1.4.2.1. Жидкостно-газовый амортизатор
Основными элементами жидкостно-газового амортизатора являются цилиндр 1, поступательно перемещающийся в нем шток 2, плунжер 3, профилированная игла 4, клапан торможения 6, пакет уплотнений 7, обеспечивающий герметизацию внутреннего объема амортизатора. Шток опирается на цилиндр бронзовыми буксами. Верхняя букса 5 связана со штоком и перемещается вместе с ним, а нижняя закреплена неподвижно в нижней части цилиндра. Амортизатор через специальные клапаны заливается до определенного уровня жидкостью и заряжается сжатым азотом до начального давления ро.
При действии сжимающих нагрузок шток входит в цилиндр, объем газовой камеры уменьшается, а давление в ней и нагрузка на штоке возрастают. Жидкость из нижней полости штока перетекает в верхнюю полость цилиндра через кольцевую щель между иглой и плунжером, испытывая при этом большое сопротивление. Далее жидкость через отверстия в буксе 5 проходит в кольцевую полость между штоком и цилиндром. Кольцевой клапан 6 при этом опускается вниз и открывает свободный проход для жидкости. Приложенная к штоку сила Р на прямом ходе затрачивается на сжатие газа Рг, преодоление сил сопротивления перетеканию жидкости Рж, сил трения в буксах и уплотнениях Рт и сил инерции Рин движущихся со штоком элементов.
Рп.х. = Рг + Рж + Рт + Рин.
Работа сил инерции невелика и ими можно пренебречь.
На рисунке показан характер изменения перечисленных сил в зависимости от перемещения штока d при обжатии амортизатора.
Давление газа и сила Рг определяются политропой с показателем к = 1,1 — 1, 2. Рго — сила, создаваемая давлением начальной зарядки амортизатора. Сила сопротивления перетеканию жидкости прямо пропорциональна квадрату отношения скорости штока к площади проходных отверстий для жидкости.
Заштрихованные на этом рисунке площади показывают величины энергии, поглощенной каждой из перечисленных сил.
Полная работа, поглощенная амортизатором, равна сумме А = Аг + Аж + Ат.
Ее можно выразить через максимальные усилие Рmax и перемещение штока d max
Работа сил трения и жидкости превращается в теплоту и рассеивается, а работа, затраченная на сжатие газа, аккумулируется и возвращается самолету на обратном ходе. При обратном ходе штока, который происходит с меньшей скоростью, жидкость перетекает в обратном направлении. Кольцевой клапан поднимается жидкостью вверх и резко уменьшает площадь проходных отверстий в буксе 5 , что обеспечивает рассеивание энергии на обратном ходе. Изменение усилия Рг на обратном ходе происходит по той же самой политропе, что и на прямом ходе. Силы трения и сопротивления жидкости вычитаются из усилий, создаваемых газом Р = Рг — Рж — Рт.
Работа сил трения и сопротивления жидкости и на обратном ходе переходит в тепловую и рассеивается.
На диаграмме работы амортизатора площадь между кривыми прямого и обратного хода показывает полную рассеянную амортизатором работу D А = А1 — А2 (петля гистерезиса). У современных амортизаторов полная рассеянная работа составляет 50 — 60 % от поглощенной на прямом ходе энергии А1.
Полная поглащенная энергия удара при посадке Адеф при опускании центра масс самолета на величину Н э за счет деформаций амортизатора, пневматиков колес и конструкции определит максимальную нагрузку на колеса S Ркэ.
При грубой посадке с повышенными вертикальными скоростями сопротивление жидкости резко возрастает, что приводит к увеличению расчетных нагрузок на амортизаторе — появлению пиковых перегрузок (f). Для устранения этого недостатка были разработаны двухкамерные жидкостно-газовые амортизаторы.
Читайте также: Замена передних амортизаторов ауди а6 с6 своими руками
Видео:Сравнение газовых и масляных амортизаторовСкачать
Каково назначение жидкости в жидкостно газовом амортизаторе шасси
1.4.2.2. Двухкамерный жидкостно-газовый амортизатор
Параметры амортизатора определяются исходя из расчетной вертикальной скорости Vy и соответствующей ей энергии удара при посадке. Однако большая часть посадок, выполняемых опытными летчиками, происходит со скоростями Vy, значительно меньшими расчетной. В этом случае желательно иметь более мягкий амортизатор, который обеспечит меньшие нагрузки при посадке. С этой целью желательно снижать давление начальной зарядки амортизатора ро. Обычно оно соответствует усилию, равному 0,5 — 0,6 от стояночной нагрузки. Дальнейшее уменьшение ро снижает запас энергоемкости амортизатора на разбеге, когда нагрузка на колеса максимальна и мягкий амортизатор будет сильно обжат. Компромиссное решение можно получить, используя двухкамерный амортизатор.
