RU146626U1 - HYDRO-PNEUMATIC SUSPENSION OF A VEHICLE WHEEL - Google Patents

Abstract

1. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства, содержащая дифференциальный гидравлический цилиндр, в котором размещен поршень со штоком, соединяющий подрессоренную и неподрессоренную массы, пневмогидравлические аккумуляторы, подключённые к полостям дифференциального гидравлического цилиндра, четырёхлинейный электрогидравлический распределитель, электронное вычислительное устройство, входы которого соединены с электрическими выходами датчиков давления в полостях дифференциального гидравлического цилиндра, отличающаяся тем, что включает трехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель, выход которого подключен к гидравлическому входу четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, а гидравлический вход - к линии нагнетания гидравлической системы.2. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что к гидравлическому входу четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя подключены пневмогидравлический аккумулятор и датчик давления с электрическим выходом.3. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что отношение величин ширины рабочих окон гильзы четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя равно отношению величин рабочих площадей поршня дифференциального гидравлического цилиндра.4. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что перекрытия золотниковой пары четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя выполне�1. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel, comprising a differential hydraulic cylinder, in which a piston with a rod is placed, connecting sprung and unsprung masses, pneumohydraulic accumulators connected to the cavities of the differential hydraulic cylinder, a four-line electro-hydraulic distributor, an electronic computing device, the inputs of which are connected to electrical outputs pressure sensors in the cavities of the differential hydraulic cylinder, exl sistent in that it comprises three-way electrohydraulic proportional valve, whose output is connected to a hydraulic input chetyrohlineynogo electrohydraulic proportional distributor and a hydraulic input - to the discharge line of the hydraulic sistemy.2. The hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that a pneumohydraulic accumulator and a pressure sensor with electrical output are connected to the hydraulic input of the four-line proportional electro-hydraulic distributor. The hydro-pneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the ratio of the widths of the working windows of the liner of the four-linear proportional electro-hydraulic distributor is equal to the ratio of the values of the working areas of the piston of the differential hydraulic cylinder. The hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the span of the spool pair of the four-line proportional electro-hydraulic distributor is

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к гидропневматическим подвескам транспортных средств.The utility model relates to the field of engineering, in particular to the hydropneumatic suspensions of vehicles.

Подвеска колеса транспортного средства (ТС) предназначена для выполнения множества функций, главной из которых является обеспечение нормируемой вибронагруженности кабины и кузова с экипажем, грузов и конструктивных элементов автомобиля. Эта задача сводится к обеспечению оптимальной частотной зависимости между амплитудой колебания профиля дороги и амплитудой колебания подрессоренной массы. Такая частотная зависимость определяется, в первую очередь, собственной частотой колебаний подрессоренной массы (перемещения подрессоренной массы вверх и вниз), приходящейся на одну подвеску колеса, а также коэффициентом демпфирования колебаний.The vehicle wheel suspension (TS) is designed to perform many functions, the main of which is the provision of normalized vibration load of the cabin and the body with the crew, cargo and structural elements of the car. This task is reduced to ensuring the optimal frequency dependence between the amplitude of the vibration profile of the road and the amplitude of the vibration of the sprung mass. Such a frequency dependence is determined, first of all, by the natural vibration frequency of the sprung mass (moving the sprung mass up and down) per one wheel suspension, as well as by the vibration damping coefficient.

Вибронагруженность регламентируется стандартами ИСО 2631-78 и ГОСТ 12.1.012-90. Нормы вибронагруженности устанавливаются такими, чтобы на дорогах, для которых предназначен автомобиль, колебания водителя и пассажиров не вызывали у них неприятных ощущений и быстрой утомляемости, а колебания грузов и конструктивных элементов автомобиля не приводили к их повреждениям. Например, в диапазоне частот 4-8 Гц повышается чувствительность организма человека к вибрации, и нормы вибронагруженности в этом диапазоне частот ужесточаются.Vibration loading is regulated by ISO 2631-78 and GOST 12.1.012-90 standards. Vibration standards are set so that on the roads for which the car is designed, the vibrations of the driver and passengers do not cause them discomfort and fatigue, and the vibrations of the loads and structural elements of the car do not lead to damage. For example, in the frequency range of 4-8 Hz, the sensitivity of the human body to vibration increases, and the norms of vibration stress in this frequency range are tightened.

Другой важной функцией подвески колеса является возможность изменения величины клиренса подрессоренной массы (дорожного просвета между подрессоренной массой и дорогой). Увеличение клиренса позволяет преодолевать выступающие макронеровности дороги без контакта подрессоренной массы с дорожной поверхностью, то есть существенно повышает параметры профильной проходимости ТС. Уменьшение клиренса позволяет ТС двигаться по дорогам с ограничениями по высоте и облегчает погрузочно-разгрузочные работы.Another important function of the wheel suspension is the ability to change the amount of clearance of the sprung mass (clearance between the sprung mass and the road). The increase in clearance allows you to overcome the protruding macro-roughness of the road without contact of the sprung mass with the road surface, that is, it significantly increases the parameters of the vehicle cross-country ability. Reducing clearance allows the vehicle to move on roads with height restrictions and facilitates loading and unloading.

Кроме того, управление величиной клиренса без остановки ТС может обеспечить целый ряд других функций подвески колеса, связанных с безопасностью движения. Например, при криволинейном движении ТС появляется возможность увеличить клиренс подвески колеса, находящегося на внешнем радиусе и уменьшить клиренс колеса, находящегося на внутреннем радиусе, и тем самым уменьшить риск опрокидывания ТС.In addition, controlling the amount of clearance without stopping the vehicle can provide a number of other wheel suspension functions related to driving safety. For example, with the curvilinear movement of the vehicle, it becomes possible to increase the clearance of the suspension of the wheel located on the outer radius and reduce the clearance of the wheel located on the inner radius, and thereby reduce the risk of tipping the vehicle.

Известны подвески колеса ТС, стабилизирующие клиренс подрессоренной массы или обеспечивающие уменьшение амплитуды колебаний подрессоренной массы (см. Б.Н. Белоусов, С.Д. Попов, «Колесные транспортные средства особо большой грузоподъемности», Москва, Издательство МГТУ им, Н.Э. Баумана, 2006; стр. 531, Рис. 13.12; стр. 532, Рис. 13.13; стр. 537, Рис. 13.18; стр. 540, Рис. 13.19).Vehicle suspensions are known for stabilizing the clearance of a sprung mass or providing a decrease in the amplitude of oscillations of a sprung mass (see BN Belousov, SD Popov, “Wheeled Vehicles of Extra Heavy Load”, Moscow, MGTU im, N.E. Bauman, 2006; p. 531, Fig. 13.12; p. 532, Fig. 13.13; p. 537, Fig. 13.18; p. 540, Fig. 13.19).

Известна «Активная пневмогидравлическая подвеска транспортного средства» (Патент SU 901087, B60G 25/00, дата публикации 30.01.1982 г). Техническое решение направлено на повышение надежности. С этой целью поршневая полость цилиндра соединена с пневмогидравлической камерой прямого давления через одну пару штуцеров распределителя, а к другой паре штуцеров распределителя подсоединены напорная и всасывающая магистраль насоса, параллельно которому установлен обратный клапан для прохода жидкости от всасывающей к напорной магистрали.The well-known "Active air-hydraulic suspension of a vehicle" (Patent SU 901087, B60G 25/00, publication date 01/30/1982). The technical solution is aimed at improving reliability. For this purpose, the piston cavity of the cylinder is connected to the direct-flow pneumatic chamber through one pair of distributor nozzles, and a pressure and suction line of the pump are connected to another pair of nozzles of the distributor, in parallel with which a non-return valve is installed for the fluid to pass from the suction to the pressure line.

Общими недостатками известных решений является их невысокая надежность.Common disadvantages of the known solutions is their low reliability.

Известна пневмогидравлическая активная подвеска с исполнительным насосом (см. В.Д. Шарапов, «Активные подвески транспортных средств», Рижское высшее военно-политическое краснознаменное училище имени маршала Советского Союза Бирюзова С.С., Рига, 1980, стр. 54) в состав которой входят дифференциальный гидравлический цилиндр, соединяющий подрессоренную и неподрессоренную массы; пневмогидравлические аккумуляторы, подключенные к полостям дифференциального гидравлического цилиндра; пропорциональный четырехлинейный электрогидравлический распределитель, гидравлический вход которого подключается к линии нагнетания гидравлической системы, а выходы - к полостям дифференциального гидравлического цилиндра; электронное вычислительное устройство, входы которого соединены с электрическими выходами датчиков давления в полостях дифференциального гидравлического цилиндра; другие гидравлические, электрические и электрогидравлические устройства. Такая подвеска обеспечивает возможность изменения клиренса и уменьшает амплитуду колебаний подрессоренной массы. Однако недостатком этой подвески является отсутствие комплексного подхода к решению задачи по выполнению обеих функций, возложенных на подвеску. Это приводит к ухудшению эксплуатационных качеств подвески: к увеличению вибронагруженности экипажа, грузов и конструктивных элементов автомобиля, ограничению возможностей по преодолению выступающих неровностей дорожного покрытия и участков дороги с ограничениями по высоте, снижению безопасности движения. По совокупности существенных признаков данное решение принято за прототип.The air-hydraulic active suspension with an executive pump is known (see VD Sharapov, “Active Suspension of Vehicles”, Riga Higher Military-Political Red Banner School named after Marshal of the Soviet Union SS Biryuzov SS, Riga, 1980, p. 54) which includes a differential hydraulic cylinder connecting sprung and unsprung masses; pneumohydraulic accumulators connected to the cavities of the differential hydraulic cylinder; proportional four-line electro-hydraulic distributor, the hydraulic input of which is connected to the discharge line of the hydraulic system, and the outputs to the cavities of the differential hydraulic cylinder; an electronic computing device, the inputs of which are connected to the electrical outputs of the pressure sensors in the cavities of the differential hydraulic cylinder; other hydraulic, electrical and electro-hydraulic devices. Such a suspension makes it possible to change the clearance and reduces the amplitude of oscillations of the sprung mass. However, the disadvantage of this suspension is the lack of an integrated approach to solving the problem of fulfilling both functions assigned to the suspension. This leads to a deterioration in the performance of the suspension: to increase the vibration load of the crew, cargo and structural elements of the car, to limit the ability to overcome the protruding irregularities of the road surface and road sections with height restrictions, reduce traffic safety. Based on the set of essential features, this decision was taken as a prototype.

