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 рис. 14.41. Амортизатор 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. Диаграмма работы жидкостного амортизатора без учета сил трения в буксах показана на рис. 14.42. Кривая АВС 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.

Рис. 14.41. Схема жидкостного амортизатора: 1 – цилиндр; 2 – шток с поршнем; 3 – уплотнительное устройство

Рис. 14.42. Диаграмма работы жидкостного амортизатора

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.