Сиденье транспортного средства с подвеской активного типа
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения. Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности гашения вертикальных колебаний сиденья в широком амплитудно-частотном диапазоне. Технический результат достигается тем, что одновременно с основной системой подрессоривания подвески сиденья (цилиндрическая пружина - гидро-демпфер) дополнительно используется активный упругий элемент в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия с пневмосистемой, снабженной системой электронного управления, включающей в себя датчик перемещения и датчик вибрации для отслеживания среднеквадратических ускорений, установленный на каркасе сиденья.
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения.
Известна конструкция сиденья транспортного средства, выбранная в качестве прототипа, содержащая основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом, (описание к RU №2261809, MПK7 B 60 N 2/50).
Основным недостатком известной конструкции является малая эффективность при работе в широком амплитудно-частотном диапазоне, т.к. здесь не учитывается уровень среднеквадратических ускорений, имеющих место в колебательных процессах.
Задача полезной модели - улучшение эксплуатационных характеристик подвески сиденья.
Технический результат от использования полезной модели - повышение эффективности гашения вертикальных колебаний сиденья в широком амплитудно-частотном диапазоне.
Технический результат достигается тем, что в подвеске сиденья, содержащей основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство подвески сиденья, выполненное в виде раздельно размещенных между основанием и верхней парой планок цилиндрической пружины с гидравлическим демпфером, а также дополнительного активного упругого элемента в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия с пневмосистемой, снабженной системой электронного управления, включающей в себя датчик перемещения и датчик вибрации для отслеживания среднеквадратических ускорений, установленный на каркасе сиденья.
На фиг.1 представлена принципиальная схема подвески сиденья.
Активная подвеска сиденья транспортного средства состоит из каркаса сиденья с подушкой и спинкой 1, основания 2, верхней 3 и нижней 4 пары планок параллельно расположенных одна относительно другой, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания 2 и каркаса сиденья 1, цилиндрической пружины 5, установленной между основанием 2 и верхней пары планок 3 подвески сиденья, гидравлического демпфера 6, пневматического цилиндра двухстороннего действия 7, установленных между основанием 2 и каркасом 1 сиденья, двух электропневматических клапана 8, двух пневматических дросселей 9, ресивера 10, связанных между собой и двумя рабочими полостями пневматического цилиндра двухстороннего действия 7 пневмомагистралями 14, электронного блока управления 11, датчика
ускорений (виброакселерометр) 12, установленного на каркасе сиденья 1 и датчика положения (реохордный резистор) 13, установленного между основанием 2 и каркасом 1 подвески сиденья.
Устройство работает следующим образом.
В процессе работы подвеска сиденья подвергается воздействию вибрации, передаваемой от окружающей среды и механизмов транспортного средства. Это воздействие последовательно предается на основание 2 и само сиденье 1. При возникновении колебаний сиденья 1, на датчике ускорений 12 появляется электрический сигнал, который поступает на электронный блок управления 11, где происходит его дальнейшая обработка. Электронный блок 11 управляет работой электропневматических клапанов 8, с помощью которых под определенным давлением из ресивера 10 подается воздух в рабочие полости пневматического цилиндра 7 посредством пневмомагистралей 14. Управляющий сигнал с электронного блока 11 подается не постоянно, а только в том случае, когда ускорение, вызванное вибрацией, на сиденье 1 превышает допустимые значения. Это может происходить вследствие наезда транспортного средства на какую-либо большую неровность или в следствии совпадения собственной частоты колебаний подвески сиденья с частотой вынуждающей силы, т.е. попаданием в зону резонанса. Процесс подачи управляющего сигнала на электропневматические клапаны 8 производится не одновременно, а поочередно, в зависимости от того в каком положении относительно равновесного состояния или начального положения находится сиденье 1. Это положение определяется в начале работы с помощью датчика положения 13 сигнал, с которого также поступает на электронный блок управления 11, где происходит последующая его обработка. Уровень сигнала с датчика положения 13 зависит от веса водителя. Таким образом, осуществляется подача воздуха в надпоршневую полость пневматического цилиндра 7 при приближении сиденья 1 в крайнее нижнее положение и подача воздуха в штоковую полость пневматического цилиндра 7 при приближении сиденья 1
в крайнее верхнее положение, за счет чего прогрессивно увеличивается жесткость подвески сиденья то на рабочем ходе, то на ходе отбоя. Такое активное изменение упругой характеристики подвески сиденья позволяет вывести ее рабочий процесс в зарезонансную зону или уменьшить амплитуду колебаний и предотвратить пробой на рабочем ходе или ходе отбоя при жестких условиях работы. Устанавливать оптимальную статическую характеристику подвески сиденья можно регулировкой интенсивности подачи воздуха в рабочие полости пневматического цилиндра двухстороннего действия 7 из ресивера 10 пневматическими дросселями 9. Наполнение ресивера 10 можно производить из пневмосистемы трактора или автомобиля.
При благоприятных условиях работы подача воздуха в полости пневматического цилиндра прекращается и подвеска работает в более мягком режиме, определяемым жесткостью пружины 5 и коэффициентом демпфирования гидро-демпфера 6.
Активная подвеска сиденья транспортного средства, содержащая основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, отличающаяся тем, что амортизирующее устройство подвески сиденья, выполнено в виде раздельно размещенных между основанием и верхней парой планок цилиндрической пружины, а также гидравлического демпфера и дополнительного активного упругого элемента в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия с пневмосистемой, снабженной системой электронного управления, включающей в себя датчик перемещения и датчик вибрации для отслеживания среднеквадратических ускорений, установленный на каркасе сиденья.