Настоящая полезная модель направлена на комплексное решение проблемы, обеспечивающее выполнение обеих функций, возложенных на подвеску, в результате чего реализуются следующие режимы эксплуатации:This utility model is aimed at a comprehensive solution to the problem, ensuring the fulfillment of both functions assigned to the suspension, resulting in the following operating modes:

- автоматическое обеспечение заданного клиренса подрессоренной массы без изменения ее собственной частоты колебаний;- automatic provision of a given clearance of a sprung mass without changing its own oscillation frequency;

- автоматическое обеспечение заданной собственной частоты колебаний подрессоренной массы при постоянном значении клиренса подрессоренной массы;- automatic provision of a given natural frequency of oscillations of the sprung mass at a constant value of the clearance of the sprung mass;

- одновременное автоматическое обеспечение заданных собственной частоты колебаний и клиренса подрессоренной массы.- simultaneous automatic provision of the set natural frequency of oscillations and clearance of the sprung mass.

Техническим результатом при использовании полезной модели является улучшение эксплуатационных качеств подвески колеса транспортного средства и, как следствие, повышение безопасности перевозки людей и грузов.The technical result when using the utility model is to improve the performance of the vehicle wheel suspension and, as a result, to increase the safety of transporting people and goods.

Технический результат достигается за счет того, что:The technical result is achieved due to the fact that:

- подвеска дополнительно содержит трехлинейный электрогидравлический распределитель, выход которого подключен к гидравлическому входу четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, а гидравлический вход - к линии нагнетания гидравлической системы;- the suspension further comprises a three-line electro-hydraulic distributor, the output of which is connected to the hydraulic input of the four-line proportional electro-hydraulic distributor, and the hydraulic input to the discharge line of the hydraulic system;

- к гидравлическому входу четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя подключены пневмогидравлический аккумулятор и датчик давления с электрическим выходом;- a pneumohydraulic accumulator and a pressure sensor with an electrical output are connected to the hydraulic input of the four-line proportional electro-hydraulic distributor;

- отношение величин ширины рабочих окон гильзы четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя равно, соответственно, отношению величин рабочих площадей поршня дифференциального гидравлического цилиндра;- the ratio of the widths of the working windows of the liner of the four-linear proportional electro-hydraulic distributor is equal, respectively, to the ratio of the values of the working areas of the piston of the differential hydraulic cylinder;

- перекрытия золотниковой пары четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя выполнены отрицательными, а их абсолютная величина больше, чем абсолютная величина смещения золотника из среднего положения, которая обеспечивает величины давлений в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидравлического цилиндра, компенсирующие статическую нагрузку, пропорциональную максимальной величине подрессоренной массы.- the spool valve overlap of the four-linear proportional electro-hydraulic distributor is negative, and their absolute value is greater than the absolute value of the spool displacement from the middle position, which provides pressure values in the piston and rod cavities of the differential hydraulic cylinder, compensating for the static load proportional to the maximum sprung mass.

- входы электронного вычислительного устройства соединены, также, с электрическим входом, на который поступает сигнал управления величиной клиренса подрессоренной массы; с электрическим входом, на который поступает сигнал управления собственной частотой колебаний неподрессоренной массы; с электрическим выходом датчика измерения перемещения корпуса дифференциального гидравлического цилиндра относительно его поршня; с электрическими выходами датчиков температуры газа в пневматических частях пневмогидравлических аккумуляторов, подключенных к полостям дифференциального гидравлического цилиндра.- the inputs of the electronic computing device are also connected to an electrical input to which a control signal for the clearance of the sprung mass is received; with an electrical input to which a control signal of the natural frequency of the unsprung mass is supplied; with the electrical output of the sensor for measuring the displacement of the housing of the differential hydraulic cylinder relative to its piston; with electrical outputs of gas temperature sensors in the pneumatic parts of pneumohydraulic accumulators connected to the cavities of a differential hydraulic cylinder.

- первый выход электронного вычислительного устройства соединен с электрическим входом трехлинейного двухпозиционного электрогидравлического распределителя, управляющего положением односторонних гидравлических замков, перекрывающих гидравлические линии, связывающие пропорциональный четырехлинейный электрогидравлический распределитель с полостями дифференциального гидравлического цилиндра, и подключенными к ним пневмогидравлическими аккумуляторами и регулируемыми дросселями;- the first output of the electronic computing device is connected to the electrical input of a three-line two-position electro-hydraulic distributor that controls the position of one-way hydraulic locks that block hydraulic lines connecting the proportional four-line electro-hydraulic distributor to the cavities of the differential hydraulic cylinder and pneumohydraulic accumulators and adjustable chokes connected to them;

- второй выход электронного вычислительного устройства соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с электрическим выходом датчика давления на входе четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, а выход сумматора соединен с электрическим входом трехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя.- the second output of the electronic computing device is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the electrical output of the pressure sensor at the input of the four-line proportional electro-hydraulic distributor, and the output of the adder is connected to the electrical input of the three-line proportional electro-hydraulic distributor.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 приводится функциональная схема заявляемой гидропневматической подвески колеса транспортного средства. На фиг. 2 приводится функциональная схема гидравлических каналов, связывающих вход и выход четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя с полостями дифференциального гидравлического цилиндра для среднего положения золотника относительно гильзы.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a functional diagram of the inventive hydropneumatic suspension of a vehicle wheel. In FIG. 2 is a functional diagram of hydraulic channels connecting the input and output of a four-linear proportional electro-hydraulic distributor with the cavities of a differential hydraulic cylinder for the middle position of the spool relative to the sleeve.

На фиг. 3 приведена развертка гильзы четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя.In FIG. 3 shows a scan of the sleeve of a four-linear proportional electro-hydraulic distributor.

На фиг. 4а, 4б, 4в приведены положения золотника четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя для различных рабочих режимов:In FIG. 4a, 4b, 4c shows the position of the spool of a four-linear proportional electro-hydraulic distributor for various operating modes:

- на фиг. 4а - при увеличении клиренса подрессоренной массы;- in FIG. 4a - with an increase in clearance of the sprung mass;

- на фиг. 4б - при уменьшении клиренса подрессоренной массы;- in FIG. 4b - with a decrease in clearance of the sprung mass;

- на фиг. 4в - при установившемся положении корпуса дифференциального гидравлического цилиндра относительно его поршня.- in FIG. 4c - in the steady state of the differential hydraulic cylinder housing relative to its piston.

На фиг. 5 приведена зависимость усилий, действующих на корпус со стороны поршневой и штоковой полостей дифференциального гидравлического цилиндра, от положения золотника четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя (при жестко зафиксированном корпусе гидравлического цилиндра относительно его поршня).In FIG. Figure 5 shows the dependence of the forces acting on the housing from the piston and rod cavities of the differential hydraulic cylinder on the position of the spool of a four-linear proportional electro-hydraulic distributor (with a rigidly fixed housing of the hydraulic cylinder relative to its piston).

Пневмогидравлическая подвеска колеса транспортного средства содержит: сумматоры 1 и 2, электронное вычислительное устройство 3, электрические усилители мощности 4 и 5, трехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель 6, четырехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель 7, пневмогидравлические аккумуляторы 8, 10 и 13; датчики давления с электрическим выходом 9, 12 и 15; датчики температуры с электрическим выходом 11 и 14, регулируемые гидравлические дроссели 16 и 17, трехлинейный двухпозиционный электрогидравлический распределитель 18, односторонние гидравлические замки 19 и 20, корпус 22 и поршень со штоком 23 гидравлического дифференциального цилиндра 21, подрессоренную массу 25, неподрессоренную массу 26, колесо 27, датчик перемещения 24, гидравлическую линию нагнетания 28, гидравлическую линию слива 29; межблочные гидравлические линии 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, гильзу 48 и золотник 49. четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя 7.Pneumohydraulic suspension of a vehicle’s wheel contains: adders 1 and 2, electronic computing device 3, electric power amplifiers 4 and 5, three-line proportional electro-hydraulic distributor 6, four-line proportional electro-hydraulic distributor 7, pneumohydraulic accumulators 8, 10 and 13; pressure sensors with electric output 9, 12 and 15; temperature sensors with electric output 11 and 14, adjustable hydraulic chokes 16 and 17, three-line two-position electro-hydraulic distributor 18, one-way hydraulic locks 19 and 20, housing 22 and piston with rod 23 of the hydraulic differential cylinder 21, sprung mass 25, unsprung mass 26, wheel 27, a displacement sensor 24, a hydraulic discharge line 28, a hydraulic discharge line 29; inter-unit hydraulic lines 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, sleeve 48 and spool 49. four-way proportional electro-hydraulic distributor 7 .

Подвеска колеса 27 при изменении клиренса подрессоренной массы 25 работает следующим образом.The suspension of the wheel 27 when changing the clearance of the sprung mass 25 works as follows.

