156504. lajstromszámú szabadalom • Ülésfelfüggesztés traktorokhoz és közúti gépjárművekhez
3 156504 4 1+4Ő2 £ 2 (1—|2)2 + 4^2~|r ahol a =az ülés saját frekvenciája, Cl) a to = a gerjesztő frekvencia $ = — relatív csillapítás 2ma m = az ülés és a vezető együttes tömege k = a lengéscsillapítónak az x elmozdulásra redukált csillapítási tényezője c = a hordrugónak az x elmozdulásra vonatkoztatott merevsége x = az ülés függőleges irányú elmozdulása g = a padló gerjesztést képviselő elmozdulása. Az előbbi képletet vizsgálva látható, hogy a számláló harmadfokú, a nevező pedig csak másodfokú függvénye a gerjesztő frekvenciának. Ez a rezonanciagörbe folytonos növekedését okozza. Az ülést gerjesztő spektrum a frekvencia növekedésével csökken, a végtelenhez tartó rezonanciagörbe négyzetével: való szorzata azonban — amely szorzat az utazási kényelemmel arányos — nagyobb frekvenciák tartományában is jelentős értékeket mutat. Minthogy az ülést gerjesztő spektrumban a magasabb frekvenciák is előfordulnak, a fenti körülmény határt szab az elérhető utazási kényelemnek. Az előbb ismertetett rezonanciagörbe végtelenhez tartoznak megakadályozása céljából próbálkoztak már olyan ülésfelfüggesztéssel is, amelynél a hidraulikus csillapítást nagy keresztmetszetű szelep (pl. gyűrűszelep) nyitásával, illetve zárásával végezték. A gyakorlatban, a találmány célkitűzésének megvalósítására ez a megoldás sem, vált be, mert az ilyen csillapítóknál nagyobb frekvenciájú rezgések (kb. 10 Hz felett) esetén a nyomást korlátozó szelep nagy tehetetlenségié miatt a szelep nem működött helyesen. Ez a szerkezetkivitel aránylag bonyolult, nagy súlyú és nagy helyet igényel, működése nem megbízható, ezért a gyakorlatban nem is alkalmazzák. A találmány célja olyan ülésfelfüggesztés létesítése, amely a közúti járműveknél és traktoroknál előforduló szokásos útviszonyok és sebességek esetén föltétlenül rázásmentes, kényelmes ülést biztosít, és amely így még rossz útviszonyok mellett is lehetővé teszi nagyobb sebességek használatát, ületve a gépjármű vezetőjének egészségét nem rongálja. A találmány a kitűzött feladatot azzal oldja meg, hogy a lengéscsillapítóval sorbakötött segédrugója, illetve rugói vannak. A találmány jellemzője az is, hogy a párhuzamosan kötött hordrugóv'al és a lengéscsillapítóval sorbakötött segédrugója, Vagy a hordrugóval párhuzamosan, a lengéscsillapítóval pedig sorbakötött segédrugója van. Találmányunkra jellemző továbbá, hogy a lengéscsillapítóval sorbakötött segédrugö merevsége a hordrugó, illetve hordrugók merevségének tízszerese vagy ennél kisebb. A találmányt részleteiben a rajzon vázolt kiviteli példákkal kapcsolatban ismertetjük. 5 Az 1. ábra a találmány szerinti ülésfelfüggesztés egy példaképpeni kiviteli alakjának elvi vázlata. A 2. ábra egy újabb példaképpeni kiviteli alak elvi vázlata. 10 A 3. ábra egy hagyományos ülésfelfüggesztés és egy találmány szerinti ülésfelfüggesztés .rezonanciagörbéjét szemlélteti. Vizsgálataink folyamán arra a meglepő eredményre jutottunk, hogy abban az esetben, ha az •^ ülést tartó hordrugókkal párhuzamosan kapcsolt csillapítókkal további segédrugót vagy segédrugókat kötünk sorba, akkor az ülés rezonanciagörbéje a nagy gerjesztő frekvenciák tartományában nem a végtelenhez, hanem egy aránylag alacsony, véges határértékhez tart. A kísérleti ülésfelfüggesztés megoldásainak elvi vázlatait az 1. és 2. ábrák szemléltetik. A vázlatokon az 1 ülést a 2 hordrugó tartja és ezzel sorba van kapcsolva a 3 csillapító. Az 1. ábra szerinti kivitelnél a találmány szerinti alkalmazott 4 segédrugó 25 mind a 2 hordrugóval, mind a 3 csillapítóval sorba van kötve, a 2. ábra szerinti kivitelnél azonban a 4 segédrugó a 3 csillapítóval sorba, a 2 hordrugóval pedig párhuzamosan van beiktatva. 30 Az 1. ábrán vázolt ülésfelfüggesztési rendszer mozgását a következő differenciál egj rendszer írja le: 35 40 50 d2 x m—--- -f c2 (x—z) + k dt2 dx dz dt dz dt dx dt (c2 + C4) z (t) — k —— dt - c2 x(t) = e 4 -g{t) E differenciál-egyenletrendszert a hagyományos ülésfelfüggesztéssel kapcsolatban ismerte-45 tett egyenlethez hasonlóan megoldva a rezonanciagörbékre a következő egyenletet kapjuk: = £2 « 2 ,1 _{_ 4 £2 $2 [1 - ^(a + ,i)]j + 4 52 ^p _ a £2)2 55 ahol a = a 2 hordrugóra vonatkoztatott saját frekvencia, a 60 d = a 2 hordrugóra vonatkoztatott relatív csillapítás a = a 2 hordrugó és a beiktatott 4 segédrugó merevségének hányadosa z = a 4 segédrugó padlóval ellentétes 65 végének abszolút elmozdulása. 2