В таком амортизаторе создается две газовых камеры, заряженных разными начальными давлениями — камера низкого (Н) и камера высокого (В) давления. В начальный момент обжатия амортизатора в работу вступает камера низкого давления, а когда в ней давление станет равным давлению зарядки второй камеры, начинают работать обе камеры совместно. За счет увеличения общего объема сжимаемого газа политропа обжатия становится более пологой. В двухкамерном амортизаторе давление зарядки в первой камере (Н) можно снизить до 0,1 — 0,15 от стояночной нагрузки и получить очень мягкий амортизатор при посадке. Если стояночную нагрузку на разбеге выбрать близкой к нагрузке в точке перелома политропы, то за счет ее малого наклона за точкой перелома можно получить достаточный запас энергоемкости амортизатора на разбеге и пробеге для поглощения ударных нагрузок при наезде на неровности, особенно на большой скорости в конце разбега.
Диаграммы работы двухкамерного амортизатора показаны на рисунках, на которых сохранены те же обозначения, что и в предыдущем разделе. На этих диаграммах Рст.взл — обозначена стояночная нагрузка на амортизатор при взлетной массе самолета.
Видео:Работа Газомаслянного и газового амортизатора KYBСкачать
Жидкостные амортизаторы;
Схема и принцип работы жидкостного амортизатора
В жидкостном амортизаторе в качестве упругого тела используется жидкость. Некоторые жидкости при действии очень высоких давлений обладают относительно высоким значением коэффициента объемного сжатия. Так, например, керосин при давлении р = 350 МПа сжимается на 15% своего первоначального объема. Но жидкости с высоким коэффициентом объемного сжатия обладают, как правило, очень плохой смазывающей способностью. Для устранения этого недостатка, приводящего к увеличению трения в буксах амортизатора, к ним примешивают легкие минеральные масла.
Принципиальная схема жидкостного амортизатора показана на рисунке 8.
1-цилиндр; 2-шток с поршнем; Диаграмма работы жидкостного амортизатора
3-уплотнительное устройство. без учёта трения в буксах
Амортизатор (рис.8) состоит из цилиндра, штока с поршнем и уплотнительного устройства. Поршень делит внутренний объем амортизатора на две полости, заполненные жидкостью под некоторым начальным давлением р0. Обе полости соединяются между собой посредством малых отверстий в поршне.
При сокращении амортизатора из-за уменьшения внутреннего объема цилиндра за счет объема, занимаемого штоком, происходит сжатие жидкости и одновременно перетекание ее из одной полости в другую через малые отверстия. Вся энергия удара поглощается жидкостью. Часть ее затрачивается на сжатие жидкости и аккумулируется в ней, другая часть затрачивается на проталкивание жидкости через малые отверстия. Жидкость при этом нагревается. Энергия, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений и на нагрев, превращается в тепло и через стенки цилиндра рассеивается в атмосферу.
Кривая АВС (рис.9) показывает изменение по ходу амортизатора усилия Рсж, необходимого для сжатия жидкости. Площадь ОАВСFО определяет энергию, затрачиваемую на сжатие жидкости при прямом ходе. На преодоление гидравлических сопротивлений при прямом ходе затрачивается усилие Рж 1. Следовательно, площадь ОАDСFО определяет всю энергию, поглощенную амортизатором. Площадью АDСВА определяется энергия, затраченная на проталкивание жидкости через малые отверстия и рассеянная в виде тепла в атмосферу при прямом ходе.
Читайте также: Амортизаторы для уаз фермер
После завершения обжатия амортизатор благодаря аккумулированной в жидкости энергии начинает совершать обратный ход. При этом часть энергии затрачивается на преодоление сил гидравлического сопротивления, возникающих при перетекании жидкости через малые отверстия из одной полости амортизатора в другую. И в этом случае часть энергии в виде тепла рассеивается в атмосферу. На диаграмме эта энергия представлена площадью АВСЕА. Оставшаяся часть энергии рассеивается при последующих циклах амортизации.