В исходном положении разность сигналов (U_{упр кл}-U_oc1) не выходит за пределы, ограниченные допуском. Золотник 49 электрогидравлического распределителя 7 находится в положении, приведенном на фиг. 4в. Гидравлический распределитель 18 находится в положении «пол. 1». Гидравлические замки 19 и 20 закрыты. Управляющие полости гидравлических замков 19 и 20 соединены с линией слива 29 через гидравлические линии 36, 37 и 33, гидравлический распределитель 18, гидравлические линии 32, 31. Гидравлические линии 38 и 43, 41 и 42 разъединены. На вход «вх. 3» электронного вычислительного устройства 3 подается сигнал U_{упр сч}, пропорциональный величине собственной частоты подрессоренной массы 25. Электрогидравлический распределитель 6 находится в среднем положении. Гидравлическая линия 40 разобщена с гидравлической линией 39, подключенной к линии нагнетания 28. В пневмогидравлическом аккумуляторе 8 и на входе электрогидравлического распределителя 6 установлено давление, обеспечивающее в поршневой полости дифференциального гидравлического цилиндра 21, в пневматической части пневмогидравлического аккумулятора 10, в гидравлических линиях 42, 44, 46 давление, которое, вместе с давлением, установленным в штоковой полости дифференциального гидравлического цилиндра 21, в пневматической части пневмогидравлического аккумулятора 13, в гидравлических линиях 43, 45, 47, обеспечивает заданную собственную частоту колебаний подрессоренной массы 25 и равенство суммарного усилия на корпусе 22 гидравлического цилиндра 21 нагрузке, пропорциональной величине подрессоренной массы 25.In the rest position, the difference signals (U _{kl simp} -U _oc1) is within the limited tolerance. The spool 49 of the electro-hydraulic distributor 7 is in the position shown in FIG. 4c. The hydraulic distributor 18 is in the "floor. one". Hydraulic locks 19 and 20 are closed. The control cavities of the hydraulic locks 19 and 20 are connected to the drain line 29 through hydraulic lines 36, 37 and 33, a hydraulic distributor 18, hydraulic lines 32, 31. The hydraulic lines 38 and 43, 41 and 42 are disconnected. At the entrance 3 "of the electronic computing device 3, a signal U _cf is supplied proportional to the natural frequency of the sprung mass 25. The electro-hydraulic distributor 6 is in the middle position. The hydraulic line 40 is disconnected from the hydraulic line 39 connected to the discharge line 28. A pressure is established in the pneumatic-hydraulic accumulator 8 and at the inlet of the electro-hydraulic distributor 6, providing pressure in the piston cavity of the differential hydraulic cylinder 21, in the pneumatic part of the pneumatic-hydraulic accumulator 10, in hydraulic lines 42, 44 46 pressure, which, together with the pressure set in the rod cavity of the differential hydraulic cylinder 21, in the pneumatic part of the pneumohydraulic accumulator 13, in hydraulic lines 43, 45, 47, provides a given natural frequency of oscillation of the sprung mass 25 and the equality of the total force on the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 to the load, proportional to the value of the sprung mass 25.

Для изменения клиренса подрессоренной массы 25 на вход подвески подается сигнал U_{упр кл}, пропорциональный величине перемещения корпуса 22 гидравлического цилиндра 21 и жестко связанной с ним подрессоренной массы 25 относительно поршня 23 гидравлического цилиндра 21 и жестко связанной с ним неподрессоренной массой 26 (сигнал пропорциональный величине клиренса подрессоренной массы). Сигнал U_{упр кл} поступает на вход «вх. 1» электронного вычислительного устройства 3 и на вход «вх. 1» сумматора 2.To change the clearance of the sprung mass 25, a signal U _control is supplied to the suspension input proportional to the displacement of the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 and the sprung mass 25 rigidly connected with it relative to the piston 23 of the hydraulic cylinder 21 and the unsprung mass 26 rigidly connected to it (the signal is proportional to the clearance sprung mass). The signal U _{control CL is} supplied to the input "input. 1 "electronic computing device 3 and the input" input. 1 ”adder 2.

Если разность сигнала U_{упр кл} и сигнала U_oc1, пропорционального перемещению корпуса 22 гидравлического цилиндра 21 относительно его поршня 23, который поступает с выхода датчика 24 на вход «вх. 2» электронного вычислительного устройства 3 и на вход «вх. 2» сумматора 2, выходит за пределы установленные допуском, с выхода «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 на обмотку электрогидравлического распределителя 18 поступает команда управления U_пер.If the signal difference U _{simp Cl} and U _oc1 signal proportional to the displacement of the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 relative to its piston 23, which is supplied with the sensor output 24 to the input of "Rin. 2 "electronic computing device 3 and the input" input. 2 "adder 2, goes beyond the limits established by the admission, with the output of" out. 1 "electronic computing device 3 on the winding of the electro-hydraulic distributor 18 receives a control command U _per .

Электрогидравлический распределитель 18 из положения «пол. 1» переходит в положение «пол. 2», соединяя гидравлическую линию 33 через гидравлические линии 32 и 31 с линией нагнетания 28. Через гидравлические линии 36 и 37 давление подводится к управляющим полостям гидравлических замков 19 и 20. Гидравлические замки 19, 20 открываются, соединяя выход «вых. 1» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 41, 42 и 44, дроссель 16 и гидравлическую линию 46, с поршневой полостью гидравлического цилиндра 21, а выход «вых. 2» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 38, 43 и 45, дроссель 17 и гидравлическую линию 47 со штоковой полостью гидравлического цилиндра 21.Electro-hydraulic valve 18 from the position "floor. 1 "goes to the" floor. 2 ”, connecting the hydraulic line 33 through the hydraulic lines 32 and 31 to the discharge line 28. Through the hydraulic lines 36 and 37, pressure is supplied to the control cavities of the hydraulic locks 19 and 20. The hydraulic locks 19, 20 open, connecting the output“ out. 1 "electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 41, 42 and 44, the throttle 16 and the hydraulic line 46, with the piston cavity of the hydraulic cylinder 21, and the output" output. 2 "electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 38, 43 and 45, the throttle 17 and the hydraulic line 47 with the rod cavity of the hydraulic cylinder 21.

Сигнал (U_{упр кл}-U_ос1) с выхода сумматора 2 поступает, через усилитель мощности 5, в обмотку электрогидравлического усилителя 7. Золотник 49 электрогидравлического распределителя 7 смещается относительно его гильзы 48 на величину, пропорциональную величине сигнала (U_{упр кл}-U_oc1).Signal (U -U _{simp Cl OC1)} output from the adder 2 is supplied through the power amplifier 5, a winding spool 7. The electrohydraulic amplifier 49 electrohydraulic distributor 7 is displaced relative to its sleeve 48 by an amount proportional to the magnitude of the signal (U _{kl simp} -U _oc1) .

Если эта величина больше нуля (Фиг. 4а, смещение золотника 49 относительно гильзы 48 положительное), то гидравлическая линия 41 соединяется с гидравлической линией 40, давление в которой определяется давлением в аккумуляторе 8, а гидравлическая линия 38 - с гидравлической линией 35, соединенной через гидравлическую линию 31 с линией слива 29. Корпус 22 гидравлического цилиндра 21 и подрессоренная масса 25 начинают перемещаться относительно поршня 23 гидравлического цилиндра 21 и неподрессоренной массы 26, клиренс подрессоренной массы 25 увеличивается.If this value is greater than zero (Fig. 4a, the displacement of the spool 49 relative to the sleeve 48 is positive), then the hydraulic line 41 is connected to the hydraulic line 40, the pressure of which is determined by the pressure in the accumulator 8, and the hydraulic line 38 to the hydraulic line 35 connected through a hydraulic line 31 with a drain line 29. The housing 22 of the hydraulic cylinder 21 and the sprung mass 25 begin to move relative to the piston 23 of the hydraulic cylinder 21 and the unsprung mass 26, the clearance of the sprung mass 25 increases.

Если величина сигнала (U_{упр кл}-U_oc1) меньше нуля (Фиг. 4б, смещение золотника 49 относительно гильзы 48 отрицательное), то гидравлическая линия 41 соединяется с гидравлической линией 35, а гидравлическая линия 38 - с гидравлической линией 40. Корпус 22 гидравлического цилиндра 21 и подрессоренная масса 25 начинают перемещаться относительно поршня 23 гидравлического цилиндра 21 и неподрессоренной массы 26, клиренс подрессоренной массы 25 уменьшается.If the signal value (U _{kl simp} -U _oc1) is less than zero (. Figure 4b, the displacement of spool 49 relative to the sleeve 48 is negative), the hydraulic line 41 connects hydraulic line 35 and hydraulic line 38 - with the hydraulic line 40. The hydraulic body 22 the cylinder 21 and the sprung mass 25 begin to move relative to the piston 23 of the hydraulic cylinder 21 and the unsprung mass 26, the clearance of the sprung mass 25 is reduced.

При любом изменении клиренса подрессоренной массы 25 сигнал U_ос1 на электрическом выходе датчика 24 изменяется пропорционально этому перемещению. Модуль величины сигнала (U_{упр кл}-U_ос1) уменьшается и золотник 49 электрогидравлического распределителя 7 смещается в сторону первоначального положения (Фиг. 4в). Сигналы U_{упр кл} и U_ос1 суммируются в электронном вычислительном устройстве и, когда значение (U_{упр кл}-U_ос1) входит в пределы установленные допуском, на выходе «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 обнуляется команда управления U_пер; электрогидравлический усилитель 18 переходит в положение «пол. 1», соединяя управляющие полости гидравлических замков 19 и 20 через гидравлические линии 36 и 37, 33, 32 и 31 с линией слива 29. Гидравлические замки 19 и 20 закрываются, разобщая гидравлические линии 41 и 42, 38 и 43. Клиренс подрессоренной массы соответствует величине управляющей команды U_{упр кл}.With any change in the clearance of the sprung mass 25, the signal U _oc1 at the electrical output of the sensor 24 changes in proportion to this movement. Signal magnitude Module (U -U _{simp Cl OC1)} decreases and the spool 49 of electrohydraulic distributor 7 is displaced towards its initial position (Fig. 4c). The signals U _{control CL} and U _OS1 are summed up in an electronic computing device and, when the value (U _{control CL} -U _OS1 ) falls within the limits established by the tolerance, the output is “out. 1 "electronic computing device 3 resets control command U _per ; electro-hydraulic amplifier 18 switches to the "floor. 1 ", connecting the control cavity of the hydraulic locks 19 and 20 through the hydraulic lines 36 and 37, 33, 32 and 31 with the drain line 29. The hydraulic locks 19 and 20 are closed, separating the hydraulic lines 41 and 42, 38 and 43. The clearance of the sprung mass corresponds the size of the control team U _{control cl} .

