ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2286491
МАГНИТНЫЙ АМОРТИЗАТОР

МАГНИТНЫЙ АМОРТИЗАТОР, МАГНИТНАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, НОУ ХАУ. ВНЕДРЕНИЕ. ПАТЕНТ. ТЕХНОЛОГИИ.

ИЗОБРЕТЕНИЕ. МАГНИТНЫЙ АМОРТИЗАТОР. Патент Российской Федерации RU2286491

Имя заявителя: ЗАО "Плаза" (RU) 
Имя изобретателя: Гусев Евгений Павлович (RU); Ковалев Владимир Викторович (RU); Цыганов Александр Владимирович (RU) 
Имя патентообладателя: ЗАО "Плаза" (RU)
Адрес для переписки: 197136, Санкт-Петербург, Чкаловский пр., 50, ЗАО "Плаза"
Дата начала действия патента: 2004.04.19 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств.

Сущность изобретения заключается в том, что магнитный амортизатор, имеющий корпус, шток и два ряда постоянных магнитов, содержит установленный на штоке и состоящий из двух половин поршень с каналами, соединяющими верхнюю и нижнюю части гидравлической полости. Между половинками поршня размещена выполненная в виде короткозамкнутого витка обмотка электромагнита. Подпружиненный сердечник электромагнита изготовлен в средней части поршня в форме двухсторонней зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с двумя шестернями и соединенной посредством их с кольцевыми секторами, снабженными дросселирующими отверстиями и предназначенными для изменения пропускной способности каналов поршня. Два ряда постоянных магнитов размещены на наружной поверхности корпуса и обращены друг к другу разноименными полюсами. Техническим результатом является повышение энергоемкости магнитного амортизатора и реализация зависимости его сил сопротивления от скорости перемещения штока.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств.

Аналогом и прототипом заявляемого изобретения является магнитный амортизатор [1], содержащий корпус, внутри которого размещены два ряда постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами, а также шток, на конце которого установлены, по меньшей мере, два постоянных магнита.

Главным недостатком прототипа является низкая энергоемкость, обусловленная использованием сил взаимодействия магнитных полей. Другой существенный недостаток заключается в том, что указанные силы определяются не скоростью перемещения штока, а его положением в корпусе, тогда как сопротивление амортизатора транспортного средства обычно должно зависеть от этой скорости, в автомобилях, например, дегрессивно.

Технической задачей изобретения является повышение энергоемкости магнитного амортизатора и реализация зависимости его сил сопротивления от скорости перемещения штока.

Техническая задача решается тем, что магнитный амортизатор, имеющий корпус, шток и два ряда постоянных магнитов, содержит установленный на штоке и состоящий из двух половинок поршень с каналами, соединяющими верхнюю и нижнюю части гидравлической полости, между половинками которого размещены выполненная в виде короткозамкнутого витка обмотка электромагнита, его подпружиненный сердечник, изготовленный в средней части в форме двухсторонней зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с двумя шестернями и соединенной посредством их с кольцевыми секторами, снабженными дросселирующими отверстиями и предназначенными для изменения пропускной способности каналов поршня, а два ряда магнитов размещены на наружной поверхности корпуса и обращены друг к другу разноименными полюсами.

МАГНИТНЫЙ АМОРТИЗАТОР. Патент Российской Федерации RU2286491

Амортизатор (см. чертеж) содержит корпус 1, направляющую втулку 2, шток 3, установленный на нем поршень 4, гидравлическую полость А, заполненную рабочей жидкостью, и газовую полость В, а также разделитель 5 с уплотнительным кольцом 6, отделяющий гидравлическую полость А от газовой полости В. Поршень 4 разделяет гидравлическую полость А на верхнюю и нижнюю части. Он состоит из двух половинок, соединенных между собой винтами 7, и имеет каналы 8, соединяющие верхнюю и нижнюю части гидравлической полости А. Между верхней и нижней половинками поршня 4 размещены выполненная в виде короткозамкнутого витка обмотка 9 электромагнита и его сердечник 10, изготовленный в средней части в форме двухсторонней зубчатой рейки. Сердечник в исходном положении удерживается конической пружиной 11. Реечная часть сердечника 10 находится в зацеплении с двумя шестернями 12, которые, в свою очередь, соединены зубцами с кольцевыми секторами 13, предназначенными для изменения пропускной способности каналов 8 поршня 4. Кольцевые секторы 13 снабжены дросселирующими отверстиями 14. На наружной поверхности корпуса 1 размещены два ряда 15 магнитов, они обращены друг к другу разноименными полюсами. Амортизатор работает следующим образом.

