покрытий для сравнения характеристик HERSA.Рисунок 12 — это физическое изображение этих дорог.


В ходе испытания датчик закреплен на передней подвеске грузовика с половинной нагрузкой на скорости 50 км / ч. С помощью теста можно определить состояние движения амортизатора, которое показано на рисунке 13.


5.2. Оптимизация и результаты

При оптимизации для выполнения процесса был принят алгоритм под названием Multi-Island Genetic Algorithm (MIGA). Учитывая, что условие ограничения должно быть приоритетным, поэтому весовые коэффициенты и равны 0.5 и 0,5 соответственно. Блок-схема показана на рисунке 14.


Результаты оптимизации показаны на рисунке 15. На рисунке 15 представлена ​​взаимосвязь между RmsPower и Dis. Таблица 4 показывает среднеквадратичное значение энергии и соответствующую демпфирующую силу. После оптимизации регенерированная энергия значительно увеличилась в пределах ограничивающего условия. Подводя итог, можно сказать, что оптимизация может улучшить производительность HERSA, и она показала, что полуактивный контроль HERSA возможен.


Переменная RmsPower

Оптимальный параметр Dis: 1459

83

(N)
−5725 / (N)

6. Выводы

В этой статье представлен новый гидравлический энергорегенеративный амортизатор на основе традиционного телескопического амортизатора. .Демонстрируются дизайн, моделирование и анализ HERSA. Предложена точная математическая модель, основанная на теории гидромеханики. Энергия вибрации подвески анализируется, чтобы оценить потенциал энергии, который может быть регенерирован. В ходе анализа чувствительность параметров транспортного средства исследуется с учетом ограничений различных дорожных покрытий, и он показывает, что жесткость шины оказала наибольшее влияние на регенерированную энергию, и это положительная корреляция. Путем теоретического расчета максимальную энергию можно получить на дороге D.

Для изучения характеристик HERSA в этой статье демонстрируется параметрический анализ системы. Давление срабатывания обратного клапана, смещение гидравлического двигателя и внешняя нагрузка рассматриваются как переменные при моделировании. И анализ показал, что смещение гидравлического двигателя и внешняя нагрузка имеют большое влияние на регенерированную энергию. Чтобы максимизировать регенерированную энергию, выполняется оптимизация на основе MIGA. В процессе оптимизации данные о смещении, полученные в результате дорожных испытаний, рассматриваются как входные данные для возбуждения при моделировании; его цель — сделать оптимизацию более близкой к реальной ситуации.Результаты показывают, что оптимальное соответствует требованиям. Одним словом, был предложен новый гидравлический амортизатор с регенерацией энергии, и исследования, представленные в этой статье, могут стать основой для поздних исследований.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Цзюньи Цзоу и Сюэсюнь Го внесли свой вклад в основном в разработку механических эскизов, моделирование и симуляцию. Линь Сюй в основном выполнял анализ данных и написание статей.Ганфэн Тан исправил грамматику и всю статью. Чэнцай Чжан дал несколько полезных советов для исследования. Цзе Чжан предложил дизайн механических частей.

Благодарности

Авторы выражают признательность Национальному фонду естественных наук Китая (грант № 51675391), Фондам фундаментальных исследований для центральных университетов (грант № 155207003) и Технологическому центру Wanxiang Group.

Что такое амортизаторы и линейные амортизаторы?

Амортизаторы и амортизаторы обеспечивают плавное замедление заданной полезной нагрузки.Пневматический или гидравлический амортизатор будет использовать энергию жидкости или газа для замедления и пружину для возврата поршня в исходное положение. Однако линейные демпферы обычно этого не делают. Они облегчают плавное закрывание распашных дверей, например, гаражных ворот.

Важные параметры для правильного выбора линейного демпфера можно разделить на общие, габаритные, рабочие характеристики, материал и особенности.

Каковы критерии выбора?
Основными критериями при выборе амортизатора являются метод демпфирования и направление демпфирования.Метод увлажнения может быть эластомерным, пневматическим или гидравлическим. Направление демпфирования может быть как при сжатии, так и при растяжении.