Автоматическое обеспечение заданного клиренса подрессоренной массы без изменения ее собственной частоты колебаний обеспечивается постоянством давления в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра 21 при движении его корпуса 22 относительно штока 23 в любом направлении и в состоянии покоя. Это постоянство может сохраняться только в случае равенства соотношения ширины рабочих окон гильзы 48 электрогидравлического распределителя 7 и соотношения площадей поршня 23 со стороны поршневой и штоковой полостей дифференциального гидравлического цилиндра 21, а также при отрицательных перекрытиях золотниковой пары электрогидравлического распределителя 7, величина которых больше, чем абсолютная величина смещения золотника 49 из среднего положения, которое обеспечивает величины давлений в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидравлического цилиндра 21, компенсирующие статическую нагрузку, пропорциональную максимальной величине подрессоренной массы 25.The automatic provision of the specified clearance of the sprung mass without changing its own oscillation frequency is ensured by the constancy of pressure in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 21 when its body 22 moves relative to the rod 23 in any direction and at rest. This constancy can be maintained only if the ratio of the width of the working windows of the sleeve 48 of the electro-hydraulic distributor 7 and the ratio of the areas of the piston 23 on the side of the piston and rod cavities of the differential hydraulic cylinder 21, as well as with negative overlap of the spool pair of the electro-hydraulic distributor 7, whose value is greater than the absolute the displacement value of the spool 49 from the middle position, which provides pressure values in the piston and rod cavities differential th hydraulic cylinder 21, compensating the static load proportional to the maximum value of the sprung mass 25.

Эти обстоятельства подтверждаются следующими соображениями. Для расчета давления в полостях гидравлического цилиндра 21 используется, применительно к схеме, приведенной на Фиг. 2, зависимостьThese circumstances are confirmed by the following considerations. To calculate the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder 21, it is used, as applied to the circuit shown in FIG. 2, addiction

здесь: Q - расход рабочей жидкости;here: Q is the flow rate of the working fluid;

A_др - площадь дросселя;A _dr - throttle area;

Δp_др - перепад давления на дросселе.Δp _dr - differential pressure on the throttle.

(см. Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е., «Гидравлические приводы и системы», Москва, Форум, 2007, стр. 122).(see Nazemtsev A.S., Rybalchenko D.E., "Hydraulic Drives and Systems", Moscow, Forum, 2007, p. 122).

В рассматриваемом случае A_др - текущее значение рабочего окна гильзы 48 электрогидравлического распределителя 7.In the case under consideration, A _dr is the current value of the working window of the sleeve 48 of the electro-hydraulic distributor 7.

Ввиду отсутствия практического влияния на результаты расчетов не учитываются потери давления:Due to the lack of practical influence on the calculation results, pressure losses are not taken into account:

- в регулируемых дросселях 16 и 17, т.к. их рабочие площади несоизмеримо больше максимальной площади рабочего окна гильзы 48;- in adjustable chokes 16 and 17, because their working areas are incommensurably greater than the maximum area of the working window of the sleeve 48;

- в гидравлических замках 19 и 20, т.к. размеры площадей их окон выбираются только по критерию минимальных потерь.- in hydraulic locks 19 and 20, because the sizes of the areas of their windows are selected only by the criterion of minimum losses.

Не учитывается давление в гидравлических линиях 35 и 31, соединенных с линией слива 29 гидравлической системы, т.к. статическое давление в линиях слива в гидравлических системах примерно на два порядка меньше давления в линии нагнетания, и обеспечивается при проектировании гидравлических систем.The pressure in the hydraulic lines 35 and 31 connected to the drain line 29 of the hydraulic system is not taken into account. the static pressure in the discharge lines in hydraulic systems is approximately two orders of magnitude lower than the pressure in the discharge line, and is ensured in the design of hydraulic systems.

При увеличении клиренса подрессоренной массы золотник 49 занимает положение, приведенное на Фиг. 4а.With increasing clearance of the sprung mass, the spool 49 occupies the position shown in FIG. 4a.

Расход рабочей жидкости, втекающей в поршневую полость гидравлического цилиндра 21 составляет:The flow rate of the working fluid flowing into the piston cavity of the hydraulic cylinder 21 is:

расход рабочей жидкости, вытекающей из штоковой полости гидравлического цилиндра 21 составляет:the flow rate of the working fluid flowing from the rod cavity of the hydraulic cylinder 21 is:

здесь: p_вх - давление на выходе распределителя 6;here: p _I - pressure at the outlet of the distributor 6;

p_ПП - Давление в полости поршневой гидравлического цилиндра 21;p _PP - Pressure in the cavity of the piston hydraulic cylinder 21;

p_ПШ - давление в полости штоковой гидравлического цилиндра 22;p _PN - the pressure in the cavity of the rod hydraulic cylinder 22;

x₃ - величина перемещения золотника 49 относительно гильзы 48;x ₃ - the displacement of the spool 49 relative to the sleeve 48;

ℓ_ПП - ширина рабочего окна гильзы 48, через которые рабочая жидкость втекает (вытекает на Фиг. 4б) в поршневую полость гидравлического цилиндра 21;ℓ _PP - the width of the working window of the sleeve 48, through which the working fluid flows (flows in Fig. 4b) into the piston cavity of the hydraulic cylinder 21;

ℓ_ПШ - ширина рабочего окна гильзы 48, через которую рабочая жидкость вытекает (втекает на Фиг. 4б) из штоковой полости гидравлического цилиндра 21;ℓ _ПШ - the width of the working window of the sleeve 48, through which the working fluid flows (flows in Fig. 4b) from the rod cavity of the hydraulic cylinder 21;

ℓ_П - величина перекрытия золотниковой пары электрогидравлического распределителя 7.ℓ _P - the amount of overlap of the spool pair of the electro-hydraulic distributor 7.

Установившаяся скорость перемещения корпуса 22 гидравлического цилиндра 21 относительно поршня 23 при неразрывном потоке рабочей жидкости составляет:The steady speed of movement of the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 relative to the piston 23 with a continuous flow of the working fluid is:

здесь: A_ПП - площадь поршня со стороны поршневой полости;here: A _PP - piston area from the side of the piston cavity;

A_ПШ - площадь поршня со стороны штоковой полости. После подстановки (1) и (2) в (3):A _PN - piston area from the side of the rod cavity. After substituting (1) and (2) in (3):

и после сокращений и преобразований:and after reductions and transformations:

После подстановки в (4)

уравнение, связывающее давления в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра, приобретает вид:After substitution in (4)

the equation connecting the pressure in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder takes the form:

При уменьшении клиренса подрессоренной массы 25 золотник 49 занимает положение, приведенное на Фиг. 4б, и уравнение, связывающее давления в полостях гидравлического цилиндра 21 приобретает вид:With a decrease in clearance of the sprung mass 25, the spool 49 occupies the position shown in FIG. 4b, and the equation relating the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder 21 takes the form:

Второе уравнение, связывающее давления в полостях гидравлического цилиндра 21, определяется величиной подрессоренной массы 25 и во всех рассматриваемых случаях имеет вид:The second equation, connecting the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder 21, is determined by the value of the sprung mass 25 and in all cases considered is:

здесь m - величина подрессоренной массы 25, приведенная к корпусу 22 гидравлического цилиндра 21.here m is the value of the sprung mass 25, reduced to the housing 22 of the hydraulic cylinder 21.

Решение системы уравнений (5), (7) позволяет определить величину давления в полостях гидравлического цилиндра 21 при увеличении клиренса подрессоренной массы:The solution of the system of equations (5), (7) allows you to determine the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder 21 with increasing clearance of the sprung mass:

Решение системы уравнений (6), (7) позволяет определить величину давления в полостях гидравлического цилиндра 21 при уменьшении клиренса подрессоренной массы:The solution of the system of equations (6), (7) allows you to determine the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder 21 while reducing the clearance of the sprung mass:

Из рассмотрения пар уравнений (8) и (10), (9) и (11) следует, что равенство давлений в полостях гидравлического цилиндра 21 при увеличении и уменьшении клиренса неподрессоренной массы (p_{ПП ↑}=p_{ПП ↓}, p_{ПШ ↑}=p_{ПШ ↓}) обеспечивается только в случае, если

, т.е. только в случае равенства отношения величин ширины рабочих окон гильзы четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя 7 отношению величин рабочих площадей поршня 23 дифференциального гидравлического цилиндра 21.From a consideration of the pairs of equations (8) and (10), (9) and (11), it follows that the pressure is equal in the cavities of the hydraulic cylinder 21 with increasing and decreasing clearance of unsprung mass (p _{PP ↑} = p _{PP ↓} , p _{PN ↑} = p _{PS ↓} ) is provided only if

, i.e. only in case of equality of the ratio of the widths of the working windows of the liner of the four-linear proportional electro-hydraulic distributor 7 to the ratio of the working areas of the piston 23 of the differential hydraulic cylinder 21.

