Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ROTATING HYDRAULIC SHOCK ABSORBER (VARIANTS)
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/242432
Kind Code:
A1
Abstract:
A rotating hydraulic shock absorber consists of a housing formed by two hermetically connected cup-shaped housing elements (1, 2), the open parts of which are oriented towards one another, mounted on a shaft (3) such as to be capable of mutual oscillation. The inner surfaces of the housing form a cavity (4) having partitions (10, 11) mounted therein which are provided with transfer ports and separate the cavity into chambers, wherein the partitions are fastened by one end to the inner end surface of different housing elements, and the opposite ends of the partitions are provided with seals and are in contact with the inner end surface of the opposite housing element. The shaft is unloaded, and shock absorption takes place as a result of the oscillation of the housing elements and the flow of a working fluid from one chamber to another. In a variant embodiment of the shock absorber, the housing comprises a middle cylindrical hollow housing element separated inside along its cross section by a rigid partition into two separate hermetically sealed chambers, the open parts of which are hermetically connected to the open parts of two end housing elements in such a way as to allow independent movement of the end housing elements relative to the middle element.

Inventors:
ARABULI ZVIAD (UA)
Application Number:
PCT/UA2020/000058
Publication Date:
December 03, 2020
Filing Date:
May 27, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ARABULI ZVIAD (UA)
International Classes:
F16F9/14; A63B21/008; E05F3/14
Domestic Patent References:
WO2018154117A12018-08-30
Foreign References:
US4411341A1983-10-25
US8869957B22014-10-28
US20160017954A12016-01-21
UA112592C22016-09-26
FR394081A1909-01-14
US0933076A1909-09-07
US1499660A1924-07-01
US2584221A1952-02-05
RU2394176C12010-07-10
JP2012197862A2012-10-18
UA112592C22016-09-26
UA123643C22021-05-05
US2683598A1954-07-13
US4411341A1983-10-25
Other References:
DOBROMIROV V.N.OSTRETSOV A.V., DESIGNS OF DAMPERS - M: MGTU 'MAMI, vol. 47, 2007, pages 13 - 15
See also references of EP 3978780A4
Attorney, Agent or Firm:
BERNADSKA, Iryna (UA)
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

1. Поворотный гидравлический амортизатор, который содержит полый корпус з торцевыми и боковой поверхностью, поперечное сечение которого имеет вид, по сути, круга, стержень, установленный в корпусе по оси симметрии полости, средства для крепления с внешними частями, перегородки, образованные в корпусе так, что разделяют полость корпуса на камеры, при этом камеры выполнены с возможностью заполнения рабочей жидкостью и с возможностью перетекания жидкости сквозь перепускные отверстия,

отличающийся тем, что

корпус состоит из двух корпусных элементов, которые имеют вид стаканов, направленных друг к другу своими открытыми частями, герметично соединенных между собой так, что их торцевые поверхности являются торцевыми поверхностями корпуса, их боковые поверхности образуют боковую поверхность корпуса, а внутренние поверхности образуют полость, при этом корпусные элементы установлены на стержне, который является осью, с возможностью взаимного колебания, перегородки через одну закреплены одним своим концом на внутренней торцевой поверхности то одного корпусного элемента, то другого корпусного элемента, а противоположные их концы имеют уплотнения и контактируют с внутренней торцевой поверхностью противоположного корпусного элемента, перепускные отверстия выполнены в перегородках, а средства для крепления с внешними частями размещены на внешней поверхности корпусных элементов.

2. Поворотный гидравлический амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что в корпусных элементах образованы ступицы, в которых установлены подшипники, удерживающие шипы оси, а в приближенных один к другому концах ступиц установлен подшипник, который обеспечивает взаимное движение корпусных элементов, кроме того, в периферийной и внутренней частях приближенных одна к другой поверхностей корпусных элементов установлены уплотнения.

3. Поворотный гидравлический амортизатор по п. 1, отличающийся тем, что один конец оси жестко закреплен на внутренней торцевой поверхности первого корпусного элемента или выполнен как единое целое с ним, второй корпусной элемент имеет ступицу, в которой установлен подшипник, удерживающий шип второго конца оси, при этом сближенные одна с другой части корпусных элементов соединены между собой подшипником, который установлен в них и обеспечивает их взаимное перемещение,

16

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) помимо этого, в периферической и внутренних частях сближенных друг с другом поверхностей корпусных элементов установлены уплотнения.

4. Поворотный гидравлический амортизатор по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит в полости две перегородки, и в одной из перегородок выполнено клапанное устройство.

5. Поворотный гидравлический амортизатор по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит в полости две перегородки, и в каждой перегородке выполнено клапанное устройство, при этом клапанные устройства в перегородках направлены навстречу друг другу.

6. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 1-5, отличающийся тем, что перепускное отверстие в перегородке имеет средство регулирования площади поперечного сечения.

7. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 1-6, отличающийся тем, что он содержит пружину скручивания либо сжатия, размещенную в корпусе между перегородками.

8. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 1-6, отличающийся тем, что он содержит пружину скручивания либо сжатия, размещенную на внешней поверхности корпуса и выполненную с возможностью закрепления на средствах для крепления с внешней поверхностью.

9. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 1-8, отличающийся тем, что содержит датчик давления, установленный в полости корпуса.

10. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 1-9, отличающийся тем, что содержит датчик перемещения или датчик скорости, либо датчик ускорения, установленный на внешней поверхности одного из корпусных элементов.