Видео:Как работают амортизаторыСкачать
Жидкостно-газовые амортизаторы
Амортизаторы шасси
Амортизаторы шасси служат для поглощения большей части энергии ударов при посадке и движении самолета по аэродрому при заданных перегрузках и для рассеивания поглощенной энергии с целью быстрого гашения колебаний.
Основная часть поглощаемой амортизатором работы переходит в потенциальную энергию деформации упругого тела. В качестве упругого тела в амортизаторах могут использоваться резина, стальные пружины, газ и жидкость.
Рассеивание поглощенной энергии производится путем необратимого преобразования ее в тепловую энергию.
Но амортизатор при полном обжатии должен рассеивать только часть поглощенной энергии. В противном случае амортизатор превратился бы после обжатия в жесткий стержень, неспособный воспринимать повторные удары. Обеспечивая поглощение требуемой энергии и рассеивание части ее, амортизатор должен иметь простую конструкцию, малые габаритные размеры и массу, возможно меньшее время прямого и обратного хода
(не более 0,8 с), не зависящие от окружающей температуры упругие свойства, быть простым, надежным
и долговечным в эксплуатации.
Наибольшее распространение в настоящее время получили жидкостно-газовые и жидкостные амортизаторы.
Существует большое количество конструктивных схем жидкостно-газовых амортизаторов. Наиболее широкое распространение получили схемы плунжерных амортизаторов (рис.1).
Схемы плунжерных жидкостно-газовых амортизаторов:
а – с кольцевой полостью между штоком и цилиндром; Рис.2
б и в – без кольцевой полости; 1 – цилиндр; 2 – шток;
3 – плунжер; 4, 5 – буксы; 6 – уплотнительный пакет
Основными частями плунжерного амортизатора являются цилиндр, шток и плунжер. Нижняя полость амортизатора заполняется жидкостью, а верхняя – газом. Есть амортизаторы, у которых имеется кольцевая полость между штоком и цилиндром, заполненная жидкостью (рис.1а), есть амортизаторы без этой полости (рис.1б и рис.1в). Шток, перемещающийся в цилиндре, опирается на две буксы: верхнюю и нижнюю. У амортизаторов с кольцевой полостью верхняя букса крепится на штоке, а нижняя – на цилиндре. У нижней буксы на цилиндре монтируется уплотнительный пакет, предотвращающий утечку жидкости из амортизатора. У амортизаторов без кольцевой полости верхняя букса крепится на штоке, а нижняя букса может крепиться и на цилиндре (рис.1б), и на штоке (рис.1в). На цилиндре нижняя букса крепится у амортизаторов, являющихся стойкой, так как в этом случае при сокращении амортизатора увеличивается расстояние между буксами, что приводит к снижению на них нагрузок при лобовых ударах. На штоке обе буксы могут крепиться у амортизаторов в схемах с рычажной навеской, испытывающих только осевые усилия.
В жидкостно-газовом амортизаторе упругим телом, поглощающим часть общей энергии и обеспечивающим возвращение амортизатора в исходное положение, является газ, чаще всего азот. Жидкость, обычно спиртоглицериновая смесь или специальное масло, служит для рассеивания части энергии, поглощенной амортизатором. При сокращении амортизатора (прямой ход) происходит сжатие газа. Процесс сжатия осуществляется в очень короткий промежуток времени, в течение которого тепло от газа практически не успевает отводиться через стенки цилиндра.
Читайте также: Снятие амортизаторов крышки багажника
Одновременно при сокращении амортизатора происходит перетекание жидкости из одной полости в другую через малые отверстия. В амортизаторах без кольцевой полости жидкость перетекает из полости штока в полость цилиндра через отверстия в поршне плунжера и (или) через зазор между плунжером и штоком, а у амортизаторов с кольцевой полостью перетекает еще и из полости цилиндра в кольцевую полость через отверстия в верхней буксе. Из-за возникающего при этом гидравлического сопротивления жидкость нагревается.
Энергия, затраченная на проталкивание жидкости через отверстия, превращается в тепло и через стенку цилиндра рассеивается в атмосферу.