При выполнении этого условия уравнения (8) и (10) приобретают вид:When this condition is met, equations (8) and (10) take the form:

а уравнения (9) и (11):and equations (9) and (11):

Сумма давлений в полостях гидравлического цилиндра при этом составит:The sum of the pressures in the cavities of the hydraulic cylinder will be:

При отсутствии перемещения корпуса 22 гидравлического цилиндра 21 относительно поршня 23 золотник 49 занимает положение, приведенное на Фиг. 4в, расходы рабочей жидкости через кромки «кр1» и «кр2» золотника 51 равны между собой, расходы рабочей жидкости через кромки золотника «кр3» и «кр4» золотника 49 также равны между собой:In the absence of movement of the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 relative to the piston 23, the spool 49 takes the position shown in FIG. 4c, the flow rate of the working fluid through the edges of "kr1" and "kr2" of the spool 51 are equal to each other, the flow rate of the working fluid through the edges of the spool "kr3" and "kr4" of the spool 49 are also equal to each other:

Q₁=Q₂; Q₃=Q₄;Q ₁ = Q ₂ ; Q ₃ = Q ₄ ;

Здесь x_{З К} - величина смещения золотника 49 относительно гильзы 48, обеспечивающая величины давлений в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидравлического цилиндра 21, компенсирующие статическую нагрузку, пропорциональную максимальной величине подрессоренной массы 25;Here x _{Z K} is the displacement value of the spool 49 relative to the sleeve 48, providing pressure values in the piston and rod cavities of the differential hydraulic cylinder 21, compensating for the static load proportional to the maximum value of the sprung mass 25;

уравнения, связывающие, при открытых гидравлических замках, давления в полостях гидравлического цилиндра:equations linking, with open hydraulic locks, the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder:

иand

Решение системы уравнений (7), (15), (16) позволяет определить величину давлений в полостях гидравлического цилиндра 21 при отсутствии перемещения корпуса 22 гидравлического цилиндра 21 относительно поршня 23:The solution of the system of equations (7), (15), (16) allows you to determine the pressure in the cavities of the hydraulic cylinder 21 in the absence of movement of the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 relative to the piston 23:

и их сумму:and their amount:

Совпадение уравнений (12) и (17) между собой и совпадение уравнений (13) и (18) между собой свидетельствуют о том, что при увеличении или уменьшении клиренса подрессоренной массы 25, а также при его постоянном значении, величина давления в поршневой полости гидравлического цилиндра 21 и величина давления в его штоковой полости (p_ПП и p_ПШ) остаются неизменными.The coincidence of equations (12) and (17) with each other and the coincidence of equations (13) and (18) with each other indicate that with an increase or decrease in clearance of the sprung mass 25, as well as at a constant value, the pressure in the piston cavity of the hydraulic cylinder 21 and the pressure in its rod cavity (p _PP and p _PN ) remain unchanged.

Совпадение уравнений (14) и (19) свидетельствуют о том, что сумма величин этих давлений равна величине давления на входе электрогидравлического распределителя 7 (p_вх).The coincidence of equations (14) and (19) indicates that the sum of these pressures is equal to the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 (p _in ).

Выполнение уравнений (17), (18) и (19), определяющие регламентированный переток рабочей жидкости, обеспечивается только в том случае, если перекрытия золотниковой пары (гильза 48 и золотник 49) электрогидравлического распределителя 7 выполнены отрицательными, а абсолютная величина этих перекрытий больше абсолютной величины смещения золотника из среднего положения, которая обеспечивает значения давлений в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра 21, компенсирующие статическую нагрузку, пропорциональную максимальной величине подрессоренной массы 25.The fulfillment of equations (17), (18) and (19), which determine the regulated flow of the working fluid, is ensured only if the overlap of the spool pair (sleeve 48 and spool 49) of the electro-hydraulic distributor 7 is negative and the absolute value of these overlaps is greater than the absolute the displacement of the spool from the middle position, which provides pressure values in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 21, compensating for the static load proportional to the maximum value trained mass 25.

Эти обстоятельства иллюстрируются Фиг. 4а, 4б, 4в и Фиг. 5 (при жестко зафиксированном корпусе 22 гидравлического цилиндра 21 относительно его поршня 23).These circumstances are illustrated in FIG. 4a, 4b, 4c and FIG. 5 (with a rigidly fixed housing 22 of the hydraulic cylinder 21 relative to its piston 23).

На фиг. 5

- статическая нагрузка, которая определяется максимальным значением (m^max) подрессоренной массы 25.In FIG. 5

- static load, which is determined by the maximum value (m ^max ) of the sprung mass 25.

При значениях перемещения золотника 49 относительно гильзы 48, находящихся в интервале

(Фиг. 4б, Фиг. 5) давление в поршневой полости гидравлического цилиндра 21 практически равно давлению в линии слива 29 и уравнения (17), (18) и (19) недействительны из-за неопределенности величины или полного отсутствия поступления рабочей жидкости в поршневую полость гидравлического цилиндра со стороны гидравлического входа электрогидравлического распределителя 7.When the values of the movement of the spool 49 relative to the sleeve 48, which are in the range

(Fig. 4b, Fig. 5) the pressure in the piston cavity of the hydraulic cylinder 21 is almost equal to the pressure in the discharge line 29 and equations (17), (18) and (19) are invalid due to the uncertainty of the value or the complete absence of the flow of working fluid into the piston cavity of the hydraulic cylinder from the side of the hydraulic inlet of the electro-hydraulic distributor 7.

При значениях перемещения золотника 49, находящихся в интервале -ℓ_П<x_З<ℓ_П (Фиг. 5) уравнения (17), (18) и (19) выполняются.When the values of the displacement of the spool 49 are in the interval −ℓ _P <x _W <ℓ _P (Fig. 5), equations (17), (18) and (19) are satisfied.

При значениях перемещения золотника 49, находящихся в интервале

(Фиг. 4а, Фиг. 5) уравнения (17), (18) и (19) недействительны из-за неопределенности величины или полного отсутствия оттока рабочей жидкости из поршневой полости гидравлического цилиндра 21 в линию слива 29; давление в поршневой полости с увеличением значения перемещения золотника 49 нарастает и стремится к величине давления на входе электрогидравлического распределителя 7 (p_вх).When the values of the movement of the spool 49 in the range

(Fig. 4a, Fig. 5) equations (17), (18) and (19) are invalid due to the uncertainty of the value or the complete absence of outflow of the working fluid from the piston cavity of the hydraulic cylinder 21 to the discharge line 29; the pressure in the piston cavity increases with increasing displacement of the spool 49 and tends to the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 (p _in ).

Аналогичные рассуждения справедливы и для штоковой полости гидравлического цилиндра 21.Similar reasoning is valid for the rod cavity of the hydraulic cylinder 21.

Выполнение уравнений (17), (18), (19) обеспечивается только в диапазоне -ℓ_П<x_З<ℓ_П.Execution of equations (17) and (18), (19) is provided only in the range -ℓ _n <x _W <ℓ _n.

Таким образом, при отношении величин ширины рабочих окон гильзы четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя равном, соответственно, отношению величин рабочих площадей поршня дифференциального гидравлического цилиндра; и при отрицательных перекрытиях золотниковой пары четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, абсолютная величина которых больше, чем абсолютная величина смещения золотника из среднего положения, которая обеспечивает величины давлений в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидравлического цилиндра, компенсирующие максимальную статическую нагрузку, пропорциональную неподрессоренной массе; обеспечивается:Thus, when the ratio of the widths of the working windows of the liner of the four-linear proportional electro-hydraulic distributor is equal, respectively, to the ratio of the values of the working areas of the piston of the differential hydraulic cylinder; and with negative overlap of the spool pair of a four-linear proportional electro-hydraulic distributor, the absolute value of which is greater than the absolute value of the displacement of the spool from the middle position, which provides pressure values in the piston and rod cavities of the differential hydraulic cylinder, compensating for the maximum static load proportional to the unsprung mass; provided by:

- постоянство давлений в полостях дифференциального гидравлического цилиндра и в полостях соединенных с ними пневмогидравлических аккумуляторов при регулировке клиренса подрессоренной массы подвески транспортного средства, давление на входе четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя в этом случае остается постоянным;- the pressure is constant in the cavities of the differential hydraulic cylinder and in the cavities of the pneumohydraulic accumulators connected to them when adjusting the clearance of the sprung mass of the vehicle suspension, the inlet pressure of the four-line proportional electro-hydraulic distributor in this case remains constant;

- равенство суммы давлений в полостях дифференциального гидравлического цилиндра и в полостях соединенных с ними пневмогидравлических аккумуляторах величине давления на входе четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя при регулировке клиренса подрессоренной массы подвески транспортного средства;- equality of the sum of the pressures in the cavities of the differential hydraulic cylinder and in the cavities of the pneumatic-hydraulic accumulators connected to them to the pressure at the inlet of the four-line proportional electro-hydraulic distributor when adjusting the clearance of the sprung mass of the vehicle suspension;

Все перечисленные свойства позволяют регулировать клиренс подрессоренной массы подвески без изменения собственной частоты ее колебаний, связанной с давлениями в полостях дифференциального гидравлического цилиндра и в полостях соединенных с ними пневмогидравлических аккумуляторов, и, в свою очередь, с давлением на входе четырехлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя.All these properties allow you to adjust the suspension sprung mass of the suspension without changing its natural frequency of oscillations associated with the pressures in the cavities of the differential hydraulic cylinder and in the cavities of the pneumohydraulic accumulators connected to them, and, in turn, with the pressure at the inlet of the four-linear proportional electro-hydraulic distributor.

Подвеска колеса 27, при необходимости поддержания заданной собственной частоты колебаний подрессоренной массы 25, например, при увеличении или уменьшении этой массы либо при изменении температуры газа в пневматических полостях пневмогидравлических аккумуляторов 10 и 13 работает следующим образом.The suspension of the wheel 27, if it is necessary to maintain a given natural frequency of oscillation of the sprung mass 25, for example, with an increase or decrease in this mass or with a change in gas temperature in the pneumatic cavities of the pneumatic-hydraulic accumulators 10 and 13, works as follows.

Исходное положение в этом случае такое же, как и в случае регулировки клиренса подрессоренной массы 25.The starting position in this case is the same as in the case of adjusting the clearance of the sprung mass 25.

При изменении величины подрессоренной массы на входах «вх. 4» и «вх. 6» электронного вычислительного устройства 3 изменяются сигналы U_{ДД ПП} и U_{ДД ПШ}, поступающие с выходов датчиков давления 12 и 15. При изменении температуры газа в полостях пневмогидравлических аккумуляторов на входах «вх. 5» и «вх. 7» электронного вычислительного устройства 3 изменяются сигналы U_{ДТ ПП} и U_{ДТ ПШ}, поступающие с выходов датчиков температуры 11 и 14.With a change in the value of the sprung mass at the inputs of "input. 4 "and" in. 6 "electronic computing device 3 changes the signals U _{DD PP} and U _{DD PSH} , coming from the outputs of the pressure sensors 12 and 15. When the temperature of the gas in the cavities of the pneumohydraulic accumulators at the inputs" input. 5 "and" in. 7 "electronic computing device 3 changes the signals U _{DT PP} and U _{DT PN} coming from the outputs of the temperature sensors 11 and 14.

