ЦЕЛЬ. Экспериментальное определение влияния демпфирующего устройства и различного сочетания переменного и постоянного объема воздуха в диафрагменной пневматической подвеске на эффективность гашения свободных затухающих колебаний подрессоренной массы при импульсном кинематическом возмущении. МЕТОДЫ. Возбуждение свободных затухающих колебаний подрессоренной массы на пневмоподвеске осуществлялось на динамическом стенде с помощью гидропульсатора методом толчка поршня пневморессоры на 50 и 100 мм вверх или вниз. При этом колебания подрессоренной массы регистрировались во времени с помощью магнитострикционного датчика перемещения GEFRAN MK 4, данные с которого поступали на пульт управления. Методика испытаний предусматривала запись осциллограмм свободных затухающих колебаний подрессоренного груза, массой 500 кг, установленного на пневматической рессоре с резинокордной оболочкой рукавного типа, структура которой зависела от разного сочетания величин постоянного и переменного объемов поршня пневморессоры и установки демпфирующих устройств между ними. Испытания проводились при следующих рабочих объемах поршня пневморессоры: 11; 18,6; 31 и 38,6 л, где 11 л - переменный объем над поршнем; 18,6 л - суммарный объем резинокордной оболочки (11 л) и полого поршня (7,6 л); 31 л - суммарный объем резинокордной оболочки (11 л) и ресивера (20 л); 38,6 л - суммарный объем резинокордной оболочки (11 л), полого поршня (7,6 л) и ресивера (20 л). При объемах 11 и 31 л сообщение с полостью поршня перекрывалось заглушкой, а при объемах 18,6 и 38,6 л сообщение с резинокордной оболочкой с полостью поршня было либо свободным, либо через демпфирующий узел, представляющий собой дроссельное отверстие диаметром 6 мм и обратный клапан, открытый на ходе сжатия поршня пневморессоры. При объеме 31 и 38,6 л к верхней крышке поршня пневморессоры подсоединялся ресивер посредством шланга длиной 1 м и сечением 20 мм. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Проведен анализ влияния воздушного демпфирования и различных сочетаний переменного и постоянного объема пневматической рессоры на ее демпфирующие свойства, результаты представлены в виде осциллограмм свободных затухающих колебаний. ВЫВОДЫ. По сравнению с поршнем пневморессоры без постоянного дополнительного объема увеличение рабочего объема с 11 до 18,6 л за счет подсоединения полости поршня, на котором установлены дроссель с обратным клапаном, обеспечивает снижение собственной частоты колебаний в среднем с 1,75 до 1,25 Гц и уменьшение амплитуды первого колебания на 23 %. Подсоединение к переменному объему поршня пневморессоры ресивера, объемом в 20 л, приводит к снижению амплитуды первого колебания свободных затухающих колебаний подрессоренной массы на 50 % и времени затухания колебаний в среднем с 1,7 до 1 с.
The PURPOSE of the paper is to determine experimentally the influence of the damping device and various combinations of variable and constant air volumes in the diaphragm pneumatic suspension on damping efficiency of free decay oscillations of the sprung weight at a pulsed kinematic disturbance. METHODS. The excitation of free damped oscillations of the sprung weight on the air suspension was carried out on a dynamic test bench by means of a hydropulsator by the method of piston push of the air spring upwards or downwards by 50 and 100 mm. Magnetostrictive displacement transducer GEFRAN MK 4 registered the oscillations of the sprung weight in time and sent the data to the control panel. The test method provided for the recording of the oscillograms of the free damped oscillations of 500 kg sprung weight mounted on the air spring with a sleeve-type rubber-cord shell, the structure of which depended on different combinations of the values of the constant and variable volumes of the air spring and installation of damping devices between them. The tests were carried out at the following displacement volumes of the air spring piston: 11; 18.6; 31 and 38.6 litres, where 11 litres is a variable volume above the piston; 18.6 litres - the total volume of the rubber-cord shell (11 litres) and the hollow piston (7.6 litres); 31 litres - the total volume of the rubber-cord shell (11 litres) and the receiver (20 litres); 38.6 litres - the total volume of the rubber-cord shell (11 litres), the hollow piston (7.6 litres) and the receiver (20 litres). When the volumes equaled 11 and 31 litres connection with the piston cavity was blocked by a plug. When the volumes were 18.6 and 38.6 litres the connection of the rubber-cord shell with the piston cavity was either free, or through a damping unit represented by a 6 mm diameter throttle and a reverse pressure valve opened during the compression strike of the air spring piston. When the volumes equaled 31 and 38.6 litres the receiver was connected to the top cover of the air spring by piston by a 1 m-long hose with the section of 20 mm. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The analysis is given to the effect of air damping and various combinations of variable and constant volumes of the air spring on its damping properties. The results are presented in the form of oscillograms of free damped oscillations. CONCLUSIONS. As compared with the air spring without a constant additional volume, increase in the displacement volume from 11 to 18.6 litres due to connecting the piston cavity with the throttle and reverse pressure valve installed on the piston decreases the natural frequency of oscillations on average from 1.75 to 1.25 Hz and reduces the amplitude of the first oscillation by 23%. A receiver with the volume of 20 litres connected to a variable volume of the air spring decreases the amplitude of the first oscillation of free damped oscillations of the sprung weight by 50% and reduces the oscillation damping time on average from 1.7 to 1s.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.