И. Поворотный гидравлический амортизатор, который содержит полый корпус з торцевыми и боковой поверхностью, поперечное сечение которого имеет вид, по сути, круга, стержень, установленный в корпусе по оси симметрии, средства для крепления с внешними частями, перегородки, образованные в корпусе так, что разделяют полость корпуса на камеры, при этом камеры выполнены с возможностью заполнения рабочей жидкостью и с возможностью перетекания жидкости сквозь перепускные отверстия,

отличающийся тем, что

корпус состоит из срединного полого корпусного элемента и двух крайних корпусных элементов в виде стаканов, которые своими открытыми частями соединены

17

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) герметично с открытыми частями срединного корпусного элемента, корпусные элементы установлены на стержне в виде оси так, что торцевые поверхности крайних корпусных элементов являются торцевыми поверхностями корпуса, а боковые поверхности крайних и срединного корпусных элементов образуют его боковую поверхность, при этом крайние корпусные элементы установлены с возможностью колебания относительно срединного корпусного элемента, внутри срединного корпусного элемента перпендикулярно к боковой поверхности жестко установлена поперечная перемычка, разделяющая полость корпуса на две отдельные герметичные полости, в каждой из которых установлены перегородки, и в каждой полости они через одну закреплены одним своим концом то на внутренней торцевой поверхности крайнего корпусного элемента, то на соответствующей поверхности поперечной перемычки срединного корпусного элемента, а противоположные концы перегородок имеют уплотнения и контактируют, соответственно, либо с соответствующей поверхностью поперечной перемычки срединного корпусного элемента, либо с внутренней торцевой поверхностью крайнего корпусного элемента, перепускные отверстия выполнены в перегородках, средства для крепления с внешними частями выполнены на внешней поверхности крайних корпусных элементов.

12. Поворотный гидравлический амортизатор по п. 11, отличающийся тем, что в крайних корпусных элементах и в срединном корпусном элементе образованы ступицы, в ступицах крайних корпусных элементов установлены подшипники, удерживающие шипы оси, а в концах ступиц крайних корпусных элементов, сближенных с соответствующими ступицами срединного корпусного элемента, и в указанных соответствующих ступицах срединного корпусного элемента установлены подшипники, обеспечивающие независимое перемещение крайних корпусных элементов относительно срединного корпусного элемента, кроме того, в периферических и внутренних частях сближенных поверхностей крайних корпусных элементов и соответствующих поверхностей срединного корпусного элемента установлены уплотнения.

13. Поворотный гидравлический амортизатор по п. 11, отличающийся тем, что ось жестко закреплена в поперечной перемычке срединного элемента либо выполнена как единое целое с ней, в крайних корпусных элементах образованы ступицы, в которых установлены подшипники, удерживающие шипы оси, а в концах ступиц крайних корпусных элементов, сближенных с соответствующими поверхностями срединного корпусного элемента и в указанных соответствующих поверхностях срединного корпусного элемента установлены подшипники, обеспечивающие независимое

18

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) перемещение крайних корпусных элементов относительно срединного корпусного элемента, помимо этого, в периферических и внутренних частях сближенных поверхностей крайних корпусных элементов и соответствующих поверхностей срединного корпусного элемента установлены уплотнения.

14. Поворотный гидравлический амортизатор по одному из пп. 11-13, отличающийся тем, что имеет по две или более перегородки в каждой из полостей, и в одной из перегородок, которая расположена в каждой из полостей, установлено клапанное устройство.

15. Поворотный гидравлический амортизатор по одному из пп. 11-13, отличающийся тем, что имеет по две или более перегородки в каждой из полостей, и в каждой перегородке установлено клапанное устройство.

16. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 11-15, отличающийся тем, что перепускное отверстие в перегородке имеет средство регулирования площади его поперечного сечения.

17. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 11-16, отличающийся тем, что содержит датчики давления, установленные в каждой отдельной полости.

18. Поворотный гидравлический амортизатор по какому-либо из пп. 11-17, отличающийся тем, что содержит датчики перемещения, скорости и ускорения, установленные на внешней поверхности каждого из крайних корпусных элементов.

19

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Description:
ПОВОРОТНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АМОРТИЗАТОР (ВАРИАНТЫ)

Заявляемое изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности, транспортного, а также спортивных или медицинских тренажеров и приспособлений. Изобретение может быть использовано в транспортных средствах для гашения колебаний в системах подвески транспортных средств, в которых недостаточно места для установки, например, телескопических амортизаторов, а также в компактных и универсальных силовых тренажерах для реабилитации опорно-двигательного аппарата человека, в тренажерах для спортивных или физкультурных тренировок в домашних спортивных залах, на морских судах, в космических аппаратах и др. Также может использоваться как амортизатор в доводчиках для створок дверей или окон.

Для однозначного понимания терминов, использованных в описании и формуле изобретения, ниже приведено их толкование:

Амортизатор - устройство для гашения (демпфирования) энергии механических колебаний деталей машин и механизмов и поглощения толчков и ударов подвижных элементов, в частности, удерживания колес на дороге и нивелирования ударов, направленных на кузов транспортного средства, либо демпфирования в закрывающих или открывающих устройствах; в последнее время амортизаторы широко применяются в силовых тренажерах как средство отягощения; по смыслу в данном описании то же самое, что и демпфер;

средства для крепления с внешними частями - элементы крепления амортизатора к деталям машин или механизмов, которые требуют гашения (демпфирования) энергии механических колебаний;

ступица - центральная часть в корпусном элементе, крайнем корпусном элементе или срединном корпусном элементе, имеющая отверстие для установки на оси;

стержень - предмет вытянутой формы, который является главным образом осевой или опорной частью чего-либо;

ось - деталь устройства (стержень), предназначенная для соединения деталей между собой, опирается на подпоры и служит для обеспечения вращательного движения без передачи крутящего момента (в отличие от вала);

вал - деталь (в форме стержня) машин и механизмов, вращающаяся вокруг своей продольной оси в подшипниках, предназначена для передачи движения связанным с нею

1

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) частям машины или механизма, составляющей которых она является, при этом передает крутящий момент вдоль своей оси и обеспечивает поддержание вращающихся деталей машин, которые размещены на нем;

цапфа - часть оси, контактирующая с подшипником; цапфа на конце оси называется шип.