Поступающие, последовательно или одновременно, сигналы с датчиков 11, 12, 14, 15 и сигнал управления U_{упр сч} обрабатываются электронным вычислительным устройством 3. Результатом обработки становится величина сигнала U_дав на выходе «вых. 2» электронного вычислительного устройства 3, пропорциональная величине давления на входе электрогидравлического распределителя 7 (p_вх), обеспечивающей заданную собственную частоту подрессоренной массы 25.Applicants, sequentially or simultaneously, the signals from the sensors 11, 12, 14, 15 and the control signal U _{simp MF} processed electronic computing device 3. The processing result is the value of the signal _{to prevent} the output U 'O. 2 "electronic computing device 3, proportional to the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 (p _I ), providing a given natural frequency of the sprung mass 25.

Сигнал U_дав поступает на вход «вх. 1» сумматора 1 и суммируется с поступающим с выхода датчика давления 9 на вход «вх. 2» сумматора 1 сигналом U_oc2, пропорциональным величине давления на входе электрогидравлического распределителя 7. Разность сигналов U_дав-U_oc2 через усилитель мощности 4 поступает на обмотку электрогидравлического распределителя 6.The signal U _dav goes to the input "input. 1 ”of the adder 1 and is summed with the input from the output of the pressure sensor 9 to the input“ input. 2 "adder 1 signal U _oc2 , proportional to the pressure at the input of the electro-hydraulic distributor 7. The signal difference U _giving -U _oc2 through the power amplifier 4 is fed to the winding of the electro-hydraulic distributor 6.

Если величина (U_дав-U_oc2) больше нуля, выход электрогидравлического распределителя 6 соединяется через гидравлическую линию 39 с линией нагнетания 28 и рабочая жидкость начинает поступать в гидравлический аккумулятор 8 и, через отрицательные перекрытия золотниковой пары (гильза 48 и золотник 49) электрогидравлического распределителя 7, в гидравлические линии 38 и 41.If the value (U _giving -U _oc2 ) is greater than zero, the output of the electro-hydraulic distributor 6 is connected via a hydraulic line 39 to a discharge line 28 and the working fluid begins to flow into the hydraulic accumulator 8 and, through the negative overlaps of the spool pair (sleeve 48 and spool 49) of the electro-hydraulic distributor 7, into hydraulic lines 38 and 41.

Одновременно, электронное вычислительное устройство 3 вычисляет сумму величин U_{ДД ПП} и U_{ДД ПШ} по сигналам, поступающим на его входы с выходов датчиков давления 12 и 15. Эта сумма соответствует сумме давлений в полостях гидравлического цилиндра 21 (p_ПП+p_ПШ), связанной с давлением на входе электрогидравлического распределителя 7 (p_вх), формула 19. Если разность между суммой (U_{ДД ПП}+U_{ДД ПШ}) и сформированным электронным вычислительным устройством 3 сигналом U_дав выходит за пределы установленные допуском, с выхода «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 на обмотку электрогидравлического распределителя 18 поступает команда управления U_пер.At the same time, the electronic computing device 3 calculates the sum of the values of U _{DD PP} and U _{DD PN} on the signals received at its inputs from the outputs of the pressure sensors 12 and 15. This sum corresponds to the sum of the pressures in the cavities of the hydraulic cylinder 21 (p _PP + p _PN ) associated with the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 (p _I ), formula 19. If the difference between the sum (U _{DD PP} + U _{DD PSH} ) and the generated electronic computing device 3 signal U _giving exceeds the limits established by the tolerance, from the output “output. 1 "electronic computing device 3 on the winding of the electro-hydraulic distributor 18 receives a control command U _per .

Электрогидравлический распределитель 18 из положения «пол. 1» переходит в положение «пол. 2», соединяя гидравлическую линию 33 через гидравлические линии 32 и 31 с линией нагнетания 28. Через гидравлические линии 36 и 37 давление подводится к управляющим полостям гидравлических замков 19 и 20. Гидравлические замки открываются, соединяя выход «вых. 1» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 41, 42 и 44, дроссель 16 и гидравлическую линию 46 с поршневой полостью гидравлического цилиндра 21, а выход «вых. 2» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 38, 43 и 45, дроссель 17 и гидравлическую линию 47 - со штоковой полостью гидравлического цилиндра 21.Electro-hydraulic valve 18 from the position "floor. 1 "goes to the" floor. 2 ", connecting the hydraulic line 33 through the hydraulic lines 32 and 31 with the discharge line 28. Through the hydraulic lines 36 and 37, the pressure is supplied to the control cavities of the hydraulic locks 19 and 20. The hydraulic locks open, connecting the output" output. 1 "electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 41, 42 and 44, the throttle 16 and the hydraulic line 46 with the piston cavity of the hydraulic cylinder 21, and the output" output. 2 "electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 38, 43 and 45, the throttle 17 and the hydraulic line 47 with the rod cavity of the hydraulic cylinder 21.

Рабочая жидкость с выхода «вых. 1» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 41 и 42 поступает в аккумулятор 10 и, через гидравлическую линию 44, регулируемый дроссель 16 и гидравлическую линию 46, - в поршневую полость гидравлического цилиндра 21. Рабочая жидкость с выхода «вых. 2» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 38 и 43 поступает в аккумулятор 13 и, через гидравлическую линию 45, регулируемый дроссель 17 и гидравлическую линию 47, - в штоковую полость гидравлического цилиндра 21.The working fluid from the exit "out. 1 "of the electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 41 and 42 enters the accumulator 10 and, through the hydraulic line 44, the adjustable throttle 16 and the hydraulic line 46, into the piston cavity of the hydraulic cylinder 21. The working fluid from the outlet" out. 2 "of the electro-hydraulic distributor 7 through hydraulic lines 38 and 43 enters the accumulator 13 and, through the hydraulic line 45, an adjustable throttle 17 and a hydraulic line 47, into the rod cavity of the hydraulic cylinder 21.

Давления в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра 21 (p_ПП и p_ПШ) увеличиваются, соответственно увеличивается сумма сигналов, поступающих с выходов датчиков давления 12 и 15 (U_{ДД ПП}+U_{ДД ПШ}) на входы «вх. 4» и «вх. 6» электронного вычислительного устройства 3, и, когда разница между величиной сформированного электронным вычислительным устройством 3 сигнала U_дав и этой суммой входит в пределы установленные допуском, на выходе «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 обнуляется команда управления U_пер; электрогидравлический усилитель 18 переходит в положение «пол. 1», соединяя управляющие полости гидравлических замков 19 и 20 через гидравлические линии 36 и 37, 33, 32 и 31 с линией слива 29. Гидравлические замки 19 и 20 закрываются, разобщая гидравлические линии 41 и 42, 38 и 43.The pressures in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 21 (p _PP and p _PN ) increase, respectively, the sum of the signals coming from the outputs of the pressure sensors 12 and 15 (U _{DD PP} + U _{DD PN} ) to the inputs “input. 4 "and" in. 6 "of the electronic computing device 3, and when the difference between the value of the signal U _giving formed by the electronic computing device 3 and this sum falls within the limits established by the tolerance, the output is" output. 1 "electronic computing device 3 resets control command U _per ; electro-hydraulic amplifier 18 switches to the "floor. 1 ", connecting the control cavity of the hydraulic locks 19 and 20 through the hydraulic lines 36 and 37, 33, 32 and 31 with the drain line 29. The hydraulic locks 19 and 20 are closed, separating the hydraulic lines 41 and 42, 38 and 43.

Если величина (U_дав-U_oc2) меньше нуля, выход электрогидравлического распределителя 6 соединяется через гидравлическую линию 34 с линией слива 29 и давление рабочей жидкости p_вх уменьшается.If the value (U _giving -U _oc2 ) is less than zero, the output of the electro-hydraulic distributor 6 is connected via a hydraulic line 34 to the drain line 29 and the pressure of the working fluid p _in decreases.

Если сумма (U_{ДД ПП}+U_{ДД ПШ}) больше сформированного электронным вычислительным устройством 3 сигнала U_дав на величину установленного допуска, с выхода «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 на обмотку электрогидравлического распределителя 18 поступает команда управления U_пер.If the sum (U + U _{DD DD PP PN)} over the generated electronic computing device 3 _{to prevent} the signal U by the set tolerance, the output "O. 1 "electronic computing device 3 on the winding of the electro-hydraulic distributor 18 receives a control command U _per .

Электрогидравлический распределитель 18 из положения «пол. 1» переходит в положение «пол. 2», соединяя гидравлическую линию 33 через гидравлические линии 32 и 31 с линией нагнетания 28. Через гидравлические линии 36 и 37 давление подводится к управляющим полостям гидравлических замков 19 и 20. Гидравлические замки открываются, соединяя выход «вых. 1» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 41, 42 и 44, дроссель 16 и гидравлическую линию 46 с поршневой полостью гидравлического цилиндра 21, а выход «вых. 2» электрогидравлического распределителя 7 через гидравлические линии 38, 43 и 45, дроссель 17 и гидравлическую линию 47 - со штоковой полостью гидравлического цилиндра 21.Electro-hydraulic valve 18 from the position "floor. 1 "goes to the" floor. 2 ", connecting the hydraulic line 33 through the hydraulic lines 32 and 31 with the discharge line 28. Through the hydraulic lines 36 and 37, the pressure is supplied to the control cavities of the hydraulic locks 19 and 20. The hydraulic locks open, connecting the output" output. 1 "electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 41, 42 and 44, the throttle 16 and the hydraulic line 46 with the piston cavity of the hydraulic cylinder 21, and the output" output. 2 "electro-hydraulic distributor 7 through the hydraulic lines 38, 43 and 45, the throttle 17 and the hydraulic line 47 with the rod cavity of the hydraulic cylinder 21.

