Журнал «Агропромышленные технологии Центральной России»

Выпуск №4 (30) (2023)

УДК 664.66.022.39
DOI 10.24888/2541-7835-2023-30-104-114

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДЕМПФЕРА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

Автор(ы): Добрин Сергей Александрович, Елецких Сергей Витальевич, Бунеев Сергей Сергеевич, Шубкин Сергей Юрьевич, Радин Сергей Юрьевич

В статье представлены материалы, касающиеся разработки перспективной конструкции гидравлического демпфера, установленного в подвеске транспортных средств, используемых в агропромышленном комплексе. Особенностью конструкции гидравлического демпфера является переход от вертикальных каналов к горизонтальным каналам в поршне и штоке гасителя колебаний. При этом вертикальные участки каналов штока сопрягаются с горизонтальными участками каналов поршня. Наличие таких калиброванных отверстий в поршне и штоке, а также за счет отсутствия перепускных клапанов, позволяет значительно снизить резкие изменения давления в гасителе колебаний при высокоскоростных перемещениях, как штока, так и поршня. Это значительно повышает плавность хода, а, следовательно, комфортность и безопасность движения транспортного средства и, таким образом, улучшает условия работы персонала, эксплуатирующего его. Проведены аналитические исследования, а также выполнены гидродинамические и прочностные расчеты таких определяющих параметров, как давление рабочей жидкости, ее расход. Даны рекомендации по выбору материала штока и поршня перспективной конструкции гидравлического демпфера транспортных средств. Предложена методика проведения инженерных расчётов для определения параметров дросселирующей системы, позволяющая установить критерии работоспособности разработанного технического решения с целью его возможного применения в промышленных условиях.

Ключевые слова
гидромеханический демпфер; амортизатор; гаситель колебаний; транспортное средство; плавность хода; упругий шток; гидравлическая жидкость

INVESTIGATION OF THE MAIN PARAMETERS OF THE HYDROMECHANICAL DAMPER OF VEHICLES USED IN THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX

Author: Dobrin Sergey A., Yeletskikh Sergey V., Buneev Sergey S., Shubkin Sergey Yu., Radin Sergey Yu.

The article presents materials related to the development of a promising design of a hydraulic damper installed in the suspension of vehicles used in the agro-industrial complex. A special feature of the hydraulic damper design is the transition from vertical channels to horizontal channels in the piston and stem of the vibration damper. In this case, the vertical sections of the rod channels are mated with the horizontal sections of the piston channels. The presence of such calibrated holes in the piston and rod, as well as due to the absence of bypass valves, can significantly reduce sudden pressure changes in the vibration damper during high-speed movements of both the rod and the piston. This significantly increases the smoothness of the ride, and, consequently, the comfort and safety of the vehicle and, thus, improves the working conditions of the personnel operating it. Analytical studies have been carried out, as well as hydrodynamic and strength calculations of such determining parameters as the pressure of the working fluid and its flow rate. Recommendations are given on the choice of rod and piston material for a promising design of a hydraulic damper for vehicles. A method of engineering calculations for determining the parameters of the throttling system is proposed, which allows to establish the criteria for the operability of the developed technical solution with a view to its possible application in industrial conditions.

Key words:
hydromechanical damper; shock absorber; vibration dampener; vehicle; smooth running; elastic rod; hydraulic fluid

Список литературы

Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т. Т.3. 9-е изд., перераб. и доп. // под ред. И. Н. Жестковой. Москва: Машиностроение. 2006. С. 180-195.
Ковалев А. М., Рябов И. М., Чернышев К. В. Оценка эффективности подвески автомобиля с динамическим гасителем колебаний колес при переезде единичной неровности. // Материалы международно-научной практической конференции. Под ред. И. А. Каляева, Ф. Л. Черноусько, В. М. Приходько. 2018. С. 243-244.
Скрипниченко Д. А., Чернявский В. В. Перспективный гидравлический амортизатор многоцелевой гусеничной машины // Наука и военная безопасность. 2017. №4 (11). С. 28-30.
Сливинский Е. В., Радин С. Ю., Климов Д. Н. Основы синтеза адаптивного гидромеханического демпфера перспективной торсионной подвески рельсового экипажа // Изобретатели и рационализаторы Липецкой области. Сборник научных разработок и изобретений. Липецк. 2018. С. 15-28.
Сливинский Е.В., Митина Т.Е. Исследование колебаний и силового нагружения модернизированного автомобильного прицепа МАЗ-8926 //Автомобильная промышленность. 2020. № 2. с. 20-24.
Современные конструкции амортизаторов подвесок транспортных средств с рекуперацией электрической энергии / В.О. Никонов, В.И. Посметьев, Ф.Д. Федорин, Р.Н. Пузаков, И.О. Дрожжин // Инновации в автомобильной отрасли. Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Воронеж. 2023. С. 5-14.
Состояние и перспективы совершенствования конструкций гидропневматических подвесок колесных машин / В.О. Никонов, В.И. Посметьев, Д.Л. Свиридов, В.О. Бородкин // Воронежский научно-технический вестник. 2019. Т. 2. № 2 (28). С. 19-37.
Kumar S., Medhavi A., & Kumar R. Active and passive suspension system performance under random road profile excitations.International Journal of Acoustics and Vibrations. 2021. No. 25(4). Pp. 532-541.
Lee C.H., Han M.J., & Park T.W. Dynamic characteristic analysis of 3-piece freight vehicle with wedge friction damper using ADAMS. Journal of the Korean Society for Railway. 2017. Vol. 20. No. 3. Pp. 299-310.
Schickhofer L., Wimmer J. Fluid-structure interaction and dynamic stability of shock absorber check valves. Journal of Fluids and Structures. 2022. Vol. 110. Pp. 103536.