Благодаря аккумулированной в газе при его сжатии энергии амортизатор начнет совершать обратный ход. При этом жидкость будет перетекать из одной полости в другую через малые отверстия в обратном направлении.
Часть энергии газа затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления жидкости, вызывая ее нагрев.
И здесь энергия, затраченная на проталкивание жидкости, превращается в тепло и отдается через стенку цилиндра в атмосферу.
Другая часть энергии сжатого газа затрачивается на совершние обратного хода, то есть на перемещение вверх центра масс самолета, и рассеивается при последующих циклах работы амортизатора.
Диаграмма работы жидкостно-газового амортизатора без учета сил трения в буксах показана на рисунке 2.
По оси ординат откладывается усилие, действующее по штоку, а по оси абсцисс – ход штока. Площадь ОАВСFО определяет часть энергии, затраченной на сжатие газа. Энергия, затраченная при прямом ходе на проталкивание жидкости через отверстия и рассеянная в виде тепла в атмосферу, на диаграмме изображается площадью АВСDА.
Вся поглощенная амортизатором энергия определяется площадью ОАDСFО. Плошадь АВСЕА представляет собой энергию, затраченную на проталкивание жидкости через отверстия и рассеянную в виде тепла в атмосферу при обратном ходе. Таким образом, площадью АDСЕА определяется энергия, рассеянная в виде тепла в атмосферу за один цикл работы амортизатора.
В зависимости от соотношения энергий, рассеянных при прямом и обратном ходе, все жидкостно-газовые амортизаторы можно разделить на два типа: амортизаторы с основным торможением при прямом ходе и амортизаторы с основным торможением при обратном ходе.
Требуемое торможение достигается изменением площади проходных сечений для жидкости.
У амортизаторов с основным торможением при прямом ходе эта площадь меньше при прямом ходе и больше при обратном, а у амортизаторов с основным торможением при обратном ходе она, наоборот, меньше при обратном ходе и больше при прямом. Изменение площади проходных сечений для жидкости при прямом и обратном ходе обеспечивается постановкой специальных клапанов.
К преимуществам амортизаторов с основным торможением при прямом ходе следует отнести меньший ход, необходимый для поглощения заданной энергии, благодаря чему уменьшаются габаритные размеры амортизатора и время обратного хода. Преимуществом амортизаторов с основным торможением при обратном ходе являются мягкость работы вследствие того, что при прямом ходе в основном работает газ.
Для того чтобы получить требуемый характер изменения усилий в амортизаторе, площадь проходных сечений для жидкости по ходу штока целесообразно делать переменной. Это достигается постановкой профилированной иглы или гильзы с профилированными прорезями (рис.7)
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
📽️ Видео
Как работает газовая пружина. Подробно.Скачать
ПОЧЕМУ ОПЫТНЫЕ АВТОМОБИЛИСТЫ НЕ СТАВЯТ ГАЗОВЫЕ АМОРТИЗАТОРЫ ВМЕСТО МАСЛЯНЫХСкачать
Чем Отличаются Амортизаторы Масляные и Газомасляные.Скачать
Какие амортизаторы лучше и надежнее - газовые, масляные или газомаслянные. Просто о сложномСкачать
Амортизатор: устройство и неисправности. Курсы ИЦ СМАРТ ecSmartСкачать
Чем Отличаются Амортизаторы Масляные и Газомасляные. Когда Менять АмортизаторыСкачать
Как определить неисправность амортизаторовСкачать
Газовый или масляный амортизатор, какой выбрать?Скачать
Амортизаторы | Симптомы износа | Как проверить состояние амортизаторовСкачать
Амортизатор. Устройство, отличие, назначение, газовые, масляные.Скачать
В два раза увеличил давление азота в амортизаторе.Скачать
принцип работы двух трубные амортизаторовСкачать
Почему НЕЛЬЗЯ ставить ГАЗОВЫЕ АМОРТИЗАТОРЫСкачать
👍 Что внутри амортизаторов, почему они изнашиваются и проверяются? Как выбрать б/у амортизатор?Скачать
Влияние состояния амортизаторов на динамику автомобиляСкачать
Как прокачать стойки и амортизаторы?Скачать
Как отремонтировать автомобильные амортизаторы ХОЛЯВА 100 ВАЗ 2115,2114,2113,2199,2109,2108Скачать