Рабочая жидкость из полостей гидравлического цилиндра 21 и пневмогидравлических аккумуляторов 10 и 13 через отрицательные перекрытия золотниковой пары (гильза 48 и золотник 49) электрогидравлического распределителя 7, начинает поступать в гидравлическую линию слива 29.The working fluid from the cavities of the hydraulic cylinder 21 and the pneumohydraulic accumulators 10 and 13 through the negative overlap of the spool pair (sleeve 48 and spool 49) of the electro-hydraulic distributor 7, begins to flow into the hydraulic drain line 29.

Давления в поршневой и штоковой полостях гидравлического цилиндра 21 (p_ПП и p_ПШ) уменьшаются, соответственно уменьшается сумма сигналов, поступающих с выходов датчиков давления 12 и 15 (U_{ДД ПП}+U_{ДД ПШ}) на входы «вх. 4» и «вх. 6» электронного вычислительного устройства, и, когда разница между величиной сформированного электронным вычислительным устройством 3 сигнала U_дав и этой суммой (U_{ДД ПП}+U_{ДД ПШ}-U_дав) входит в пределы установленные допуском, на выходе «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 обнуляется команда управления Шер; электрогидравлический усилитель 18 переходит в положение «пол. 1», соединяя управляющие полости гидравлических замков 19 и 20 через гидравлические линии 36 и 37, 33, 32 и 31 с линией слива 29. Гидравлические замки 19 и 20 закрываются, разобщая гидравлические линии 41 и 42, 38 и 43.The pressure in the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder 21 (p _PP and p _PN ) decreases, respectively, the sum of the signals coming from the outputs of the pressure sensors 12 and 15 (U _{DD PP} + U _{DD PN} ) to the inputs “input. 4 "and" in. 6 "electronic computing device, and when the difference between the magnitude of the generated electronic computing device 3 and the signal U _{to prevent} this sum (U _{DD PP} + U _DD -U _{prevent PN)} enters within the specified tolerances, the output" O. 1 "electronic computing device 3 resets control command Cher; electro-hydraulic amplifier 18 switches to the "floor. 1 ", connecting the control cavity of the hydraulic locks 19 and 20 through the hydraulic lines 36 and 37, 33, 32 and 31 with the drain line 29. The hydraulic locks 19 and 20 are closed, separating the hydraulic lines 41 and 42, 38 and 43.

В обоих рассмотренных случаях установленные на входе электрогидравлического распределителя 7 и, соответственно, в полостях гидравлического цилиндра давления обеспечивают заданную собственную частоту колебаний подрессоренной массы 25, при этом суммарное усилие, действующее на корпус 22 гидравлического цилиндра 21, остается неизменным (20).In both cases considered, the pressures installed at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 and, accordingly, in the cavities of the hydraulic cylinder provide the specified natural frequency of oscillations of the sprung mass 25, while the total force acting on the housing 22 of the hydraulic cylinder 21 remains unchanged (20).

Однозначность связи заданной собственной частоты колебаний подрессоренной массы 25 и величины давления (p_вх) на входе электрогидравлического распределителя 7 подтверждается следующими соображениями.The unambiguity of the relationship between the given natural frequency of oscillations of the sprung mass 25 and the pressure value (p _in ) at the input of the electro-hydraulic distributor 7 is confirmed by the following considerations.

Известно, что собственная частота колебательной системы определяется по формулеIt is known that the natural frequency of the oscillatory system is determined by the formula

Здесь: ν - собственная частота колебаний, в рассматриваемом случае подрессоренной массы 25 подвески колеса 27;Here: ν is the natural vibration frequency, in the case under consideration, of the sprung mass 25 of the suspension of the wheel 27;

k - жесткость пружины, в рассматриваемом случае гидравлического цилиндра 21 с подключенными к его полостям пневмогидравлическими аккумуляторами 10 и 13;k is the stiffness of the spring, in the present case, the hydraulic cylinder 21 with pneumohydraulic accumulators 10 and 13 connected to its cavities;

m - подрессоренная масса 25 подвески колеса 27, приведенная к корпусу гидравлического цилиндра 21.m is the sprung mass 25 of the suspension of the wheel 27, reduced to the housing of the hydraulic cylinder 21.

Так как собственная частота колебаний подрессоренной массы 25 задается изначально (исходя из необходимости обеспечения виброзащищенности пассажиров, грузов и конструктивных элементов автомобиля), формулу 21 удобно записать как пропорциональную зависимость между жесткостью гидравлического цилиндра 21 (k) с подключенными к его полостям пневмогидравлическими аккумуляторами 10 и 13 и подрессоренной массой 25:Since the natural vibration frequency of the sprung mass 25 is set initially (based on the need to ensure vibration protection of passengers, cargo and structural elements of the car), formula 21 is conveniently written as a proportional relationship between the stiffness of the hydraulic cylinder 21 (k) with pneumatic-hydraulic accumulators 10 and 13 connected to its cavities and sprung mass of 25:

При этомWherein

k=k_ПП+k_ПШ k = k _PP + k _PN

Здесь k_ПП - жесткость гидравлического цилиндра 21 со стороны полости поршневой;Here k _PP - the stiffness of the hydraulic cylinder 21 from the side of the piston cavity;

k_ПШ - жесткость гидравлического цилиндра 21 со стороны полости штоковой.k _ПШ - rigidity of the hydraulic cylinder 21 from the side of the rod cavity.

В свою очередь:In its turn:

и

and

Здесь: k_{ПП гидр} - жесткость рабочей жидкости, приведенная к корпусу 22 гидравлического цилиндра 21, которая зависит от суммарного объема рабочей жидкости (V_{ПП Ж}) в его поршневой полости, в гидравлической полости пневмогидравлического аккумулятора 10 и в гидравлических линиях 42 и 44;Here: k _{PP hydr} - the rigidity of the working fluid reduced to the housing 22 of the hydraulic cylinder 21, which depends on the total volume of the working fluid (V _{PP Ж} ) in its piston cavity, in the hydraulic cavity of the pneumohydraulic accumulator 10 and in the hydraulic lines 42 and 44;

k_{ПП пн} - жесткость газа, приведенная к корпусу 22 гидравлического цилиндра 21, которая зависит от объема газа (V_{ПП Г}) в пневматической полости пневмогидравлического аккумулятора 10;k _{PP Mon} - gas hardness reduced to the housing 22 of the hydraulic cylinder 21, which depends on the volume of gas (V _{PP G} ) in the pneumatic cavity of the pneumohydraulic accumulator 10;

k_{ПШ гидр} - жесткость рабочей жидкости, приведенная к корпусу 22 гидравлического цилиндра 21, которая определяется суммарным объемом рабочей жидкости (V_{ПШ ж}) в его штоковой полости, в гидравлической полости пневмогидравлического аккумулятора 13 и в гидравлических линиях 43 и 45;k _{PN hydr} - the stiffness of the working fluid contained in the housing 22 of the hydraulic cylinder 21, which is determined by the total volume of the working fluid (V _{x PN)} to its rod cavity, the cavity of fluid in the hydraulic accumulator 13 and hydraulic lines 43 and 45;

k_ПШпн - жесткость газа, приведенная к корпусу 22 гидравлического цилиндра 21, которая зависит от объема газа (V_{ПШ Г}) в пневматической полости пневмогидравлического аккумулятора 13.k _ПШпн - gas stiffness reduced to the housing 22 of the hydraulic cylinder 21, which depends on the gas volume (V _{ПШ Г} ) in the pneumatic cavity of the pneumohydraulic accumulator 13.

Из определения жесткости:From the definition of stiffness:

Здесь: ΔF - приращение нагрузки, действующей на корпус 22 гидравлического цилиндра 21;Here: ΔF is the increment of the load acting on the housing 22 of the hydraulic cylinder 21;

Δx - приращение перемещения корпуса 22 относительно поршня 23 при величине давления в штоковой полости гидравлического цилиндра 21 равной атмосферному.Δx is the increment of displacement of the housing 22 relative to the piston 23 when the pressure in the rod cavity of the hydraulic cylinder 21 is equal to atmospheric.

Так как

As

Известно (см., например, Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е., «Гидравлические приводы и системы», Москва, Форум, 2007, стр. 19), что для жидкости

или

, после подстановки в (23):It is known (see, for example, Nazemtsev A.S., Rybalchenko D.E., "Hydraulic Drives and Systems", Moscow, Forum, 2007, p. 19) that for a liquid

or

, after substituting in (23):

Здесь: У - объемный модуль упругости;Here: Y is the bulk modulus of elasticity;

V₀ - начальный объем.V ₀ is the initial volume.

Для определения пневматической жесткости используется уравнениеTo determine the pneumatic stiffness, the equation is used

Клапейрона (универсальный газовый закон

), из которого следует, чтоClapeyron (universal gas law

), from which it follows that

,

,

и, после подстановки в (23):

and, after substituting in (23):

Здесь: p_0ПП - начальное давление зарядки в газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 10;Here: p _0PP is the initial charging pressure in the gas cavity of the pneumohydraulic accumulator 10;

V_0ПП - начальный объем газа в газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 10;V _0PP is the initial volume of gas in the gas cavity of the pneumohydraulic accumulator 10;

T_0ПП - температура газа при зарядке пневмогидравлического аккумулятора 10.T _0PP - gas temperature when charging a pneumohydraulic accumulator 10.

Аналогично, для поршневой полости гидравлического цилиндра 21:Similarly, for the piston cavity of the hydraulic cylinder 21:

Из сравнения (24) с (25) и (26) с (27) следует, что при значениях E=1400…1700 МПа (см. Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е., «Гидравлические приводы и системы», Москва, Форум, 2007, стр. 19) и максимальных значениях статического давления (p_ПП, p_ПШ) которые в сумме не могут превышать давления в линии нагнетания (21,0 МПа … 28,0 МПа), влияние гидравлической жесткости (k_{ПП гидр}, k_{ПШ гидр}) незначительно и в дальнейших рассуждениях может не учитываться. В случае желания повысить точность выставки собственной частоты колебаний подрессоренной массы 25, в вычисляемое ниже значение величины давления на входе электрогидравлического распределителя 7, может быть введена поправка.From a comparison of (24) with (25) and (26) with (27) it follows that at values of E = 1400 ... 1700 MPa (see Nazemtsev A.S., Rybalchenko D.E., "Hydraulic Drives and Systems", Moscow, Forum, 2007, p. 19) and the maximum values of static pressure (p _PP , p _PN ) which in total cannot exceed the pressure in the discharge line (21.0 MPa ... 28.0 MPa), the influence of hydraulic stiffness (k _{PP hydr} , k _{PS hydr} ) is insignificant and may not be taken into account in further discussions. If you want to improve the accuracy of the exhibition of the natural frequency of oscillations of the sprung mass 25, a correction can be introduced into the value of the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 calculated below.

Принимая во внимание сказанное выше:Considering the above:

Подставив в (28) уравнения (17) и (18):Substituting equations (17) and (18) in (28):

и после проведения преобразований получается квадратное уравнение, однозначно связывающее давление на входе электрогидравлического распределителя 7 с жесткостью подвески и, соответственно, с собственной частотой колебаний подрессоренной массы 25.and after the transformations, a quadratic equation is obtained that uniquely relates the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 to the suspension stiffness and, accordingly, to the natural vibration frequency of the sprung mass 25.

Здесь:Here:

;

;

;

;

.

.

Перепишем эти формулы в виде:We rewrite these formulas in the form:

;

;

;

;

;

;

где

;

;Where

;

;

;

;

;

;

;

;

.

;

;

.

Решение уравнения (29) определяет величину давления на входе электрогидравлического распределителя 7 (p_вх).The solution of equation (29) determines the pressure at the inlet of the electro-hydraulic distributor 7 (p _I ).

Таким образом, заданная собственная частота колебаний подрессоренной массы подвески ТС реализуется путем проведением следующих операций:Thus, a given natural frequency of oscillations of the sprung mass of the vehicle suspension is realized by the following operations:

- в электронное вычислительное устройство 3 вводятся постоянные, для данного вида подвески, величины: C_a1, C_a2, C_b1, C_b2, C_c1, C_c2, C_c3;- in the electronic computing device 3 are introduced the constants for this type of suspension, the values: C _a1 , C _a2 , C _b1 , C _b2 , C _c1 , C _c2 , C _c3 ;

- на вход подвески, и далее на вход электронного вычислительного устройства 3 поступает управляющий сигнал U_{упр сч}, пропорциональный задаваемой собственной частоте (ν);- to the input of the suspension, and then to the input of the electronic computing device 3 receives a control signal U _CPR , proportional to the set natural frequency (ν);

- на входы электронного вычислительного устройства 3 поступают: на вход «вх. 4» сигнал U_{ДД ПП}, пропорциональный величине статического давления в поршневой полости (p_ПП) гидравлического цилиндра 21; на вход «вх. 6» сигнал U_{ДД ПШ}, пропорциональный величине статического давления в штоковой полости (p_ПШ) гидравлического цилиндра 21; на вход «вх. 5» сигнал U_{ДТ ПП}, пропорциональный температуре газа в пневматической полости пневмогидравлического аккумулятора 10 и на вход «вх. 7» сигнал U_{ДТ ПШ}, пропорциональный температуре газа в пневматической полости пневмогидравлического аккумулятора 13;- to the inputs of the electronic computing device 3 is received: to the input "input. 4 "signal U _{DD PP} , proportional to the static pressure in the piston cavity (p _PP ) of the hydraulic cylinder 21; at the entrance 6 "signal U _{DD PSH} , proportional to the value of the static pressure in the rod cavity (p _PN ) of the hydraulic cylinder 21; at the entrance 5 "signal U _{DT PP} , proportional to the temperature of the gas in the pneumatic cavity of the pneumohydraulic accumulator 10 and to the input" input. 7 "signal U _{ДТ ПШ} proportional to the temperature of the gas in the pneumatic cavity of the pneumohydraulic accumulator 13;

- электронное вычислительное устройство 3 рассчитывает значение «m» по формуле:- electronic computing device 3 calculates the value of "m" according to the formula:

;

;

- электронное вычислительное устройство 3 рассчитывает значение «k» по формуле (22);- electronic computing device 3 calculates the value of "k" according to the formula (22);

- электронное вычислительное устройство 3 рассчитывает значение «p_вх» путем решения квадратного уравнения (29) и формирует на выходе «вых. 2» сигнал управления U_дав, пропорциональный величине «p_вх».- electronic computing device 3 calculates the value of "p _I " by solving the quadratic equation (29) and generates the output "output. 2 "control signal U _giving proportional to the value of" p _I ".

В случае необходимости одновременного изменения клиренса неподрессоренной массы 25 и выставки собственной частоты ее колебаний (например, при подъеме подрессоренной массы 25 после изменения ее величины) работа подвески происходит в соответствии с двумя описанными выше режимами работы. Команда Шер на выходе «вых. 1» электронного вычислительного устройства 3 обнуляется только тогда, когда и значение (U_{упр кл}-U_ос1), и значение (U_{ДД ПП}+U_{ДД ПШ}-U_дав) входят в пределы установленные допусками.If it is necessary to simultaneously change the clearance of unsprung mass 25 and exhibit its natural frequency of its oscillations (for example, when lifting the sprung mass 25 after changing its value), the suspension operates in accordance with the two modes of operation described above. Cher command at the exit “out. 1 "electronic computing device 3 is reset only when both the value (U -U _{simp Cl OC1),} and the value (U _{DD PP} + U _DD -U _{prevent PN)} fall within the specified tolerances.

Claims (7)

1. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства, содержащая дифференциальный гидравлический цилиндр, в котором размещен поршень со штоком, соединяющий подрессоренную и неподрессоренную массы, пневмогидравлические аккумуляторы, подключённые к полостям дифференциального гидравлического цилиндра, четырёхлинейный электрогидравлический распределитель, электронное вычислительное устройство, входы которого соединены с электрическими выходами датчиков давления в полостях дифференциального гидравлического цилиндра, отличающаяся тем, что включает трехлинейный пропорциональный электрогидравлический распределитель, выход которого подключен к гидравлическому входу четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, а гидравлический вход - к линии нагнетания гидравлической системы.1. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel, comprising a differential hydraulic cylinder, in which a piston with a rod is placed, connecting sprung and unsprung masses, pneumohydraulic accumulators connected to the cavities of the differential hydraulic cylinder, a four-line electro-hydraulic distributor, an electronic computing device, the inputs of which are connected to electrical outputs pressure sensors in the cavities of the differential hydraulic cylinder, exl sistent in that it comprises three-way electrohydraulic proportional valve, whose output is connected to a hydraulic input chetyrohlineynogo electrohydraulic proportional distributor and a hydraulic input - to the discharge line of the hydraulic system. 2. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что к гидравлическому входу четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя подключены пневмогидравлический аккумулятор и датчик давления с электрическим выходом.2. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that a pneumohydraulic accumulator and a pressure sensor with electric output are connected to the hydraulic input of the four-line proportional electro-hydraulic distributor. 3. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что отношение величин ширины рабочих окон гильзы четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя равно отношению величин рабочих площадей поршня дифференциального гидравлического цилиндра.3. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the ratio of the widths of the working windows of the liner of the four-line proportional electro-hydraulic distributor is equal to the ratio of the values of the working areas of the piston of the differential hydraulic cylinder. 4. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что перекрытия золотниковой пары четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя выполнены отрицательными, а их абсолютная величина больше, чем абсолютная величина смещения золотника из среднего положения, которая обеспечивает величины давлений в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидравлического цилиндра, компенсирующие статическую нагрузку, пропорциональную максимальной величине подрессоренной массы.4. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the spool spans of the four-line proportional electro-hydraulic distributor are negative, and their absolute value is greater than the absolute value of the spool displacement from the middle position, which provides pressure values in the piston and rod cavities differential hydraulic cylinder, compensating for the static load proportional to the maximum value of the sprung mass. 5. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что входы электронного вычислительного устройства соединены с электрическим входом, на который поступает сигнал управления величиной клиренса неподрессоренной массы; с электрическим входом, на который поступает сигнал управления собственной частотой колебаний неподрессоренной массы; с электрическим выходом датчика измерения перемещения корпуса дифференциального гидравлического цилиндра относительно его поршня; с электрическими выходами датчиков температуры газа в пневматических частях пневмогидравлических аккумуляторов, подключённых к полостям дифференциального гидравлического цилиндра.5. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the inputs of the electronic computing device are connected to an electrical input to which a control signal for the clearance value of the unsprung mass is supplied; with an electrical input to which a control signal of the natural frequency of the unsprung mass is supplied; with the electrical output of the sensor for measuring the displacement of the housing of the differential hydraulic cylinder relative to its piston; with electrical outputs of gas temperature sensors in the pneumatic parts of pneumohydraulic accumulators connected to the cavities of a differential hydraulic cylinder. 6. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что первый выход электронного вычислительного устройства соединён с электрическим входом трёхлинейного двухпозиционного электрогидравлического распределителя, управляющего положением односторонних гидравлических замков, перекрывающих гидравлические линии.6. Hydropneumatic suspension of a vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the first output of the electronic computing device is connected to the electrical input of a three-line two-position electro-hydraulic distributor that controls the position of one-way hydraulic locks that block hydraulic lines. 7. Гидропневматическая подвеска колеса транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что первый вход сумматора соединен со вторым выходом электронного вычислительного устройства, второй вход соединен с электрическим выходом датчика давления на входе четырёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя, а выход сумматора соединён с электрическим входом трёхлинейного пропорционального электрогидравлического распределителя.

7. Hydropneumatic suspension of the vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the first input of the adder is connected to the second output of the electronic computing device, the second input is connected to the electrical output of the pressure sensor at the input of the four-line proportional electro-hydraulic distributor, and the output of the adder is connected to the electrical input of the three-line proportional electro-hydraulic distributor.

Images