Заявляемое изобретение создано на основе рычажных амортизаторов, которые стали применяться в начале 20 века. Известны такие амортизаторы из патентов: FR394081A (публ. 1909 г.), US933076 (публ. 1909 г.), US1499660A (публ. 1924 г.), US2584221 (публ. 1952 г.), RU2394176C1 (публ. 2010 г.), JP2012197862A (публ.2012 г.), UA112592C2 (публ. 2015 г.), UA123643 (публ. 2018 г.). Указанные рычажные амортизаторы содержат корпус с цилиндрической расточкой, вал с диаметрально противоположными лопастями, установленный в расточке корпуса с возможностью вращения вокруг оси. В расточке корпуса образованы диаметрально направленные, как правило - две, перегородки, которые вместе с лопастями образовывают отдельные камеры. Камеры заполнены рабочей жидкостью. В перегородках проделаны отверстия. Цапфа вала соединена с рычагом подвески. Во время наезда на препятствие или выбоину рычаг, соответственно, поднимается или опускается и вращает вал и лопасти. Соответственно, одни камеры уменьшают свой объем, в них повышается давление жидкости, а другие увеличивают объем, в них давление жидкости снижается. Рабочая жидкость медленно перетекает сквозь отверстия из камер высокого давления в камеры более низкого давления. В конструкциях предусмотрены клапанные устройства, которые при достижении определенного давления в камере открываются, увеличивая перетекание жидкости из камеры в камеру. Они могут быть регулируемыми или нерегулируемыми.

Описанные конструкции компактны, удобны в установке их на транспортных средствах, но имеют низкие эксплуатационные качества. Они характеризуются низкой интенсивностью гашения колебаний, сложностью изготовления. Поэтому в последнее время их заменяют телескопическими амортизационными устройствами (Добромиров В.Н., Острецов А.В. Конструкции амортизаторов - М : МГТУ «МАМИ», 2007. - 47с., С.С. 13-15.). Всем описанным конструкциям присущ недостаток, обусловленный тем, что во всех указанных конструкциях ударные усилия воспринимаются через вал амортизатора, поэтому подшипники часто перегружены и выходят из строя, иногда сгибается даже вал. Транспортные средства с такими амортизаторами имеют небольшую амплитуду хода колеса, обусловленную незначительным ходом лопасти в камере.

2

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Известно также техническое решение поворотного гидравлического амортизатора (US2683598, публ. 1954 г.), которое отличается от приведенных выше конструкций способом перепуска жидкости в виде выступа на валу и съемной пластины с профилированной поверхностью, закрепленной в корпусе, которая направлена к выступу вала и содержащей гребень, которая при столкновении с выступом вала уменьшает отверстие между выступом и гребнем до минимального, а при отклонении от гребня отверстие между выступом и съемной пластиной увеличивается. Жидкость проходит между выступом и съемной пластиной через большее отверстие скорее, чем через отверстие между гребнем пластины и выступом вала. Таким образом происходит процесс регулирования скорости перетекания амортизационной жидкости, следовательно, и сам процесс амортизации. Жидкость и воздух заполняют две противоположные герметические камеры через заливные отверстия. Описанный амортизатор, как и указанные выше амортизаторы, является компактным, удобным в установке на транспортных средствах, особенно на самолетах, но имеет все вышеописанные недостатки: обладает низкими эксплуатационными свойствами, характеризуется низкой интенсивностью гашения колебаний и сложностью изготовления.

Известен также поворотный гидравлический амортизатор по патенту US4411341(A) (публ. 1983 г.), который является наиболее близким к конструкциям вариантов изобретения, которые заявляются. Устройство приспособлено для установления между внешними подвижными частями и соединения с ними для демпфирования относительного движения указанных частей, по крайней мере, в одном направлении. Устройство содержит корпус с торцевыми и боковой поверхностями, внутренние поверхности которых образовывают внутри корпуса полость. Поперечное сечение полости имеет вид, по сути, круга. Корпус содержит две радиальные перегородки, размещенные в полости от одной внутренней торцевой поверхности до другой внутренней торцевой поверхности. Внутри корпуса размещен ротор, выполненный с возможностью колебания относительно корпуса. Ротор имеет вид вала, на котором закреплены противоположно направленные в радиальном направлении продолговатые лопасти. Лопасти и перегородки разделяют полость корпуса на камеры. Камеры заполнены рабочей жидкостью. В лопастях ротора проделаны отверстия с клапанными устройствами, через которые при относительном вращении корпуса и ротора рабочая жидкость перетекает из одной рабочей камеры с более высоким давлением в соседнюю камеру с меньшим давлением. На роторе и корпусе амортизатора выполнены средства для крепления с внешними частями.

3

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Ближайший аналог, как и все описанные ранее амортизаторы, воспринимает ударные усилия через вал амортизатора, поэтому ему присущ тот же самый недостаток - невысокая надежность амортизатора. Величина амортизационного хода ограничена углом поворота вала, который вследствие конструктивных особенностей не может быть большим нежели 90°, а на практике он еще меньше из-за наличия в амортизаторе стопорящих средств для предупреждения слома лопастей ротора или перегородок корпуса. Конструктивные особенности ближайшего аналога являются препятствием для улучшения эксплуатационных свойств и повышения интенсивности гашения колебаний.

В основу изобретения поставлена задача создать такой вариант поворотного гидравлического амортизатора, в котором путем конструктивных изменений корпуса и ротора была бы достигнута возможность повышения его надежности, улучшения эксплуатационных свойств. В частности, возможность, при необходимости, увеличения жесткости амортизатора либо увеличения рабочего угла взаимного вращения подвижных элементов амортизатора до 270°. Увеличение угла взаимного вращения подвижных элементов делает возможным применение конструкции амортизаторов в силовых тренажерах, которые имели бы увеличенные функциональные возможности и при этом была бы невозможной перегрузка пациента или спортсмена, а также применение конструкции как амортизатора в доводчиках для створок дверей или окон.

В основу изобретения также поставлена задача создать другой вариант поворотного гидравлического амортизатора, в котором путём конструктивных изменений корпуса и ротора, кроме указанных выше для первого варианта изобретения возможностей, была бы достигнута универсальность амортизатора, а именно: возможность использования одной конструкции для двух колес транспортного средства, обеспечение возможности тренировки конечностей, движением рычагов тренажера либо в одну сторону, либо в разные.

Для первого варианта изобретения поставленная задача решается таким образом. Как и ближайший аналог, заявляемый поворотный гидравлический амортизатор, содержит полый корпус с торцевыми и боковой поверхностью, поперечное сечение полости которого имеет вид, по сути, круга, стержень, установленный в корпусе между торцевыми поверхностями по оси симметрии полости, средства для крепления с внешними частями. В полости корпуса размещены перегородки, они выполнены таким образом, что разделяют полость корпуса на камеры. Камеры выполнены с возможностью заполнения их рабочей жидкостью и возможностью перетекания жидкости сквозь перепускные отверстия.

4

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В соответствии с первым вариантом изобретения, корпус выполнен из двух корпусных элементов, которые имеют вид стаканов, направленных друг к другу своими открытыми частями и установленных на стержне в виде оси с возможностью взаимного колебания. Корпусные элементы соединены герметично своими открытыми частями так, что их торцевые поверхности являются торцевыми поверхностями корпуса, их боковые поверхности образуют боковую поверхность корпуса, а внутренние поверхности образуют полость. Перегородки через одну поочередно закреплены одним своим концом на внутренней торцевой поверхности то одного корпусного элемента, то другого корпусного элемента, а противоположные их концы имеют уплотнения и контактируют с внутренней торцевой поверхностью противоположного корпусного элемента. Перепускные отверстия выполнены в перегородках, а средства для крепления з внешними частями выполнены на внешней поверхности корпусных элементов.

В заявляемом изобретении, по сравнению с ближайшим аналогом, вращающимся элементом является не вал с лопастями, а части корпуса, то есть корпусные элементы, которые установлены на оси и имеют возможность взаимного колебания. Таким образом ось в заявленном амортизаторе разгружена, амортизация происходит за счёт колебания корпусных элементов и перетекания жидкости из одной камеры в другую. Такое исполнение значительно повышает надежность амортизатора. Размещение средств для крепления с внешними частями на внешней поверхности корпусных элементов также оказывает влияние на режим работы оси и надежность амортизатора. Кроме того, конструкция амортизатора, в зависимости от его назначения и условий эксплуатации, делает возможным создание нескольких камер. Этим достигается возможность иметь амортизаторы разной жесткости: большее количество перегородок приводит к большей жесткости амортизатора. И, следовательно, делает возможным применение заявляемой конструкции в транспортных средствах, силовых тренажерах либо амортизаторах для дверных или оконных петель-доводчиков.

Преимущественным является исполнение поворотного гидравлического амортизатора, у которого в корпусных элементах образованы ступицы, в соответствующих концах ступиц установлены подшипники, в которых размещены шипы оси, а в приближенных друг к другу концах ступиц установлен подшипник, один на два корпусных элемента, который обеспечивает их взаимное движение, помимо этого, в периферийной и внутренних частях приближенных друг к другу поверхностей корпусных элементов установлены уплотнения.

5

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Возможно исполнение амортизатора, при котором один конец оси жестко закреплен на внутренней торцевой поверхности одного корпусного элемента или выполнен с ним как единое целое. Второй корпусной элемент содержит ступицу, в которой установлен подшипник, удерживающий шип второго конца оси. При этом сближенные одна с другой части корпусных элементов соединены между собой подшипником, который установлен в них и обеспечивает их взаимное движение, а в периферийных и внутренней части сближенных одна с другой поверхностей корпусных элементов установлены уплотнения.

Для амортизаторов, не предназначенных для работы со значительными нагрузками, но для которых является важной длина хода, преимущественным является исполнение, в котором конструкция каждого корпусного элемента содержит по одной перегородке, то есть в полости корпуса размещены две перегородки. В этом случае корпусные элементы имеют возможность колебаний на угол, который рассчитывается по формуле: 360° / (п-1), де п - количество перегородок. Реально, с учётом толщины перегородок корпусные элементы могут колебаться до 210°, что значительно увеличивает длину хода и является желательным в силовых тренажерах либо доводчиках для створок дверей или окон. Помимо этого, в одной или в обеих перегородках может быть выполнено клапанное устройство. Если клапанное устройство выполнено в каждой из перегородок, то желательно, чтобы клапанные устройства в перегородках были направлены навстречу один другому. Такое исполнение используется в случаях, когда в одном направлении необходимо увеличенное усилие для амортизации, а в другом - уменьшенное.

Предпочтительным является исполнение устройства, в котором в перепускном отверстии перегородки предусмотрено средство регулирования площади поперечного сечения для регулирования его жесткости.

Для повышения жесткости амортизатора преимущественным является исполнение, в котором предусмотрено наличие пружин скручивания или сжатия. Пружины могут быть установлены в полости корпуса между перегородками либо на внешней поверхности корпуса. В последнем случае пружина выполнена с возможностью закрепления на средствах для крепления с внешними частями. Например, если внешними частями являются рычаги, пружина снабжена средством для крепления между рычагами.

Если имеется потребность в визуализации усилия на амортизаторе, например, в ходе диагностирования работы ходовой части транспортного средства или для визуализации работы мышц в силовых тренажерах, амортизатор может содержать датчик давления, установленный в полости корпуса. Помимо этого, амортизатор также может

6

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) содержать датчик перемещения либо датчик ускорения, установленный на внешней поверхности одного из корпусных элементов.

Для второго варианта изобретения поставленная задача решается таким образом. Как и ближайший аналог, второй вариант изобретения содержит полый корпус с торцевыми и боковой поверхностью, поперечное сечение внутренней поверхности которого имеет вид, по сути, круга, стержень, установленный в корпусе по оси симметрии, средства для крепления с внешними частями. В корпусе выполнены перегородки, которые разделяют полость корпуса на камеры. Камеры выполнены с возможностью заполнения рабочей жидкостью и возможностью перетекания жидкости сквозь перепускные отверстия.

В соответствии со вторым вариантом изобретения, корпус состоит из срединного полого корпусного элемента и двух крайних корпусных элементов в виде стаканов, которые своими открытыми частями герметично соединены с открытыми частями срединного корпусного элемента. Корпусные элементы установлены на стержне, который фактически является осью, таким образом, что торцевые поверхности крайних корпусных элементов являются торцевыми поверхностями корпуса, а боковые поверхности крайних и срединного корпусных элементов образуют его боковую поверхность. При этом крайние корпусные элементы установлены с возможностью колебания относительно срединного корпусного элемента. Внутри срединного корпусного элемента перпендикулярно к боковой поверхности жестко установлена поперечная перемычка, которая разделяет полость корпуса на две отдельные герметичные полости. В каждой полости установлены перегородки, и в каждой полости они через одну закреплены своим концом то на внутренней торцевой поверхности крайнего корпусного элемента, то на соответствующей поверхности поперечной перемычки срединного корпусного элемента, а противоположные концы продольных перегородок имеют уплотнения и контактируют, соответственно, либо с соответствующей поверхностью поперечной перемычки, либо с внутренней торцевой поверхностью крайнего корпусного элемента. Перепускные отверстия выполнены в перегородках. Помимо этого, средства для крепления с внешними частями выполнены на внешней поверхности крайних корпусных элементов.

Во втором варианте выполнения амортизатора так же, как и в первом, вращается не вал с лопастями, а крайние корпусные элементы, которые установлены на оси и имеют возможность взаимного колебания. Амортизация происходит за счет независимого колебания крайних корпусных элементов относительно срединного корпусного элемента

7

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) и перетекания жидкости из одной камеры в другую. Такое выполнение амортизатора значительно повышает его надежность. Наличие двух отдельных камер дает возможность их независимой работы, что в свою очередь делает возможным использование одной конструкции для двух колес транспортного средства или обеспечение возможности тренировать конечности в тренажерах движениями рычагов тренажера либо в одну, либо в разные стороны.

Преимущественным является исполнение, в котором крайние корпусные элементы и срединный корпусной элемент имеют ступицы. В ступицах крайних корпусных элементов установлены подшипники, в которых размещены шипы оси. А в концах ступиц крайних корпусных элементов, приближенных к соответствующим ступицам срединного корпусного элемента и в указанных соответствующих ступицах срединного корпусного элемента установлены подшипники, которые обеспечивают независимое перемещение крайних корпусных элементов относительно срединного корпусного элемента. Такими являются, например, упорные или двухрядные конические подшипники. Для обеспечения герметичности камер в периферической и внутренней частях сближенных поверхностей крайних корпусных элементов и соответствующих поверхностей срединного корпусного элемента установлены уплотнения.

Возможно исполнение второго варианта амортизатора, в котором ось жестко закреплена в поперечной перегородке срединного элемента или выполнена с ней как одно целое. Крайние корпусные элементы содержат ступицы, в соответствующих концах ступиц крайних корпусных элементов установлены подшипники, в которых размещены шипы оси. А в концах ступиц крайних корпусных элементов, сближенных с соответствующими поверхностями срединного корпусного элемента и в указанных соответствующих поверхностях срединного корпусного элемента установлены подшипники, обеспечивающие независимое перемещение крайних корпусных элементов относительно срединного корпусного элемента. Помимо этого, в периферической и внутренней частях сближенных одна с другой поверхностей крайних корпусных элементов и соответствующих поверхностей срединного корпусного элемента установлены уплотнения.

Преимущественным является исполнение второго варианта амортизатора, в котором каждая из полостей имеет по две перегородки. При этом возможны исполнения, в которых, в зависимости от необходимости, в одной из перегородок либо в каждой перегородке установлено клапанное устройство.

8

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Также, преимущественным является исполнение второго варианта амортизатора, в котором перепускное отверстие в перегородке может иметь средство регулирования площади поперечного сечения, то есть в зависимости от необходимости возможно регулирование жесткости амортизатора без изменения его конструкции.

Как и в первом варианте изобретения, амортизатор может содержать датчики давления, установленные в каждой полости корпуса. Помимо этого, амортизатор может также содержать датчик перемещения или датчик скорости, или датчик ускорения, установленный на внешней поверхности одного из корпусных элементов. Информация с датчиков может передаваться на любые регистрирующие устройства, в том числе и мобильные или на дисплей монитора.

Сущность изобретения поясняется примерами конкретного исполнения и фигурами чертежей, где на фиг. 1 приведено схематическое изображение поперечного сечения амортизатора, поясняющее принцип его работы; на фиг. 2 - продольное сечение первого варианта амортизатора в исполнении внутренних уплотнений на оси; на фиг. 3 - продольное сечение первого варианта амортизатора во втором исполнении внутренних уплотнений в теле корпусных элементов; на фиг. 4 - разложенный вид конструкции первого варианта амортизатора по фиг. 2; на фиг. 5 - разложенный вид конструкции второго варианта амортизатора.

В примере конкретного исполнения первого варианта изобретения приведен амортизатор, применяющийся в силовом тренажере. Силовой тренажер выполнен как поворотный гидравлический амортизатор и содержит полый корпус, который состоит из двух корпусных элементов 1 и 2, имеющих вид стаканов, направленных друг к другу своими открытыми частями. Установлены корпусные элементы 1 и 2 на оси 3 и герметично соединены открытыми частями так, что их торцевые поверхности являются торцевыми поверхностями корпуса, их боковые поверхности образуют боковую поверхность корпуса. Внутренние поверхности образуют полость 4, поперечное сечение которой имеет вид круга. Ось 3 установлена по оси симметрии полости 4 и выполнена таким образом, чтобы корпусные элементы 1 и 2, удерживаясь на оси, имели возможность свободно колебаться один относительно другого. Взаимное колебание может достигаться как показано на фиг. 2 или фиг. 3, где корпусные элементы могут колебаться один относительно другого, а ось 3 при этом может оставаться неподвижной. Ось даже может быть закреплена на неподвижной опоре. Возможно исполнение, при котором ось 3 выполнена как единое целое с корпусным элементом и колеблется вместе с ним.

9

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В корпусных элементах 1 и 2 образованы ступицы 5 и 6. В ступицах установлены подшипники 7 и 8, которые воспринимают осевую и радиальную нагрузку, например, подшипники с коническими роликами, как на фиг. 2 или фиг. 3. В них установлены шипы оси 3. На оси между ступицами установлен подшипник 9, один для обоих корпусных элементов, который обеспечивает их взаимное перемещение. В примере конкретного исполнения на фиг. 2 или фиг. 3 установлен упорный шарикоподшипник. В полости 4 установлены две перегородки 10 и 11. Перегородка 10 неразъемно закреплена одним своим концом на внутренней торцевой поверхности корпусного элемента 1, а противоположный ее конец свободен и имеет уплотнение 12, которым перегородка контактирует с внутренней поверхностью противоположного корпусного элемента 2. Перегородка 11 неразъемно закреплена одним своим концом на внутренней торцевой поверхности корпусного элемента 2, а противоположный ее конец свободен, в нем выполнено уплотнение 13. Перегородки разделяют полость корпуса на две камеры. Для использования такого амортизатора в транспортных средствах перегородок может быть больше. В рабочем состоянии камеры заполнены рабочей жидкостью. В качестве рабочей жидкости может быть использовано, например, машинное масло. Герметическое соединение камер обеспечивают уплотнения 14, 15 установленные в периферической части сближенных друг с другом поверхностей корпусных элементов 1 и 2, и уплотнения 16, установленные либо на оси 3 между подшипниками 7, 8 (как на фиг. 2), либо в теле корпусных элементов 1 и 2 (как на фиг. 3), уплотняя их внутреннюю часть. В перегородках 10 и 11 выполнены перепускные отверстия 17 и 18. В амортизаторе может быть предусмотрено наличие перепускных отверстий в обеих перегородках или только в одной, в зависимости от задач, для которых предназначен тренажер. Каждое из перепускных отверстий 17 и 18 имеет средство, соответственно, 19 и 20 регулирования площади поперечного сечения перепускного отверстия. Как показано на фиг. 1, такими средствами могут быть регулирующие винты 19, 20, вкрученные в резьбовые отверстия в боковых поверхностях корпусных элементов. При отсутствии или недостаточном количестве рабочей жидкости в полостях ее можно заливать в эти же отверстия, готовя амортизатор к работе. В зависимости от того, какая жесткость амортизатора необходима, можно заполнять камеры амортизатора рабочей жидкостью различной вязкости. В перегородках дополнительно размещены и ориентированы навстречу друг другу клапанные устройства 21, 22. Для увеличения жесткости амортизатора в конструкции может быть предусмотрено наличие пружин сжатия или скручивания (на фигурах чертежей не показаны). В зависимости от необходимости, пружины могут быть легко

10

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) установлены или сняты. На внешней поверхности корпусных элементов 1 и 2 выполнены средства 23 и 24 для крепления с внешними частями. Средства для крепления с внешними частями могут иметь вид мест под винтовое крепление или сварку либо иметь вид рычагов. На фиг. 2 и фиг. 3 средства 23 и 24 для крепления с внешними частями выполнены в виде отверстий для крепления рычагов, на фиг. 4 и 5 - в виде рычагов.

Работает амортизатор-тренажер следующим образом. Камеры полости 4 предварительно заполняют рабочей жидкостью. Пациент или спортсмен берется руками за рычаги и поочередно разводит их и сводит. При этом корпусные элементы 1 и 2 вращаются один относительно другого вместе с перегородками 10 и 11. При этом объем одной камеры уменьшается, соответственно в ней повышается давление, а объем второй камеры увеличивается, давление в ней понижается. Через перепускное отверстие 17 или 18 жидкость из камеры повышенного давления перетекает в камеру пониженного давления. В зависимости от вязкости рабочей жидкости, поперечного сечения перепускного отверстия, которое регулируется винтами 19, 20, может регулироваться усилие сведения и разведения рычагов, то есть усилие нагрузки мышц пациента или спортсмена. При этом величина усилия будет одинакова при движении как в одном, так и в другом направлении. Это делает возможным тренировку противоположных групп мышц. Если в перегородках выполнены клапанные устройства 21 и 22, направленные навстречу друг другу, возможно получение «холостого» и «рабочего» ходов, то есть в одном направлении движение будет осуществляться с открыванием клапанов - облегченное, а в обратном направлении движение будет происходить при закрытых клапанах - с нагрузкой. Если для тренировки нужен только один рычаг, то к неподвижной опоре можно прикрепить незадействованный корпусной элемент. В этом случае целесообразным является исполнение амортизатора, в котором один корпусной элемент выполнен неподвижным относительно оси.

Преимуществами тренажера-амортизатора являются его многофункциональность, надежность, возможность регулирования нагрузки без переоснащения устройства. В тренажерах с двумя перегородками угол вращения корпусных элементов может достигать до 270°. И при этом невозможны перегрузка или травмирование пациента. При тренировке в жиме лежа и при ощущении усталости мышц спортсмену нет необходимости некоторое время удерживать штангу, чтобы она не упала, он просто отпускает рычаги. При необходимости большей нагрузки между рычагами легко установить пружину скручивания или сжатия. При необходимости контроля нагрузки в тренажер легко вмонтировать датчик давления (для этого, разумеется, амортизатор должен быть оснащен

11

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) специальным отверстием) или датчик движения, перемещения, ускорения, установленный на внешней поверхности корпусного элемента. Информация с датчиков может передаваться на любые регистрирующие устройства либо дисплей монитора.

Заявленная конструкция амортизатора может работать по своему прямому назначению как устройство для гашения энергии механических колебаний и поглощения толчков и ударов подвижных элементов. В амортизаторах, предназначенных для транспортных средств, как правило, используют несколько перегородок и дополнительно пружин скручивания или сжатия, при этом работают амортизаторы так же, как описано выше. Для открывания-закрывания створок дверей используют заявленную конструкцию амортизатора, которая работает аналогично описанному выше. В перегородках амортизаторов установлены навстречу друг другу клапанные устройства 21, 22, которые при открывании работают в режиме холостого хода, а при закрывании в режиме рабочего хода, придерживая закрывание створок.

Для особо крупных транспортных средств или для более универсальных тренажеров используют второй заявленный вариант исполнения амортизатора, конструктивное исполнение которого показано на фиг. 5. Амортизатор содержит полый корпус, который состоит из двух крайних корпусных элементов 1 и 2 и срединного полого корпусного элемента 3. Крайние корпусные элементы имеют вид стаканов, которые своими открытыми частями соединены герметично с открытыми частями срединного корпусного элемента 3. Все корпусные элементы установлены на оси 4 так, что торцевые поверхности крайних корпусных элементов являются торцевыми поверхностями корпуса, а боковые поверхности крайних и внутренние поверхности корпусных элементов образуют полость, поперечное сечение которой имеет вид круга. Внутри срединного корпусного элемента 3 перпендикулярно к боковой поверхности жестко установлена поперечная перемычка 5, которая разделяет полость корпуса на две отдельные герметичные полости 6 и 7. В амортизаторе на фиг. 5 срединный корпусной элемент 3 составлен из двух одинаковых крайних корпусных элементов, а перемычкой 5 при этом являются их торцевые поверхности. Возможно исполнение, при котором отдельная перемычка жестко закреплена в трубчатом элементе. Ось может состоять из двух частей для каждого крайнего и соответствующей части срединного корпусного элемента, а может быть цельной, тогда в перемычке 5 должно быть выполнено отверстие для оси 4. Ось 4 установлена по оси симметрии полости и выполнена таким образом, чтобы крайние корпусные элементы 1 и 2 имели возможность свободно колебаться относительно срединного корпусного элемента 3. Для этого в крайних корпусных элементах 1 и 2 и в

12

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) срединном корпусном элементе 3 образованы ступицы 8, 9, 10. В ступицах крайних корпусных элементов установлены подшипники (на фиг. 5 не показаны), которые воспринимают осевую и радиальную нагрузку, в них установлены шипы оси 4. Помимо этого, концы ступиц 8 и 10 крайних корпусных элементов 1 и 2, сближенные с соответствующими подшипниками 9 срединного корпусного элемента 3 установлены на подшипниках, соответственно, 11 и 12, например, на упорных шарикоподшипниках. Именно эти подшипники обеспечивают независимое перемещение крайних корпусных элементов 1 и 2 относительно срединного корпусного элемента 3. При необходимости срединный корпусной элемент 3 может быть выполнен как единое целое с осью 4. В полостях 6 и 7 установлено по две перегородки, соответственно, 13 и 14, а также 15 и 16. Перегородки 13 и 15 неразъёмно закреплены одним своим концом на внутренней торцевой поверхности крайних корпусных элементов 1 и 2, соответственно противоположные их концы имеют уплотнения 17 и 20, и контактируют с соответствующей поверхностью поперечной перемычки 5 срединного корпусного элемента 3. Перегородки 14 и 16 неразъемно закреплены одним своим концом на соответствующих внутренних поверхностях поперечной перемычки 5 срединного корпусного элемента 3, а противоположные концы перегородок 14 и 16 имеют концевые уплотнения 18 и 19 и контактируют с соответствующей внутренней торцевой поверхностью крайних корпусных элементов 1 и 2. Герметичное соединение камер в периферической части корпусных элементов (крайних и срединного) обеспечивают уплотнения 21, 22, 23, 24 (уплотнение 23 на фиг. 5 не показан), установленные в каждом крайнем корпусном элементе 1 и 2 и в соответствующей сближенной части срединного корпусного элемента 3. Внутреннюю часть корпусных элементов также уплотняют уплотнения (на фиг. 5 не показаны, такие как уплотнение 16 для первого варианта изобретения, установленные на оси, как на фиг. 2, либо как уплотнение 16 на фиг. 3, установленные в теле корпусных элементов и соответствующих сближенных поверхностей срединных корпусных элементов). Перегородки 13 и 14, а также 15 и 16 разделяют каждую из полостей, соответственно, 6 и 7, на две камеры. В рабочем состоянии камеры заполнены рабочей жидкостью. В качестве рабочей жидкости может быть использовано машинное масло. Возможно исполнение амортизатора с большим количеством перегородок в полостях. В перегородках 13, 14, 15 и 16 выполнены перепускные отверстия (на фиг. 5 не показаны, такие как отверстия 17 и 18 для первого варианта на фиг. 1). Каждое из перепускных отверстий имеет средство, соответственно, 25, 26, 27 и 28, регулирования площади поперечного сечения перепускного отверстия. В

13

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) перегородках дополнительно установлены клапанные устройства (на фиг. 5 не показаны, но такие как 21 и 22 на фиг. 1 для первого варианта). На внешней поверхности крайних корпусных элементов 1 и 2 выполнены средства 29 и 30 для крепления с внешними частями. При необходимости контроля нагрузки конструкция амортизатора может иметь датчики давления (для этого амортизатор должен быть оснащен специальным отверстием) и/или датчики движения, установленные на внешней поверхности корпусного элемента (на фиг. 5 не показаны). Датчики могут быть оснащены регистрирующими приборами, что имеет значение при диагностировании износа амортизаторов транспортного средства на станциях технического обслуживания и при контроле состояния пациентов или спортсменов в тренажерах.

Работает амортизатор, установленный на транспортном средстве, следующим образом. Срединный корпусной элемент 3 амортизатора жестко закрепляют на раме транспортного средства. Рычаги одними концами присоединяют к средствам 29 и 30, а другие концы соединяют с соответствующими подвесками колес. Во время наезда на неровность на дороге одним колесом, колесо поднимается или опускается, соответственно тянет за собой рычаг, соединяющий подвеску колеса с амортизатором. Рычаг вращается и вращает один крайний корпусной элемент, например, 1. Корпусной элемент 1 вращается вместе с перегородкой 13. Жидкость из одной камеры полости 6, в которой давление повышается, через перепускное отверстие в перегородке 13 вытесняется в соседнюю камеру пониженного давления. Предварительно винтом регулируют диаметр перепускных отверстий, достигая достаточной жесткости амортизатора и обеспечивая при этом плавность хода транспортного средства. При значительном повышении давления в камере открывается клапанное устройство для кратковременного ускорения перетекания рабочей жидкости из камеры в камеру и облегчения работы амортизатора. Происходит демпфирование колебаний, толчков и ударов корпуса транспортного средства, амортизатор также предотвращает его раскачиванию на рессорах при преодолении неровностей дороги. Если колесо наехало на камень, крайний корпусной элемент 1, который через рычаг соединен с этим колесом, вращается в одну сторону, на яму - вращается в другую сторону. Механизм демпфирования остается тем же самым, надежный контакт колеса с дорогой сохраняется. Другой крайний корпусной элемент 2 работает независимо от первого корпусного элемента, поэтому второе колесо, подвеска которого соединена рычагом со средством для крепления 30, работает независимо от первого колеса. Таким образом, один амортизатор может быть использован на два колеса. Причем, он может быть задействован как на два передние, или два задник колеса, так и на

14

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) два левых или два правых колеса, например, в квадроциклах, а также может применяться в двухколесных транспортных средствах. Амортизатор точно так же может быть использован не только в колесных транспортных средствах, но и в лыжных самоходах.

Таким же образом второй вариант амортизатора может быть использован как тренажер. При этом срединный корпусной элемент неподвижно закрепляют на основе. Спортсмен или пациент могут тренировать конечности, двигая рычаги тренажера либо в одну, либо в разные стороны, то есть такая конструкция тренажера увеличивает его универсальность.

15

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)




 
Previous Patent: COMBINED POWER SUPPLY

Next Patent: COMMUNICATION SYSTEM CONNECTOR