При сжатии, с началом движения штока 3 вниз, давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости А возрастает. Магнитные силовые линии двух рядов 15 постоянных магнитов начинают пересекаться обмоткой 9 электромагнита, индуцируя в ней электрический ток. На малых скоростях перемещения штока 3 этот ток недостаточен для создания собственного магнитного поля обмотки 9, способного обеспечить силу втягивания сердечника 10, достаточную для того, чтобы сколько-нибудь сжать пружину 11 и вывести посредством шестерен 12 кольцевые секторы 13 из исходного положения. В нем указанные секторы перекрывают каналы 8, а рабочая жидкость перетекает из нижней части гидравлической полости А в верхнюю только через дросселирующие отверстия 14. С увеличением скорости штока 3 до регламентированного значения исходное положение кольцевых секторов 13 сохраняется, а сила сопротивления перемещению штока 3 растет. При дальнейшем, после достижения регламентированного значения, повышении скорости штока индуцируемый в обмотке 9 ток создает такое магнитное поле, при котором сердечник 10 втягивается в нее, преодолевая сопротивление пружины 11 и поворачивая шестерни 12. Вместе с ними поворачиваются кольцевые секторы 13, открывая по мере увеличения скорости штока 3 каналы 8 в поршне 4. Рост силы сопротивления перемещению штока 3 замедляется. Ветви сжатия на характеристике сопротивлений амортизатора придается дегрессивный вид.

Сила давления рабочей жидкости, действующая на разделитель 5 в процессе сжатия амортизатора, сдвигает его вниз, сжимая газ, расположенный в полости В. Объем газовой полости В уменьшается на величину, равную увеличению объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости А.

При отбое, с началом движения штока 3 вниз, давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости А уменьшается. Магнитные силовые линии двух рядов 15 постоянных магнитов начинают пересекаться обмоткой 9 электромагнита, индуцируя в ней электрический ток. На малых скоростях перемещения штока 3 этот ток недостаточен для создания собственного магнитного поля обмотки 9, способного обеспечить силу втягивания сердечника 10, достаточную сколько-нибудь сжать пружину 11 и вывести посредством шестерен 12 кольцевые секторы 13 из исходного положения. В нем указанные секторы перекрывают каналы 8, а рабочая жидкость перетекает из верхней части гидравлической полости А в нижнюю только через дросселирующие отверстия 14. С увеличением скорости штока 3 до регламентированного значения исходное положение кольцевых секторов 13 сохраняется, а сила сопротивления перемещению штока 3 растет. При дальнейшем, после достижения регламентированного значения, повышении скорости штока индуцируемый в обмотке 9 ток создает такое магнитное поле, при котором сердечник 10 втягивается в нее, преодолевая сопротивление пружины 11 и поворачивая шестерни 12. Вместе с ними поворачиваются кольцевые секторы 13, открывая по мере увеличения скорости штока 3 каналы 8 в поршне 4. Рост силы сопротивления перемещению штока 3 замедляется. Ветви отбоя на характеристике сопротивлений амортизатора придается дегрессивный вид.

Сила давления газа, действующая на разделитель 5 в процессе отбоя амортизатора, сдвигает его вверх, уменьшая объем гидравлической полости А на величину, равную уменьшению объема части штока 3, находящейся в гидравлической полости А.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что содержит установленный на штоке и состоящий из двух половин поршень с каналами, соединяющими верхнюю и нижнюю части гидравлической полости, между половинками которого размещены выполненная в виде короткозамкнутого витка обмотка электромагнита, его подпружиненный сердечник, изготовленный в средней части в форме двухсторонней зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с двумя шестернями и соединенной посредством их с кольцевыми секторами, снабженными дросселирующими отверстиями и предназначенными для изменения пропускной способности каналов поршня, а два ряда магнитов размещены на наружной поверхности корпуса и обращены друг к другу разноименными полюсами.

В заявляемом устройстве повышена энергоемкость и реализована зависимость его сил сопротивления от скорости перемещения штока.

Существующие промышленные технологии и применяемые материалы позволяют организовать массовое производство предлагаемого магнитного амортизатора.

Использованный источник информации

1. Патент США №5584367, кл. В 60 L 13/10, 1995 г. (аналог и прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Магнитный амортизатор, имеющий корпус, шток и два ряда постоянных магнитов, отличающийся тем, что содержит установленный на штоке и состоящий из двух половин поршень с каналами, соединяющими верхнюю и нижнюю части гидравлической полости, между половинками которого размещены выполненная в виде короткозамкнутого витка обмотка электромагнита, его подпружиненный сердечник, изготовленный в средней части в форме двухсторонней зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с двумя шестернями и соединенной посредством их с кольцевыми секторами, снабженными дросселирующими отверстиями и предназначенными для изменения пропускной способности каналов поршня, а два ряда постоянных магнитов размещены на наружной поверхности корпуса и обращены друг к другу разноименными полюсами.

Версия для печати
Дата публикации 01.12.2006гг


вверх