При выборе амортизатора необходимо указать длину хода, длину в сжатом и расширенном состоянии, диаметр цилиндра и диаметр штока. Длина хода — это расстояние между сжатой и расширенной длиной. Диаметр цилиндра является важным фактором при определении того, поместится ли цилиндр в желаемый корпус или какой корпус использовать.Диаметр стержня используется для определения того, как амортизатор будет прикреплен к данному компоненту.

Характеристики амортизатора можно определить по максимальной силе, энергии за цикл и максимальному количеству циклов в минуту. Максимальная сила, также называемая силой P1, — это наибольшая номинальная сила, которую может обеспечить амортизатор. Энергия за цикл — это количество энергии, которое компонент может поглотить, и оно также будет зависеть от длины хода. Максимальное количество циклов в минуту — это мера того, как быстро амортизатор может вернуться к своей нерастянутой длине.

Амортизаторы могут быть изготовлены из алюминия, стали и нержавеющей стали или термопласта. Сталь используется, когда требуется прочность. Другие материалы обеспечивают различный баланс между прочностью и коррозионной стойкостью.

Кроме того, стержни можно обработать хромом для обеспечения коррозионной стойкости и повышения твердости поверхности. Нитрид увеличит твердость за счет введения азота на внешнюю поверхность стержня.

Также необходимо учитывать ряд важных характеристик амортизатора.Регулируемые амортизаторы позволяют отслеживать и настраивать жесткость реакции. Обычно это достигается путем добавления или удаления гидро / пневматической среды из амортизатора с помощью клапана. Возможность блокировки позволяет зафиксировать положение стержня в заданном положении.

Чем отличаются амортизаторы и линейные амортизаторы?

Дуг Палмер, старший инженер, ACE Controls

Амортизатор ACE’s Magnum

Промышленные амортизаторы и линейные амортизаторы обеспечивают плавное линейное замедление заданной нагрузки.В гидравлических амортизаторах и линейных амортизаторах используется такая среда, как трансмиссионная жидкость или силиконовое масло, для управления замедлением нагрузки. Пневматические линейные демпферы используют воздух или азот для достижения той же цели. Хотя их производительность может быть достигнута с помощью аналогичных средств, их приложения сильно различаются.

Линейный демпфер (также известный как регулятор скорости) — гидравлический или пневматический — используется, когда нагрузка находится в постоянном контакте с демпфером, и оператор хочет плавного замедления в направлении сжатия или растяжения.Обычные области применения, где можно найти линейный демпфер, — это гаражные ворота, штормовые ворота и устройства подачи инструмента. В этих примерах нагрузка находится в контакте с демпфером, когда начинается замедление. То есть нет воздействия нагрузки на демпфер. В этом ключевое отличие демпфера от амортизатора.

Гидравлический демпфер ACE VC25

Промышленный амортизатор, использующий аналогичную среду для замедления нагрузки, спроектирован так, чтобы «захватывать и контролировать» нагрузку, когда она вступает в контакт с амортизатором.Амортизатор сконструирован таким образом, что при соприкосновении нагрузки амортизатор принимает нагрузку и постепенно замедляет ее в ходе своего хода. При правильном размере амортизатор «поймает» нагрузку и по ходу удара будет постепенно «контролировать» нагрузку, пока она не достигнет конца хода амортизатора. Во время этого хода скорость массы постепенно уменьшается, пока, наконец, не достигнет полной и полной остановки. Вы знаете, что амортизатор выполняет свою работу, если масса не отскакивает ни в начале, ни в конце хода.Если есть отскок в любом из крайних пределов, это признак того, что выбранный амортизатор либо неправильный, либо отрегулирован неправильно. Амортизатор предназначен для поддержания постоянной силы реакции на протяжении всего хода.

В зависимости от применения, линейный демпфер или промышленный амортизатор могут выполнять работу по замедлению массы. Но чтобы выбрать правильный элемент оборудования, важно понимать как ваше собственное применение, так и то, как будет требоваться демпфер / амортизатор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *