Устройство рессоры: Рессорная подвеска, рессора, балансирная подвеска

Рессорная подвеска, рессора, балансирная подвеска

 

Какое назначение подвески автомобиля, как она подразделяется?

Подвеска автомобиля – совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между несущей системой и мостами или колесами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на несущую систему и затухание их колебаний, а также регулирование положения кузова автомобиля во время движения.

Подвески по виду упругого элемента подразделяются на рессорные, пружинные, торсионные, пневматические и гидропневматические. Наибольшее распространение на грузовых автомобилях получили подвески на полуэллиптических рессорах.

Как устроена рессорная подвеска?

Рессорная подвеска на полуэллиптических рессорах (рис.157, а) состоит из рессоры, набранной из отдельных стальных упругих листов 5 разной длины, но одинаковой ширины. Самый длинный лист называется коренным. Под ним находится подкоренной лист, который несколько короче коренного и т. д. На переднем конце рессоры автомобиля ЗИЛ-130 на подкладке 1 двумя болтами и стремянками 6 крепится съемное ушко 2, в которое устанавливается втулка 19. Ушко шарнирно соединено со стальным пальцем 3, вокруг которого рессора поворачивается при прогибе. Палец фиксируется в кронштейне 4 двумя болтами, проходящими через полуцилиндрические выточки. При сборке листы рессор смазываются графитной смазкой и центрируются выдавками в листах и фиксаторами (автомобили ЗИЛ и КамАЗ) или центрирующим болтом, проходящим сквозь отверстия, просверленные в каждом листе (автомобили ГАЗ). По бокам листы охвачены хомутиками 7, предотвращающими их сдвиг в поперечном направлении. На заднем конце коренного листа смонтирована накладка 13, в которую упирается сухарь 12. Он может качаться на оси 16, концы которой заходят в отверстия двух боковых вкладышей 17, закрепленных в кронштейне 11 стяжным болтом 18. При колебаниях рессоры ее длина изменяется и сухарь 12 перекатывается по накладке 13.

Рис.157. Рессора:

а – передняя ЗИЛ-130; б – передняя ГАЗ-5ЗА; в – задняя автомобиля ЗИЛ-130.

Собранная рессора средней своей частью стремянками 15 крепится к балке 14 переднего моста. Для этого на ней выполняется специальная площадка с отверстиями для стремянок. На накладке верхнего листа стремянками закреплен резиновый буфер 8, предотвращающий удар рессоры о раму при сильных ее прогибах. Дополнительный буфер 9 крепится к лонжерону рамы и ограничивает прогиб рессоры. Вместе с рессорой к балке переднего моста монтируется гидравлический амортизатор 10, который вторым концом крепится к лонжерону рамы автомобиля.

Как устроена задняя рессора автомобиля ЗИЛ-130?

Задняя рессора 20 автомобиля ЗИЛ-130 (рис.157, в) устроена так же, как и передняя. Однако на ней устанавливается еще дополнительная рессора 22, концы которой могут опираться на кронштейны 21, прикрепленные к раме. Если автомобиль без груза, толчки воспринимает только основная рессора, а когда с грузом, основная рессора прогибается и в работу включается дополнительная рессора.

Как устроены рессоры автомобиля ГА3-53А?

Рессоры автомобиля ГАЗ-53А имеют такое же устройство, как и на ЗИЛ-130, однако крепление их с рамой автомобиля осуществляется при помощи резиновых подушек 23 (рис.157, б). Поэтому в рессоре имеется два коренных листа 24 с разогнутыми концами, на которые одевают две металлические накладки, а на них сверху и снизу устанавливают резиновые подушки и закрепляют их в кронштейнах 25 крышками 26. В передний кронштейн также монтируют резиновую упорную подушку 27, воспринимающую осевые нагрузки. При прогибе рессоры она удлиняется за счет перемещения заднего конца в подушках. Листы стягиваются центровым болтом.

В чем особенности подвески заднего моста на автомобиле ГА3-24 «Волга»?

Задний мост автомобиля ГАЗ-24 «Волга» крепится к кузову с помощью двух полуэллиптических рессор, работающих совместно с двумя телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия (рис.158). Коренные листы рессор по концам имеют загнутые ушки, которыми рессора соединяется с кузовом. Передний конец рессоры 2 шарнирно соединен с кронштейном 1 пальцем 9, установленным в резиновой обойме 8. Задний конец рессоры своим ушком соединяется с серьгой 7 с помощью пальцев с резиновыми втулками, а серьги вторыми концами крепятся к балке кузова также с помощью пальцев с резиновыми втулками.

Рис.158. Подвеска заднего моста автомобиля ГАЗ-24 «Волга».

Следовательно, осевое смещение рессоры при прогибе осуществляется качанием серьг 7 на опорных пальцах. Средняя часть рессоры стремянками 6 крепится к балке 5 заднего моста. Сверху на балке смонтирован резиновый буфер 4, ограничивающий ход подвески при сильных прогибах рессоры, снизу – подкладка для крепления амортизатора 3. Верхний конец амортизатора соединен с полом кузова автомобиля.

Какая подвеска применяется на трехосных автомобилях, как она устроена и работает?

На трехосных автомобилях КамАЗ-5320, ЗИЛ-133 и других для подвески двух задних ведущих мостов применяется балансирная подвеска (рис.159). В устройство такой подвески входит ось 8, жестко соединенная с рамой. На концах оси на скользящих подшипниках установлены ступицы 7, к которым с помощью стремянок 3 крепится перевернутая листовая полуэллиптическая рессора 2, опирающаяся своими концами на кронштейны 4, приваренные к балкам среднего и заднего ведущих мостов. Ведущие мосты соединяются с кронштейнами рамы штангами 6, воспринимающими реактивный момент от мостов и передающими на раму толкающие и тормозные усилия. Головки реактивных штанг соединяются с кронштейнами шаровыми пальцами с вкладышами. При такой подвеске оба задних ведущих моста образуют общую тележку, которая может качаться вместе с рессорами около оси и, кроме того, вследствие прогиба рессоры каждый мост имеет независимые перемещения, что, обеспечивает хорошую приспособляемость колес к неровностям дороги.

Рис.159. Балансирная подвеска.

Что является упругим элементом в торсионной подвеске?

В торсионной подвеске упругим элементом является, стальной стержень, работающий на скручивание. Он с помощью рычагов соединяется с поворотной цапфой колеса. Пружинная подвеска рассмотрена при описании переднего моста автомобиля ГАЗ-24 «Волга».

Где применяется пневматическая подвеска, как она устроена?

Пневматическая подвеска применяется на автобусах, так как она позволяет поддерживать высоту подножек для входа и выхода пассажиров на заданном уровне независимо от количества людей в кузове автобуса. Такая подвеска в качестве упругих элементов имеет баллоны, заполненные сжатым воздухом, поступающим от компрессора. Регуляторы левых и правых баллонов, укрепленные на раме и соединенные с кронштейнами рычагами, поддерживают постоянным расстояние от уровня пола кузова до дороги. При увеличении нагрузки регуляторы обеспечивают поступление сжатого воздуха в баллоны до тех пор, пока не восстановится заданный уровень пола кузова. Если нагрузка на автобус уменьшится, то часть воздуха из баллонов выходит в атмосферу. Такая подвеска применяется на автобусе ЛиАЗ-677.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Ходовая часть и дополнительное оборудование автомобиля»

автомобиль, балансирная, мост, подвеска, рессора, рессорная

Смотрите также:

Устройство подвески автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310 и Урал-4320

Категория:

   Автомобили Камаз Урал

Публикация:

   Устройство подвески автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310 и Урал-4320

Читать далее:

Устройство подвески автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310 и Урал-4320

Подвеска автомобилей рессорная, зависимая, выполнена на четырех листовых рессорах. Передние рессоры работают совместно с телескопическими амортизаторами.

Листовые рессоры представляют собой упругие балки, собранные из отдельных стальных листов различной длины, стянутых центровым болтом. Лист, имеющий наибольшую длину, называется коренным. От боковых сдвигов листы предохраняются стяжными хомутами, которые также передают нагрузку от верхнего коренного листа на нижние при обратном прогибе рессоры.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 5.4. Рессора передней подвески автомобилей КамАЗ:
1 — отъемное ушко; 2— болт; 3 — втулка; 4 — пресс-масленка; 5 — передний кронштейн; 6—болт; 7 — накладка передней рессоры; 8—чашка основного буфера; 9 — стремянка; 10— накладка листа; 11 — задний кронштейн; 12 — сухарь; 13 — вкладыш заднего кронштейна; 14 — палец сухаря; 15 — болт; 16— втулка болта; 17 — кронштейн амортизатора; 18 — палец; 19 — болт; 20—накладка ушка

Передняя подвеска автомобилей состоит из двух листовых рессор и двух телескопических амортизаторов.

Рессора передней подвески автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-4310 набрана из 15 листов. Коренной лист рессоры прямоугольного сечения, а остальные Т-образного. Это позволяет уменьшить массу рессоры на 7… 10% при сохранении ее характеристик. Передний конец рессоры с помощью ушка и пальца соединен с кронштейном рамы. Отъемное ушко прикреплено к коренному листу рессоры болтом и накладкой, которая закреплена на ушке двумя болтами. В ушко запрессована втулка. Палец, соединяющий ушко с кронштейном, зафиксирован двумя болтами. Смазка пальца производится через пресс-масленку.Задний конец рессоры скользящий и через наклепанную на коренной лист накладку опирается на сменный сухарь, напрессованный на кронштейн. Для предохранения от износа стенок кронштейна на пальцах сухарей установлены вкладыши, стянутые болтом через распорную втулку.

В средней части рессоры установлена накладка, через которую рессора двумя стремянками крепится к переднему мосту. Накладка имеет выштамповку, которая входит в углубление первого листа. Каждый лист рессоры своей выдавкой входит в углубление нижележащего листа, причем выдавка последнего листа входит в соответствующее углубление кронштейна амортизатора, зафиксированного, в свою очередь, на балке переднего моста. От бокового смещения листы рессоры дополнительно скреплены хомутами.

Рис. 5.5. Рессора передней подвески автомобиля Урал-4т:
1 —- ушко рессоры; 2 — клин; 3 — гайка; 4 — передний кронштейн; 5 — буфер рессоры; 6 — задний кронштейн; 7 — вкладыш; 8 — болт; 9 — распорная втулка; 10 — дополнителы ый буфер; 11 — стяжка; 12 — накладка; 13 — палец ушкй рессоры; 14 — стремянка ушка ресс< ры

Для исключения жестких ударов переднего моста о раму к нижним полкам лонжеронов привернуты резиновые буфера 8. На автомобиле КамАЗ-4310 устанавливаются два буфера.

Рессора передней подвески автомобиля Урал-4320 (рис. 5.5) набрана из 10 листов. Коренной и подкоренной листы рессоры прямоугольного сечения, а остальные Т-образного.

Ход моста вверх ограничивается резиновым буфером на лонжероне рамы. Этот дополнительный буфер уменьшает также напряжение в рессоре при резком торможении автомобиля, ограничивая ее закрутку. Задние подвески автомобилей КамАЗ (рис. 5.6) и Урал по конструкции аналогичны.

Каждая рессора средней частью прикреплена стремянками к качающейся опоре балансирного устройства. Концы рессор опираются на опоры. При прогибе рессор концы их скользят в опорах. Поскольку продольное перемещение концов рессоры в кронштейнах не ограничено, она разгружена от передачи продольных усилий и моментов, действующих в продольной плоскости, но воспринимает боковые усилия.

Для ограничения хода мостов вверх и смягчения их ударов о раму на лонжероне установлены буфера. Толкающие усилия и реактивные моменты передаются на раму шестью реактивными штангами (четыре штанги нижние и две верхние).

Рис. 5.6. Задняя подвеска автомобиля КамАЗ-5320:
1 — средний мост; 2 — кронштейн верхней реактивной штанги; 3 — кронштейн нижней реактивной штанги; 4, 8 — кронштейны установки Dec соры; 5—рессора; 6 — кронштейн подвески; 7 — стремянка рессоры; 9 — задний мост; 10 — верхняя реактивная штанга; 11 14 — нижние DeaK тивные штанги; 12 — качающаяся опора; 13 — ось опоры

Рис. 5.7. Амортизатор:
а — рабочее положение при ходе сжатия; б — рабочее положение при ходе отдачи; 1 — проушина; 2 — корпус клапанов; 3 — клапан сжатия; 4 — перепускной клапан отдачи; 5 — корпус резервуара; 6 — рабочий цилиндр; 7 — клапан отдачи; 8 — поршень; 9 — перепускной клапан сжатия; 10 — шток

Шарниры реактивных штанг самоподжимные, состоящие из шаровых пальцев, внутренних и наружных вкладышей и поднимающих их пружин. Крышки крепятся болтами, что позволяет легко разбирать и собирать шарниры. Для защиты шарниров от воды и грязи установлены резиновые сальники. Для смазки имеются масленки, размещенные в крышке реактивных штанг.

Балансирное устройство состоит из двух осей, запрессованных в кронштейны качающихся опор, башмаков с втулками из антифрикционного материала. Кронштейны 6 балансирного устройства соединены на автомобилях КамАЗ стяжкой и закреплены шпильками на кронштейнах задней подвески, которые крепятся болтами к лонжеронам рамы. Задняя подвеска автомобиля Урал-4320, в отличие от рассмотренной, имеет балансирное устройство с одной осью, запрессованной в кронштейн балансира и выполняющей роль стяжки.

Башмаки закреплены на осях разрезными гайками, стянутыми болтами. Гайки стяжных болтов самоконтрящиеся; в крышке башмака сделано отверстие с пробкой для залива масла.

Амортизаторы автомобилей телескопического типа. Сила сопротивления амортизатора при ходе сжатия значительно меньше, чем при ходе отдачи, что обеспечивается проходными сечениями клапанов.

При плавном сжатии (рис. 5.7,а) штокперемещает поршень вниз. Перепускной клапан открывается, и жидкость перетекает в верхнюю полость, встречая незначительное сопротивление. Однако вся жидкость поступить в верхнюю полость не может, так как в рабочий цилиндр вводится шток. Поэтому часть жидкости, равная по объему вдвигающейся в цилиндр части штока, перетекает через калиброванные отверстия в торце клапана сжатия 3 и каналы корпуса 2 клапанов в компенсационную камеру, несколько увеличивая давление находящегося в ней воздуха.

Калиброванные отверстия создают для жидкости сопротивление, пропорциональное квадрату скорости ее истечения. При резком сжатии жидкость не успевает перетекать через калиброванные отверстия, давление в рабочем цилиндре возрастает и открывается клапан сжатия. В результате сила сопротивления амортизатора увеличивается менее интенсивно.

Рис. 5.8. Управляемый мост автомобиля КамАЗ-5320:
1 — балка моста; 2 — поперечная рулевая тяга; 3 — шкворень; 4 — подшипник скольжения; 5 —поворотный кулак; 6 — упор поворотного кулака; 7 — рычаг поворотного кулака к тяге сошки рулевого механизма; 8—регулировочные шайбы; 9 — рычаг поворотного кулака к тяге рулевой трапеции

При плавной отдаче шток с поршнем перемещается вверх. Жидкость перетекает в пространство под поршнем через отверстия в поршне и калиброванные отверстия в клапане. Кроме того, часть жидкости возвращается из компенсационной полости через клапан отдачи. При резкой отдаче перетекание жидкости обеспечивается открытием клапана отдачи. Степень открытия клапана отдачи зависит от резкости хода отдачи: чем резче отдача, тем больше отходит клапан от своего седла.

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство мостов автомобилей

Категория: — Автомобили Камаз Урал

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Книга по ГАЗ-24  Задняя подвеска

< Задний мост                                                                                  Книга по ГАЗ-24

 

 

ЗАДНЯЯ ПОДВЕСКА

ГАЗ-24

РЕССОРЫ И АМОРТИЗАТОРЫ

 

Устройство задней подвески ГАЗ-24

Задняя подвеска (рис. 129) автомобиля выполнена на двух продольных несимметричных полуэллиптических листовых рессорах, работающих совместно с двумя телескопическими амортизаторами двустороннего действия. Кроме вертикальной нагрузки от подрессоренных масс автомобиля рессора воспринимает толкающее и тормозное усилия, а также крутящий и тормозной моменты.

Для повышения жесткости переднего конца рессоры, воспринимающего толкающие и тормозные усилия, задний мост смещен вперед относительно середины рессоры на 95 мм. Кроме улучшения условий работы рессор это смещение позволило существенно снизить туннель пола в задней части кузова, а также уменьшить на 2° наибольшие углы отклонений в заднем карданном шарнире. Благодаря несимметричному расположению заднего моста на рессоре при ходе моста вверх ось ведущей шестерни наклоняется вниз, и, наоборот, при ходе моста вниз она отклоняется вверх.

Для ограничения хода моста вверх установлены резиновые буфера 17. Кроме того, на кронштейне пола кузова установлен дополнительный буфер 11. Этот буфер при наибольших нагрузках (при дорожных толчках) ограничивает ход вверх заднего карданного шарнира, повышает жесткость рессор и не допускает чрезмерных напряжений в передних концах рессор в зоне ушка.

Передние концы рессор крепятся к кронштейнам 5, установленным на лонжеронах пола кузова, а задние соединены с серьгами 18, качающимися в отверстиях лонжеронов пола.

Каждая рессора автомобилей ГАЗ-24 и ГАЗ-24-01 состоит из шести листов прямоугольного профиля толщиной 6 мм, стянутые центровым болтом и охваченных по концам четырьмя хомутами. Длина рессоры в распрямленном состоянии равна 1350 мм, ширина листов 65 мм, стрела прогиба в свободном состоянии 245 мм, жесткость рессоры 20,6 кгс/см. Частота колебаний задней части кузова на подвеске с учетом трения в рессорах, а также сопротивления в амортизаторах составляет 72 колебания в минуту.

Рессоры автомобиля ГАЗ-24-02 состоят из семи листов. Пять листов имеют толщину 6 мм, два листа 7 мм. Стрела прогиба рессоры в свободном состоянии 230 мм, жесткость рессоры 27,6 кгс/см. Остальные параметры рессоры автомобиля ГАЗ-24-02 одинаковы с параметрами рессоры автомобиля ГАЗ-24.

С декабря 1974 г. используются рессоры из проката трапецеидального сечения: пятилистовые на автомобилях ГАЗ-24 и ГАЗ-24-01 и шестилистовые на автомобилях ГАЗ-24-02. Новые рессоры в сборе взаимозаменяемы со старыми. Гайки стремянок следует затягивать до размера 68 ± 1 мм между кожухом полуоси и подкладкой рессоры.

Для повышения долговечности листы рессор термически обработаны до твердости НВ 363 — 415; кроме того, верхняя (вогнутая) сторона листов подвергнута дробеструйной обработке. Для этой же цели, а также для устранения скрипа между четырьмя первыми (длинными) листами установлены по концам короткие полиэтиленовые прокладки 3. Эти прокладки в эксплуатации достаточно долговечны; они работают без смазки и без дополнительной защиты от грязи при пробеге более 50 тыс. км. Для их замены не требуется снимать рессору с автомобиля. Достаточно, предварительно приподняв заднюю часть автомобиля домкратом, разогнуть нижние концы хомута 5, снять его вместе с резиновой прокладкой, развести концы листов отверткой и заменить прокладки.

Все шарнирные соединения задней подвески выполнены на резиновых втулках (шарниры рессор и нижние крепления амортизаторов) и резиновых подушках (крепление верхних концов амортизаторов). Резиновые шарниры не требуют смазки, а также смягчают передачу на кузов дорожных вибраций и шумов. Для этой же цели крепление заднего моста к рессорам осуществляется через резиновые подушки 13, охваченные обоймами 12. Рессора зажата между площадкой, приваренной к кожуху полуоси заднего моста, и подкладкой 16 стремянками 15.

Правильная установка заднего моста на рессорах фиксируется отверстиями, имеющимися на площадках моста и подкладке 16, в которые входят выступы металлических обойм 12.

Для обеспечения надежного крепления заднего моста к рессорам стремянки автомобилей ГАЗ-24 и ГАЗ-24-01 следует затягивать до упора боковых стенок верхней и нижней обойм одна в другую (рис.130, а). На автомобиле ГАЗ-24-02 стремянки следует затягивать до размера 72±1 мм между кожухом полуоси заднего моста и подкладкой рессоры (рис.130, б). Чрезмерная затяжка стремянок приводит к повреждению резиновых подушек, повышению передачи в кузов дорожного шума и снижению долговечности рессор; при ослаблении затяжки может произойти сдвиг моста при наезде на дорожные препятствия.

Гайки стремянок нужно подтягивать поочередно, а окончательную затяжку следует делать при нагруженных рессорах. Заднюю часть автомобиля рекомендуется нагрузить настолько, чтобы рессоры выпрямились.

Крепление переднего и заднего концов рессоры показано на рис. 131. В каждый шарнир установлены по две одинаковые резиновые втулки 4, стянутые одинаковыми пальцами 5 в виде болтов. Для переднего крепления палец запрессован в шайбу 2, а для заднего — в щеку 8 серьги. Пальцы 5 имеют накатку на стержне около > головки, поэтому после запрессовки они сидят туго, без проворачивания. Шайба 2 установлена в кронштейне с тугой посадкой; поэтому для ее демонтажа (вместе с пальцем) предусмотрены два резьбовых отверстия, в которые ввинчиваются болты съемника.

«Качание рессор на пальцах осуществляется только за счет деформации резиновых втулок. Эти втулки не должны проворачиваться

в ушках рессор, в кронштейнах или на пальцах. Чтобы при работе резиновые втулки закручивались примерно одинаково, не следует затягивать гайки пальцев при ненагруженной рессоре. Когда рессора находится в свободном (изогнутом) состоянии, гайки нужно подтянуть только слегка, а затем, поставив автомобиль на колеса, затянуть окончательно.

При смене втулок для лучшего их прилипания рекомендуется тщательно очистить поверхности ушка и пальца и промыть их бензином. Втулки непосредственно перед постановкой следует также промыть в бензине и, не дав просохнуть, смонтировать в шарнир. Для этой же цели гайки пальцев нужно затягивать поочередно, чтобы избежать перекоса или изгиба щек серьги, очень туго, с приложением момента 7-8 кгс-м.

Амортизаторы задней подвески установлены наклонно впереди заднего моста. Нижний конец амортизатора крепится через две конические втулки, туго затянутые на пальце, приваренном к накладке рессоры. Верхний конец амортизатора закреплен к полу кузова через резиновые подушки. Эти подушки нужно затягивать до совпадения паза в гайке с отверстием под шплинт в штоке амортизатора.

 

Рис. 129. Задняя подвеска — рессоры

Рис. 130. Затяжка стремянок рессор

Рис. 131. Крепление концов рессор

 

Устройство амортизаторов ГАЗ-24

От исправного действия амортизаторов, гасящих многократные колебания автомобиля, в значительной степени зависит качество подвески автомобиля. При неисправных амортизаторах кузов автомобиля после наезда на дорожную неровность многократно раскачивается, что неприятно воспринимается пассажирами. Исправные амортизаторы гасят повторные колебания и уменьшают величину их амплитуды.

В передней и задней подвесках автомобиля установлены телескопические гидравлические амортизаторы двустороннего действия, создающие сопротивление раскачиванию автомобиля как при ходе отдачи, так и при ходе сжатия. Действие амортизаторов основано на принудительном перетекании жидкости через малые проходные сечения в клапанах. Характеристики амортизаторов, определяемые усилием сопротивления перемещению их поршня при растяжении или сжатии, подобраны в соответствии с упругими характеристиками пружин и рессор подвески. Повышение жесткости усилий амортизаторов приводит к усилению передачи на кузов дорожных толчков и вибраций, а ослабление усилий вызывает раскачку автомобиля. Нормально работающие амортизаторы должны успокаивать колебания автомобиля после переезда препятствия за два — три периода.

Передние и задние амортизаторы одинаковы по конструкции и имеют много общих деталей (рис. 132). Амортизаторы автомобиля ГАЗ-24 унифицированы с амортизаторами автомобиля ГАЗ-21Р.

Передний амортизатор отличается от заднего меньшей длиной, меньшим рабочим ходом штока и большим сопротивлением при растяжении (ходе отдачи). Кроме того, амортизаторы различаются способом крепления нижнего конца: передний амортизатор крепится с помощью резинового блока (шарнира) 30 (см. рис. 117) в сборе с осью, запрессованного в проушину нижней головки, а задний с помощью конических резиновых втулок (см. рис. 129) присоединяется к пальцу, закрепленному на подкладке рессоры.

Различаются и способы защиты амортизаторов от попадания большого количества грязи на штоки: передний амортизатор закрыт резиновым защитным кожухом 8 (см. рис. 117), укрепленным в передней подвеске; задний амортизатор имеет металлический защитный кожух 34 (рис. 132, б), надетый на шток и закрепленный с помощью напрессованного запорного кольца 33.

Для удобства обслуживания и ремонта амортизаторы без особых трудностей могут быть сняты с автомобиля и разобраны.

В качестве рабочей жидкости для амортизаторов используется масло АЖ-12Т, выпускаемое в соответствии с ТУ 38-101432-74. Можно также применять веретенное масло АУ. Маслом полностью заполняется рабочий цилиндр 15 (см. рис. 132, а) и частично резервуар 16. Масло в амортизаторы заливается в строго определенном объеме: в передние по 140 см3, в задние по 210 см3. При недостатке масла амортизатор работает ненормально, при избытке он может быть выведен из строя.

При ходе сжатия подвески, когда колеса идут вверх, приближаясь к кузову, поршень 4 (рис. 133) опускается и вытесняет жидкость, которая перетекает через его наружные отверстия в верхнюю часть цилиндра. При этом отжимается тарелка перепускного клапана 3, прижатая к поршню пружиной 2. Сопротивление перетеканию жидкости в данном случае очень мало, так как тарелка легко отжимается вверх, а отверстия в поршне имеют большое пропускное сечение.

Основное усилие, определяющее характеристику амортизатора на ходе сжатия, создается клапаном 9 и его пружиной 11 при перетекании избытка жидкости из нижней части цилиндра в полость резервуара 12. Избыток жидкости в нижней части цилиндра образуется вследствие того, что объем вытесняемой поршнем жидкости больше объема жидкости, перетекающей в верхнюю часть цилиндра, на величину объема части штока, входящей в верхнюю часть цилиндра. Чтобы толчки при наездах на дорожные препятствия не передавались на кузов, усилие сжатия амортизатора в несколько раз меньше усилия хода отдачи.

При ходе отдачи подвески, когда колеса перемещаются вниз, удаляясь от кузова, поршень идет вверх и шток выходит из цилиндра; жидкость из верхней полости цилиндра перетекает в нижнюю, проходя через внутренние отверстия в поршне, а наружные отверстия в поршне прикрыты тарелкой перепускного клапана. При плавных качаниях автомобиля на подвеске жидкость проходит через кольцевую щель между клапаном отдачи 6 и втулкой 5.

При резком ходе колес вниз, когда давление в амортизаторе возрастает, жидкость проходит дополнительно в зазор между тарелкой клапана 6 и нижним кольцевым выступом поршня; при этом пружина 7 клапана несколько сжимается. Недостаток жидкости в нижней полости цилиндра во время хода отдачи пополняется из резервуара через нижний перепускной клапан 8, тарелка которого прижата очень малым усилием конической пружины.

Таким образом, при работе амортизатора жидкость циркулирует не только между полостями в цилиндре, перегороженными поршнем, но и между цилиндром и резервуаром. Это способствует хорошему перемешиванию и охлаждению жидкости.

Чтобы уменьшить перетекание жидкости между цилиндром и поршнем, на последний надеты два чугунных уплотнительных кольца 13. Утечке жидкости из цилиндра препятствует весьма малый зазор между штоком и направляющей втулкой 14 (см. рис. 132, а). Вытеканию жидкости из амортизатора препятствует резиновая манжета 7, постоянно поджимаемая пружиной 13. Для лучшего удержания жидкости на внутренней поверхности манжеты сделаны три кольцевых выступа с острыми кромками, направленными вниз (внутрь цилиндра). Эта манжета разгружена от давления, так как жидкость, просочившаяся между штоком и направляющей втулкой, стекает в резервуар по наклонным каналам направляющей втулки.

Металлокерамическое кольцо 2, резиновая прокладка 4 и кольцо 6 из полиуретанового поропласта защищают амортизатор от попадания пыли, грязи и влаги. Сверху амортизатор затянут гайкой 5, сжимающей обойму 11 сальников, цилиндр и корпус клапана хода сжатия, а также уплотнительные резиновые кольца 9 и 12.

Какой-либо регулировки во время эксплуатации амортизаторы не требуют. Без действительной необходимости не следует снимать их с автомобиля, а также доливать в них жидкость.

После пробега 6 тыс. км полезно подтянуть гайку 3 резервура с приложением момента 6-7 кгс-м. Гайку следует подтягивать плавно, без рывков, усилием одной руки (приблизительно 30 кгс на плече 200-250 мм). Своевременная подтяжка этой гайки компенсирует первоначальную усадку резиновых уплотнительных колец, благодаря чему значительно повышается надежность дальнейшей работы амортизатора.

Один раз в три года или после пробега 100 тыс. км амортизаторы рекомендуется разобрать, промыть керосином и заполнить свежей амортизаторной жидкостью. Амортизатор следует разобрать также в том случае, если обнаружено сильное подтекание жидкости, не устраняемое подтяжкой гайки резервуара. Кроме того, необходимо периодически подтягивать крепление амортизаторов на автомобиле. Способы устранения некоторых неисправностей амортизаторов приведены ниже.

Рис. 132. Амортизаторы

Рис. 133. Схема работы амортизатора

 

 

Возможные неисправности задней подвески ГАЗ-24 и способы их устранения

Техническое обслуживание задней подвески в основном сводится к периодической подтяжке гаек стремянок, пальцев рессор и пальцев нижнего крепления амортизаторов.

Способы устранения некоторых неисправностей задней подвески или нарушений, вызванных этими неисправностями, приведены ниже.

  

 Скрип рессор

1. Отсутствие смазки между листами рессор	1. Смазать рессоры
2. Износ   прокладок   между    листами или под хомутами	2. Замени!ь прокладки
3. Износ резиновых втулок	3. Изношенные втулки заменить

 

Крен автомобиля на какую-либо сторону

1. Поломка   одного   или    нескольких листов рессор	1. Заменить рессору или поломан ные листы
2. Односторонняя осадка  задней  рес соры и пружины передней подвески	2. Поменять местами рессоры  или пружины передней подвески

 

След задней колеи не совпадает со следом передней, автомобиль «ведет» в сторону

1. Смещение   заднего   моста     относи тельно рессоры  из за ослабления креп ления затяжки гаек стремянок	1. Ослабить  стремянки,   поставить мост на место и снова затянуть стре мянки, как показано на рис.130
2. Смещение    коренною   листа    (при разрушении центрового болта)	2. Заменить центровой болт

   

Частые «пробой» задней подвески

1. Перегружена задняя ось автомобиля	1. Не следует превышать нагрузку на заднюю ось автомобиля (три чело века на заднем сидении и 50 кг груза в багажнике)
2. Остаточная деформация рессор (рес соры «просели») или одной из них	2. Деформированную рессору заме нить. Правка листов рессоры не ре комендуется
3. Поломка листов рессор	3. Заменить рессору или поломан ные листы
4. Неудовлетворительная работа амор тизатора	4 Неисправный амортизатор заменить или исправить (чаще всего - долить жидкость)

 

«Пробои» сопровождаются жестким металлическим стуком

1. Повреждение  или   разрушение   ос новных буферов или одного из них	1. Поврежденный буфер заменить
2. Повреждение  или  разрушение  до полнительного   буфера,    установленного под полом кузова	2. Поврежденный буфер заменить

 

 Возможные неисправности амортизаторов и способы их устранения

  

Подтекание жидкости из амортизатора 

1. Усадка  уплотните л ьных  колец ре зервуара или ослабление затяжки гайки резервуара	1. Подтянуть гайку резервуара
2. Износ резиновых  сальников штока	2. Заменить сальники
3. Забоины или риски на штоке, Р1знос штока до удаления слоя хрома	3. Заменить поврежденный или из ношенный шток,  а также сальники. Отсутствие хромированного слоя про веряется по покраснению штока при смачивании   его    раствором   медного купороса

 

Неудовлетворительная работа амортизатора (частые «пробои», раскачка кузова автомобиля) 

Недостаточное   количество    жидкости в амортизаторе

Снять амортизатор с автомобиля, заменить детали, вызвавшие утечку жидкости> долить жидкость

 

 Недостаточное усилие при ходе отдачи (при растяжении амортизатора)

1. Неплотное перекрытие клапана отдачи	1. Разобрать и промыть   амортизатор. Конец пружинки слегка отогнуть наружу
2. Поломка или большой износ поршневых колец	2. Заменить  кольца  в   случае поломки или если зазор  в стыке превышает  2,5 мм при установке колец в цилиндр амортизатора
3. Надиры  на поршне,   кольцах или цилиндре	3. Поврежденные  детали заменить

  

Недостаточное усилие (или «провалы») при ходе сжатия

1. Деформация тарелки перепускного клапана сжатия	1. Тарелку заменить
2. Наличие неровностей на посадочной поверхности   под    тарелку   на   корпусе клапана сжатия	2. Притереть тарелку к посадочной поверхности
3. Неплотное перекрытие клапана сжатия из-за попадания посторонних частиц	3. Промыть амортизатор

 

Стуки и скрипы амортизаторов

1. Ослабление затяжки или износ по душек верхнего  крепления передних и задних амортизаторов	1. Подтянуть ослабшие гайки или заменить поврежденные подушки
2. Износ или ослабление затяжки гаек нижнего крепления  задних амортизаторов	2. Подтянуть гайки крепления или заменить поврежденные втутки
3. Недостаточное усилие (или «провалы») при ходе сжатия	3. См. выше
4. Чрезмерное    количество   жидкости в   амортизаторе   (при    сжатии    снятого амортизатора до упора шток возвращается на некоторую величину)	4. Заливать       в       амортизаторы жидкость в строго определенных ко личествах, указанных выше
5. Ось отверстия направляющей штока не совпадает с осью цилиндра	5. Перебрать     амортизатор,    убедиться в правильности установки цилиндра. Направляющую втулку, имеющую перекос опорного торца относительно отверстия, заменить

 

  

 Книга по ГАЗ-24                                                                            Передняя подвеска  >

 

www.long-vehicle.narod.ru                                                     

Тепловоз ТЭ2 | Ресорное подвешивание

Рессорное подвешивание тележки одинарное и состоит из двух самостоятельных групп, симметрично расположенных вдоль рамных листов. Каждая из групп представляет собой независимую точку подвешивания. Суммарная жёсткость подвешивания для тележки в целом составляет 445 кг/мм. Жёсткость, приведённая к колесу, равна 111 кг/мм. Просадка рамы под статической нагрузкой 74 мм. Обрессоренный вес одной секции составляет 67 128 кг.

Фиг. 270. Рессорное подвешивание тележки: 1 и в -спиральные пружины; г -упор; 3 и 5 -буксовые балансиры; 4 — рессорный балансир; 5 — рессора; 7- подвеска концевых пружин; 9 — букса

Рессорное подвешивание состоит из листовых рессор 5 (фиг. 270), спиральных пружин 1н8, рессорных балансиров 4, буксовых балансиров 3 и 6, связанных в общую систему посредством валиков и подвесок 7.

Для смазки трущихся поверхностей на торцах валиков имеются маслёнки для заправки твёрдой смазкой с затворами, предохраняющими от попадания пыли и грязи в смазочные каналы. Добавление смазки в эксплуатации должно производиться шприцпрессом после пробега 500-600 км.

В проушины подвесок запрессованы сменные втулки, которые по мере износа должны заменяться новыми.430. Термообра-ботанные листы после проверки твёрдости и очистки от окалины снова собираются в пакеты. Зазоры между листами в средней части пакета должны составлять 2-6 мм. После этого пакет обжимают струбциной до плотного прилегания листов друг к другу. Продольные выступы каждого листа при этом должны входить в углубления соседнего. Затем на пакет надевают нагретый до температуры ковки хомут и обжимают его под гидравлическим прессом. Свободная впадина верхнего листа при обжимке заполняется металлом хомута, а свободный выступ нижнего крайнего листа противоположной стороны плотно обжимается хомутом. Таким образом, положение хомута, пакета и листов жёстко фиксируется.

Собранная рессора испытывается на просадку под испытательным грузом и на величину прогиба — под статической нагрузкой.

Опорная поверхность хомута собранной рессоры обрабатывается, после чего на ней развёртывается гнездо, в которое после установки рессоры на место в раму тележки забивается стопорный штифт. Готовая рессора окрашивается в чёрный цвет эмалью. Вес рессоры 150 кг.

Для тепловозов ТЭ2 первых выпусков изготовлялись’ 16- и 17-листовые рессоры. Замена этих рессор 18-листовыми вполне допустима.

Хомут листовой рессоры изготовляется горячей штамповкой из стали Ст. 3. Обработка окон производится по фактическим размерам пакета.

Пружины рессорного подвешивания изготовляются из стали 60С2 ГОСТ В-2052-53 в соответствии с ГОСТ 1452-52. Характеристика пружин и размерные данные приведены ниже.

Наружная Внутренняя пружина пружина

Диаметр прутка в мм…………. 30±0,5 17

» пружины в мм ……….. 103 54

Число витков общее …………. 6 10

» » рабочих…………. 4 8

Навивка ………………. Правая Левая

Высота в свободном состоянии в мм ….. 210 210

Статическая нагрузка в кг ………. 3 000 1 150

Высота пружины под статическим грузом в мм 193 193

Жёсткость в кг 1мм………….. 134 58

Испытательная нагрузка на посадку в кг . . . 6 600 2 300

При установке на тепловоз пружины собираются в пакеты без специального подбора их по размерам или по характеристикам, так как являются взаимозаменяемыми. Наружная поверхность подвергается поверхностной закалке токами высокой частоты на глубину 1,5-2 мм. Твёрдость закалённого слоя Нас = 45-г-48. Подвески отливаются из стали. В концевые отверстия их проушин запрессовываются сменные втулки.

Заводом разработана конструкция нового рессорного подвешивания, отли-чающегося_ от рессорного подвешивания тепловозов ТЭ2 выпуска до 1954 г., установкой удлинённой листовой рессоры, что позволило исключить промежуточные подвески с шарнирными звеньями и средний балансир. Схема нового рессорного подвешивания показана на фиг. 271.

С переходом на новое рессорное подвешивание отменяются следующие детали: 8 средних балансиров, 16 промежуточных подвесок, 32 клапана твёрдой смазки, 32 валика.

Фиг. 271. Новое рессорное подвешивание

Концевые подвески с пружинами, балансиры над буксами и подвески, соединяющие балансиры с рессорой, в новом рессорном подвешивании сохранены прежними.

Таким образом, детали и узлы нового и старого рессорного подвешивания, за исключением рессор, взаимозаменяемые.

Характеристика рессорного подвешивания

Старое Ноеоє

Прогиб точки подвешивания в мм ……… 38,5 53,5

Жёсткость подвешивания тележки в кг/мм….. 85о’ 61о’

» одной стороны тележки в кг/мм….. 425 305

Изменение нагрузки на колесо при прохождении неровности пути в 20 мм в кг ……….. 2 125 1 525

Коэффициент перегрузки рессорного подвешивания при подъёме колёсной пары на 20 жл в % …. 26 18,7

Прогиб рессоры под статической нагрузкой в мм . . 60 90′

Жёсткость рессоры в кг/мм…………. 136 90,5

Из приведённой характеристики видно, что жёсткость нового рессорного подвешивания на 28% меньше жёсткости старого, что улучшает ходовые качества тепловоза.

Так как характеристики рессор (новой и старой) различные, то установка на одну секцию тележек с разным рессорным подвешиванием не рекомендуется. Тележка со старым рессорным подвешиванием может быть переоборудована заменой рессор и снятием указанных выше деталей.

После монтажа рычажной системы тормоза и рессорного подвешивания под тележки подкатывают тяговые электродвигатели, устанавливают тормозные колодки и регулируют тормозную систему. Затем тележку подкатывают под главную раму секции тепловоза и производят подсоединение электрических кабелей тяговых электродвигателей, тормозных трубопроводов, ограничительных скоб и других деталей, связывающих раму тепловоза с рамами тележек.

Рама секции опирается на каждую тележку тремя точками, а именно: центральной пятой и двумя скользунами.

Центральная пята, являясь главной опорой кузова, передаёт тяговые усилия и служит центром поворота тележки при прохождении кривых.

Боковые скользуны, воспринимая на себя часть нагрузки от рамы, способствуют более равномерному распределению нагрузки по длине междурамного крепления, а трение их опорных поверхностей уменьшает виляние тележки и секции тепловоза.

Пята входит в подпятник междурамного крепления с зазором 1,5-2,3 мм и устанавливается на сменном диске днища плоского пятника.

Смазка подводится на боковую поверхность подпятника фитильной маслёнкой, расположенной под кузовом секции.

Скользуны состоят из приливов междурамного крепления 1 (фиг. 272) с гнёздами, куда вставляются изолированные одна от другой стенками скользуна четыре пружины 2. На выступающие концы пружин надеваются направляющие планки 4 со сквозными отверстиями. Планки своими нижними плоскостями укладываются на обработанные плоскости приливов и привариваются к ним электросваркой. На свободные концы пружин 2 накладываются коробки 5 с приваренными пластинами 6.

Для ограничения прогиба скользунов между нижней кромкой коробчатой планки и обработанной плоскостью прилива закладывается регулировочная прокладка 11, имеющая в плане форму скобы, обхватывающей направляющую планку с трёх сторон. Установка её производится после установки рамы на тележки. Обработка плоскости прокладки производится по фактическим размерам между коробкой 5 и плоскостью прилива 3. Зазор между верхней плоскостью регулировочной прокладки и нижней кромкой коробки 1-2 мм.

Регулировочная пластина приваривается к плоскости прилива электросваркой.

Рама опирается на пластину 6 коробки 5 скользуна сменной пластиной 7, приваренной к опоре рамы 9.

Смазка к трущимся поверхностям подводится от фитильной маслёнки.

Фиг. 272. Боковой скользун: 1 -междурамное крепление; г — пружина скользуна; 3- прнлнв междурамно-го крепления; 4- направляющая планка; 5 — коробка скользуна; 6 н 7-сменные пластины; 8 — планка на опоре рамы; 9-опора рамы; 10 — боковой ограничитель; 11 — регулировочная прокладка; 12- шпилька крепления ограничителя

Рычажная система тормоза | Тепловоз ТЭ2 | Кузов

Техническое обслуживание, устройство и ремонт автомобилей Уаз Патриот / Patriot

---

Ремонт УАЗ-Patriot / Патриот >> Ходовая часть >> Задняя подвеска >> Замена рессоры задней подвески

---

Рессору заменяют при следующих неисправностях:

– ухудшение плавности хода, частые «пробои» подвески;

– видимый перекос задней части автомобиля или значительная разница по высоте передней и задней частей автомобиля, появившиеся в процессе эксплуатации;

– поломка центрального стяжного болта, вызывающая смещение колеи задних колес относительно передних;

– поломка листов рессоры.

Вам потребуются: ключ «на 14», торцовые головки «на 14», «на 17», «на 27», пассатижи.

1. Поддомкратьте заднюю часть автомобиля, чтобы разгрузить подвеску, но не отрывайте колеса от земли.

2. Отверните четыре гайки крепления стремянок рессоры к мосту.	3. Снимите подкладку стремянок…

4. …извлеките стремянки…	5. …и накладку рессоры.

6. Удерживая гайки от проворачивания, выверните четыре болта крепления кронштейна серьги рессоры и выньте болты.	7. Отверните гайку…

8. …и снимите упорную шайбу.	9. Поддев монтажной лопаткой, сдерните с оси рессору и снимите ее.

10. Отверните две гайки и снимите наружную и внутреннюю щеки серьги.

11. Внимательно осмотрите резинометаллические втулки передних и задних концов рессоры, при необходимости замените их.

12. Установите все ранее снятые детали в порядке, обратном снятию.

Примечание При установке рессоры на автомобиль загнутые ушки на первых двух листах рессоры должны быть обращены вперед.

Устройство пневматической рессоры со встроенным распределительным клапаном и имеющим форму балансира приводным средством

Изобретение относится к устройству пневматической рессоры со встроенным устройством распределительного клапана для нагружения сжатым воздухом камеры нагнетания рессоры, образованной между наружной трубой, откаточной трубой и соединяющей эти конструктивные элементы гофрированным чехлом пневматической рессоры, причем устройство распределительного клапана состоит из одного отдельного вентиляционного клапана и одного отдельного деаэрационного клапана, которые могут быть приведены в действие с помощью также встроенного механического приводного средства в соответствии с мерой положения хода пневматической рессоры для вентиляции и деаэрации камеры нагнетания рессоры.

Область использования изобретения распространяется главным образом на автомобильную технику. В области ходовой части грузовых автомобилей используют, например, амортизаторы, которые содержат чаще всего гидравлический амортизирующий элемент и взаимодействующее с ним устройство пневматической рессоры. В смысле встроенного конструктивного исполнения амортизирующий элемент обычно содержит трубу резервуара, которая соединена с откаточной трубой пневматической рессоры, причем откаточная труба соединена через действующий в качестве оболочки пневматической рессоры диафрагменного типа резинокордную оболочку пневматической подвески с наружной трубой, которая подвижно расположена концентрически и аксиально относительно откаточной трубы. Резинокордная оболочка пневматической рессоры, откаточная труба, а также наружная труба ограничивают находящуюся с целью подрессоривания под давлением воздуха камеру нагнетания пружинной рессоры.

Такого рода амортизаторами оснащена, например, подвеска кабины водителя на ходовой части грузового автомобиля, чтобы в существенной мере снизить колебания, проступающие от дорожного полотна через подвеску колес в кабину водителя.

Из документа DE 10 2010 012 346 А1 известно устройство пневматической рессоры для грузового автомобиля, при котором внутри расположено устройство распределительного клапана для подвода или отвода сжатого воздуха относительно камеры нагнетания пневматической рессоры. Управление устройством распределительного клапана можно осуществлять в зависимости от уровня высоты с помощью расположенного также внутри камеры нагнетания пневматической рессоры механического приводного средства. Обычно сжатый воздух подводят к камере нагнетания пневматической рессоры с целью восстановления амортизирующих свойств в случае, если пневматическая рессора опускается до минимального уровня высоты. Деаэрацию камеры нагнетания пневматической рессоры производят, напротив, в том случае, если уровень высоты устройства рессоры должен быть уменьшен.

Для этого устройство распределительного клапана при этом уровне техники в соответствии с одной из форм исполнения состоит из двух отдельных клапанов соответственно для вентиляции и деаэрации камеры нагнетания рессоры. Оба отдельных клапана расположены сбоку от откаточной трубы и приведение их в действие осуществляют с помощью предварительно напряженного пружиной приводного средства, которое расположено со стороны наружной трубы. При этом предварительно напряженное приводное средство действует против также предварительно напряженного приводного толкателя обоих отдельных клапанов. В зависимости от силы пружины и степени усталости пружины в результате использования этого технического решения может возникнуть неопределенная точка переключения для срабатывания клапана. В частности, поскольку приводные толкатели при этом уровне техники имеют различную длину и их приведение в действие происходит одинаково направленно, возможно возникновение нежелательных наложений состояний переключения.

В документе ЕР 1 327 538 А2 описано устройство пневматической рессоры с также встроенным устройством распределительного клапана для вентиляции и деаэрации камеры нагнетания пневматической рессоры. Привод в действие устройства распределительного клапана в данном случае производят также с помощью расположенного внутри пневматической рессоры элемента управления, который действует на одной из обеих подвижных относительно друг друга конструктивных узлов пневматической рессоры откаточной трубы или наружной трубы. Элемент управления имеет эффективную длину, которая короче длины хода пневматической рессоры, и предварительно напряжен пружиной в направлении против одной из подвижных относительно друг друга конструктивных групп пневматической рессоры. В соответствии с этим элемент управления укреплен плавающим относительно обеих конструктивных групп пневматической рессоры, в то время как вторая пружина, сила которой действует против предварительно напряженной первой пружины, также определяет положение элемента управления. Вследствие плавающего крепления на протяжении срока службы также могут возникать неопределенные состояния переключения. Это означает, что вентиляция или деаэрация камеры нагнетания пневматической рессоры не происходит желательным образом при определенном положении хода устройства пневматической рессоры.

Документ DE 100 03 054 А1 раскрывает другое устройство пневматической рессоры со встроенным устройством распределительного клапана, а также механическое приводное средство для приведения в действия устройства распределительного клапана. Приводное средство содержит направляющую поверхность и воздействует на одну из обеих подвижных относительно друг друга конструктивных групп пневматической рессоры. Во взаимодействии с ним устройство распределительного клапана выполнено в виде кранового гидроаппарата, причем направляющая поверхность приводного средства выполнена более короткой, чем длина хода пневматической рессоры, и приводное средство находится в разъемном функциональном соединении с несущей его конструктивной группой пневматической рессоры. Несмотря на то, что с помощью этого механизма и можно достичь корректного приведения клапана в действие, приведение в действие происходит, конечно, не на протяжении общего пути хода пневматической рессоры, так что, по меньшей мере, в экстремальных позициях концевых положениях могут возникать неопределенные положения переключения.

Задачей настоящего изобретения является дальнейшее улучшение устройства пневматической рессоры со встроенным устройством распределительного клапана, исходя из того, чтобы на протяжении всего срока службы обеспечивалась надежная вентиляция и деаэрация камеры нагнетания рессоры во всех положениях хода.

Задача решена посредством устройства пневматической рессоры, охарактеризованной признаками п. 1 формулы изобретения. Зависимые пункты раскрывают предпочтительные усовершенствования изобретения.

Изобретение основано на том, что вентиляционный клапан устройства распределительного клапана расположен напротив деаэрационного клапана с обращенными друг к другу приводными толкателями, причем воздействующие на них механические приводные средства с промежуточным расположением содержат рычаг балансира, который входит одним концом в по меньшей мере одну направляющую поверхность укрепленного на откаточной трубе или наружной трубе приводного элемента с тем, чтобы другим концом воздействовать на приводной толкатель для переключения устройства распределительного клапана.

Преимущество соответствующего изобретению решения заключается, в частности, в том, что за счет присоединения механических приводных средств к устройству распределительного клапана без использования пружины соответствующие допуски при изготовлении и усталостные явления не оказывают влияния на состояния переключения устройства распределительного клапана. Положение переключения вентиляционного клапана и деаэрационного клапана и, в частности, их относительное положение переключения относительно друг друга постоянно определены на протяжении всего хода пневматической рессоры, так что, в частности, исключена возможность потерь при перетекании во время смены положения переключения. Соответствующее изобретению решение посредством простирающейся предпочтительно на протяжении всего пути хода направляющей поверхности для рычага балансира образует своего рода принудительную направляющую для привода клапана в действие, которая может быть реализована с незначительными конструктивно-техническими затратами.

Относительно компактного решения предлагается, что приводные толкатели вентиляционного клапана и деаэрационного клапана расположены коаксиально по отношению друг к другу, чтобы обеспечить встраивание устройства клапана в область откаточной трубы с экономией монтажного пространства.

Предпочтительно как вентиляционный клапан, так и деаэрационный клапан выполнены в качестве возвращаемых в исходное состояние с помощью пружины моностабильных 2/2-ходовых золотниковых клапанов. Для вентиляции присоединение Р давления питания вентиляционного клапана соединено с присоединением А рабочей линии, которое направляет сжатый воздух дальше к камере нагнетания пневматической рессоры. В запертом положении это соединение прервано. В случае деаэрационного клапана для деаэрации соединения присоединения А рабочей линии, которое соединено с камерой нагнетания рессоры, исполнение производят с деаэрационным присоединением R, которое ведет в атмосферу. Положение запирания прерывает это соединение. Механическое приводные средства для управления выполненного таким образом устройством распределительного клапана исполнены таким образом, что в действие может быть приведен лишь либо вентиляционный клапан, либо деаэрационный клапан, так что исключаются пересечения состояний переключения.

В соответствии с одной предпочтительной формой исполнения изобретения, по меньшей мере, содержащий направляющую поверхность приводной элемент для переключающего рычага балансира расположен сбоку от дистального конца над шарнирным устройством на наружной трубе. С помощью шарнирного устройства производят компенсацию не являющихся аксиальными относительных движений между наружной трубой и откаточной трубой, так что исключена возможность заклинивания подвижных относительно друг друга конструктивных частей. В рамках изобретения возможно также расположение приводного элемента со стороны откаточной трубы, так что устройство распределительного клапана располагают со стороны наружной трубы.

Предпочтительным образом приводной элемент выполнен в форме гильзы и содержит две направляющие поверхности, расположенные напротив друг друга на наружной поверхности оболочки. Это создает предпосылку к тому, что переключающий рычаг балансира выполнен в форме вилки на обращенном к приводному элементу конце в форме и воздействует с геометрическим замыканием на расположенные напротив друг друга направляющие поверхности. За счет этого достигают более точно работающей механики приведения в действия устройства распределительного клапана. По этой причине имеющий форму гильзы приводной элемент может быть встроен вовнутрь устройства пневматической рессоры с экономией конструктивного пространства. Дополнительно возможно направление приводного элемента в откаточной трубе с защитой от проворачивания вокруг продольной оси устройства пневматической подвески.

В соответствии с одной предпочтительной формой исполнения изобретения направляющая поверхность содержит приданный вентиляционному клапану верхний участок направляющей поверхности, который служит для поворота переключающего рычага балансира в области низкого положения хода пневматической рессоры в направление привода в действие вентиляционного клапана. Во время такого приведения в действие вентиляционного клапана срабатывания деаэрационный клапан не срабатывает.

Привод в действие деаэрационного клапана происходит, если переключающий рычаг балансира попадает в область нижнего участка направляющей поверхности, которого достигают при нахождении устройства пневматической рессоры в верхнем положении хода пневматической рессоры. В этом другом положении переключения срабатывания вентиляционного клапана не происходит.

Между нижним и верхним участками по меньшей мере одной направляющей поверхности предусмотрен соединяющий их, поперечно проходящий средний участок направляющей поверхности, который при среднем положении хода пневматической рессоры удерживает переключающий рычаг балансира в нейтральном положении. В этом нейтральном положении не происходит срабатывания ни вентиляционного клапана, ни деаэрационного клапана, поскольку отсутствует потребность нагнетания сжатого воздуха в камеру нагнетания рессоры или в ее деаэрации.

Изобретение поясняется чертежами и описанием предпочтительного примера исполнения изобретения.

На чертежах представлено следующее:

фиг. 1 — вид сбоку на устройство пневматической рессоры со встроенным устройством распределительного клапана при среднем положении хода пневматической рессоры;

фиг. 2 — схематическое изображение устройства распределительного клапана на фиг. 1;

фиг. 3 — перспективный вид имеющего форму гильзы приводного элемента с переключающим рычагом балансира в форме вилки;

фиг. 4 — вид сбоку устройства пневматической рессоры со встроенным устройством распределительного клапана при верхнем положении хода пневматической рессоры;

фиг. 5 — вид сбоку на устройство пневматической рессоры со встроенным устройством распределительного клапана при нижнем положении хода пневматической рессоры.

В соответствии с фиг. 1 устройство пневматической рессоры состоит в основном из наружной трубы 1 с верхней крепежной проушиной 2 для установки на кабину неизображенного грузового автомобиля, а также откаточной трубы 3 с нижней крепежной проушиной 4 для установки в устройство пневматической рессоры на шасси грузового автомобиля. Наружная труба 1 соединена с откаточной трубой 3 с помощью резинокордной оболочки 5, так что между наружной трубой 1, откаточной трубой 3 и резинокордной оболочкой 5 образована камера 6 нагнетания пневматической рессоры. Пневматическая рессора взаимодействует со встроенным гидравлическим амортизатором 7, который служит для демпфирования подрессоренной массы.

Камеру 6 нагнетания пневматической рессоры можно в зависимости от нагрузки нагружать сжатым воздухом через встроенное устройство распределительного клапана, которое состоит из одного отдельного вентиляционного клапана 8 и одного отдельного деаэрационного клапана 9. Управление работой вентиляционного клапана 8 и деаэрационного клапана 9 можно осуществлять с помощью также встроенных механических приводных средств, которые содержат переключающий рычаг 10 балансира, приводимый в действие в соответствии с мерой положения хода пневматической рессоры.

В соответствии с фиг. 2 переключающий рычаг 10 балансира воздействует со стороны устройства распределительного клапана одним концом на расположенные напротив друга и обращенные друг к другу на торцовой стороне приводные толкатели 8а вентиляционного клапана, а также приводные толкатели 9а деаэрационного клапана 9. Приводной толкатель 8а вентиляционного клапана 8 расположен коаксиально относительно приводного толкателя 9а деаэрационного клапана 9. Вентиляционный клапан 8 и деаэрационный клапан 9 выполнены в качестве возвращаемых пружиной в исходное состояние моностабильных 2/2-ходовых золотниковых клапанов. В то время как вентиляционный клапан 8 соединяет присоединение Р питающего давления с присоединением А рабочей линии для нагружения – не изображенной более подробно – камеры нагнетания пневматической рессоры, может быть произведена деаэрация камеры нагнетания пневматической рессоры с помощью деаэрационного клапана 9, в то время как происходит соединение присоединения А рабочей линии с деаэрационным присоединением R. Вентиляционный клапан 8 и деаэрационный клапан могут поочередно срабатывать с помощью переключающего рычага 10 балансира. Таким образом, управление происходит таким образом, что применительно к участкам 12а, 12b направляющей поверхности открывание или запирание вентиляционного клапана 8 и деаэрационного клапана 9 происходит именно в зависимости от движения хода устройства рессоры, но не линейно пропорционально.

В соответствии с фиг. 3 переключающий рычаг 10 балансира взаимодействует с имеющим форму гильзы приводным элементом 11. Для этого обращенный от устройства распределительного клапана конец переключающего рычага 10 балансира воздействует на направляющие поверхности 12, которые простираются вдоль всего пути хода пневматической рессоры. Обе расположенные напротив друг друга на имеющем форму гильзы элементе 11 направляющие поверхности 12 (из которых видна лишь одна направляющая поверхность) взаимодействуют с геометрическим замыканием с имеющим форму вилки конце переключающего рычага 10 балансира. Приводной элемент 11 расположен со стороны дистального конца над устройства 13 с шаровым шарниром на наружной трубе устройства пневматической рессоры.

Направляющая поверхность 12 состоит из нескольких функциональных участков и содержит один верхний участок 12а направляющей поверхности для поворота переключающего рычага 10 балансира в области низкого положения хода пневматической рессоры, один нижний участок 12b для поворота переключающего рычага 10 балансира в области верхнего положения хода пневматической рессоры и один расположенный между ними и поперечно соединяющий оба участка направляющей поверхности средний участок 12с направляющей поверхности, который при среднем положении хода пневматической рессоры удерживает переключающий рычаг 10 балансира в нейтральном положении, как это показано на фиг. 1.

В отличие от этого в соответствии с фиг. 4 переключающий рычаг 10 балансира расположен в области нижнего участка 12b направляющей поверхности. Это положение переключающего рычага 10 балансира достигается в области верхнего положения хода пневматической рессоры, при котором наружная труба 1 выдвинута относительно откаточной трубы 3. В области этого верхнего положения хода пневматической рессоры деаэрационный клапан 9 срабатывает, а вентиляционный клапан 8 не срабатывает. Вследствие этого происходит деаэрация не изображенной здесь более подробно камеры нагнетания пневматической рессоры для опускания уровня пневматической рессоры.

В случае изображенного на фиг. 5 низкого положения хода пневматической рессоры наружная труба 1 находится относительно откаточной трубы во вдвинутой позиции. При этом переключающий рычаг 10 балансира попадает в область верхнего участка 23а направляющей поверхности, в результате чего происходит срабатывание вентиляционного клапана 8, а деаэрационный клапан 9 остается в положении переключения без срабатывания. Вследствие этого осуществляется вентиляция – также не изображенной здесь более подробно камеры нагнетания пневматической рессоры для подъема уровня пневматической рессоры.

Пружины против рессор

Не секрет, что старинный автомобиль ценится отнюдь не только за внешний вид. Очень важно чтобы и вся механическая начинка была такой же, как и во времена бурной молодости оного раритета. Но, увы, информации о том, как устроена и работает антикварная машина крайне мало, и она, как правило, распылена тонким слоем по десяткам и сотням книг, журналов и проспектов. И это обидно. Ведь прочитать про дизайн, скоростные и динамические характеристики, а также узнать биографии конструкторов и выдающихся владельцев антикварной техники можно почти везде.

Подвеска в наследство от карет

Как известно, первые автомобили представляли собой по существу глубокий тюнинг карет и прочих конных экипажей. Просто в качестве движущей силы использовали не пару-четверку поглощающих сено и овес животных, а некое механическое приспособление под названием мотор. Естественно при этом ходовая часть поначалу не претерпевала особых изменений. Особенно это касалось подвески, которая долгое время была только одного типа — рессорной. Правда, оные листовые рессоры имели огромное количество разновидностей. Здесь были и эллиптические и полуэллиптические и даже четверть-эллиптические рессоры. И это еще не все.

Размещать рессоры можно по-разному. Самый распространенный и доживший до наших дней способ – это поставить их продольно. Он хорош тем, что не требует никаких дополнительных устройств, для того чтобы воспринимать все силы действующие на колеса и мосты автомобиля

Другая, когда-то бешено популярная благодаря стараниям Генри Форда конструкция — это поперечная рессора, ставшая визитной карточкой моделей Т, А и V8. Она работает мягче за счет большей длины и обладает приятным свойством выравнивать крены в поворотах. То есть может прекрасно обходиться без стабилизаторов поперечной устойчивости. Но, к сожалению, при расположении рессоры поперек в зависимом варианте (о независимом далее), никак не обойтись без рычагов, которые воспринимают усилия при разгоне-торможении. Справедливости ради, следует отметить, что, и продольный вариант лучше работает с реактивными тягами, которые не позволяют мощному мотору закрутить из подобно часовой пружины. Особенно если листов сравнительно мало (пример ЗиЛ-114 и 117). То же относится к ее урезанной версии – консольной или четверть-эллиптической рессоры, которая за счет своих компактных размеров, позволяла укоротить раму (пример — ГАЗ-АА).

И тут следует внести ясность. В советской литературе часто фигурирует термин «кантилеверная». Но вовсе не потому, что у этой железяки было некое свойство с ливерной колбасой. Просто cantilever в переводе с английского — консоль. А иностранные термины в России любили всегда. Даже при Сталине. И «борьба с космополитизмом» 40-х годов мало чего изменила.

Если же говорить о преимуществах рессоры в целом, то самое приятное здесь то, что она может работать без амортизатора. Дело в том, что за счет трения между листами, рессора частично гасит колебания в подвеске. Но это справедливо только тогда, когда листы оной рессоры густо покрыты графитной смазкой. Иначе со временем они могут приржаветь друг к другу, и превратиться в малочувствительный к неровностям дороги монолит. Кстати, задержать смазку можно при помощи кожаных или металлических чехлов.

Но чаще всего мягкий ход достигался только при полной нагрузке. Особенно это относится к грузовикам. Вспомните рассказы бывалых фронтовиков о поездках на «Захарах» и «полуторках». Когда они груженые – то идут мягко. Пустой же ЗиС-5 на ухабах мог запросто вытрясти душу.

 

Декларация о независимости.
Счастливой жизни рессоры, кроме всех вышеупомянутых недостатков помешало принеприятнейшее явление под названием «шимми». Названное в честь модного танца 20-х годов, оно заключалось в опасных резонансных колебаниях передних колес на скоростях около 100 км/ч и более. При «благоприятном» стечении обстоятельств, виляющие в безумной пляске колеса приводили к тяжелым авариям, нередко и со смертельным исходом. Причин всему этому было множество. Главной посчитали жесткую взаимосвязь одного колеса с другим при помощи неразрезной балки. Из-за этого при определенной частоте колебаний они входили в резонанс.

[youtube]L1AzFwTnpiY[/youtube]

Кроме несовершенства самой подвески, свою лепту вносили и отсутствие должной балансировки колес, и несколько туманное понятие об углах развала, схождения и продольного и поперечного наклона шкворня. Плохо влияли на поведение автомобиля несовершенные рулевые шарниры и амортизаторы, а также неточная работа всего рулевого управления (пресловутый люфт). Да и недостаточная жесткая рама, к которой крепился, как правило, деревянный кузов, не способствовала хорошей управляемости.

Справедливости ради, проблему шимми решили быстро. Раму усилили при помощи знаменитой Х-образной поперечины. Попутно разобрались с пресловутым «кастером-камбером» (расхожий шоферский термин, позаимствованный из американского сленга; camber — развал, caster – наклон шкворней), да еще и на обод колеса навесили грузиков. А последний гвоздь в гроб зловредного танца забили хитрые серьги — «антишимми», которые можно было встретить в том числе и на отечественном ЗиС-101.

Однако, то ли в процессе борьбы с колебанием управляемых колес, то ли просто от вполне естественной тяги к прогрессу, инженеры изобрели нечто неожиданное — независимую подвеску.

Здесь стоит остановиться и перевести дух. Ибо сначала придется разобраться, что же такое подвески зависимые. Само название намекает на то, что в них движение одного колеса зависит от другого. Наехала машина, скажем на кочку, одно колесо приподнялось. При этом наклонилась вся неразрезная т.е. сплошная балка моста, получило крен и второе колесо. А если подвеска достаточно жесткая, то накренится и весь автомобиль. Другое дело независимая подвеска, где одно колесо может абсолютно свободно переезжать любые дорожные неровности, абсолютно не беспокоя другое.

Что это дает? Машина идет мягче, поскольку нет массивной балки неразрезного моста, соединяющей колеса. Ведь вся эта тяжелая конструкция, подскакивая на неровностях, в силу своей инерционности обратно возвращается с замедлением, особенно заметным в сравнении с разрезным мостом. Из-за чего колеса периодически теряют контакт с дорогой. В результате авто на жестких мостах разгоняется хуже, тормозит дольше, а уж про управляемость и говорить нечего. Кроме того, для перемещения жестких мостов вверх-вниз требуется много места, что увеличивает высоту машины.

В придачу, шимми исключается полностью, поскольку уже нет жесткой связи между правым и левым колесами. Благодаря чему они сохраняют постоянный контакт с дорогой и не беспокоят друг друга на каждом ухабе. А значит, машина с разрезными мостами будет лучше слушаться руля, повороты пройдет с меньшим креном, быстрее ускорится, да и тормозной путь у него окажется всегда короче. Но это еще не все. Независимая подвеска удобнее и в компоновке, поскольку позволяет понизить центр тяжести.

К недостаткам можно отнести сложность и относительную дороговизну, ибо независимая подвеска в отличие от зависимой, требует большего количества деталей. Что отражается на стоимости обслуживания-ремонта, а заодно и на прочности с надежностью. Именно поэтому на долгие годы была принята компромиссная схема. Спереди независимая подвеска, а сзади неразрезной мост. Сначала на рессорах, а потом и на пружинах. Впрочем, попадались и оригиналы, вроде германского Wanderer, который развлекал моделями с неразрезной передней осью и независимой подвеской сзади. А в конце 30-х все те же немцы в лице концерна Auto-Union (Horch конца 30-х) и Daimler-Benz (поздний Mercedes-Benz 770) увлекались полунезависимая подвеской типа De Dion. У этой конструкции главная коробка передач вкупе с дифференциалом крепились к раме, а колеса соединялись друг с другом не особо жесткой поперечиной, из-за чего имели некоторую свободу перемещения относительно друг друга.

Первые конструкции независимой подвески не блистали оригинальностью. Две поперечные рессоры, причем нижняя, как бы подменяла сплошную балку — вот и все дела. Конечно, были и оригиналы, вроде авангардного авто французской фирмы Sizaire (1905 год), у которого поперечная рессора была одна. А колеса перемещались в вертикальной плоскости благодаря особым штокам, проходящим через два цилиндра, укрепленных на балке. К слову, эта конструкция считается первой в мире независимой подвеской. Сзади же ведущий мост разделяли на три части: редуктор, который крепился к раме и две качающиеся полуоси в металлических чехлах. Последним особенно увлекался Ганц Ледвинка и его то ли оппонент, то ли эпигон Фердинанд Порше, которые впервые применили нечто подобное в поперечно-рессорном варианте на Tatra и Austro-Daimler еще в начале 20-х. А в 30-х задние качающиеся полуоси стояли на большей части Mercedes-Benz. С той только разницей, что рессору заменили парой спиральных пружин, а полуоси соединялись с редуктором карданными шарнирами. При этом на дешевых и средних моделях полуоси фиксировались в пространстве при помощи скоб, а на дорогих рычагами.

Шагом вперед были передние подвески чешской фирмы Tatra и вышеупомянутой Sizaire конца двадцатых, у которых появились поперечные рычаги. Причем чехи разместили рессору сверху, а рычаги снизу. А французы поступили с точностью наоборот.

Верхнее расположение рессоры оказалось более удачным (например, DKW F9, DKW Munga, VW litis, Trabant). Но, как правило, автостроители 30-х норовили запихнуть оный набор стальных листов из компоновочных соображений поближе к дороге. И не важно, что в таком положении рессора забрызгивалась водой летом, засыпалась соленой снеговой кашей зимой и «шлифовалась» гравием и песком во все времена года.

Сами же рычаги сначала представляли собой обыкновенные стержни прямоугольной формы. Но вскоре им на смену пришли более прочные поперечные рычаги, по форме напоминающие заглавную литеру А. Одной стороной они шарнирно закреплялись на раме и а другой соединялись с цапфой, на которой были установлены ступицы, тормоза и собственно колеса. И соединялись ни абы как, а через особые шарниры — шкворни.

В общем, и целом поперечная рессора, даже в рычажном варианте была простой и дешевой штукой. Неудивительно, что ее можно было встретить повсюду. Вот только незамысловатость конструкции компенсировалась неудобством, как в обслуживании, так и ремонте. В те далекие времена не каждый автослесарь мог правильно установить новый лист вместо сломанного. А если добавить сюда же зависимость от смазки и проблемы с компоновкой при переднем расположении мотора, то не удивительно, что с начала 60-х поперечную рессору почти везде вытеснили пружины.

Но были и исключения. Например, FIAT до 2001 года предлагал заднемоторную модель 126р (по сути FIAT 500 с угловатым кузовом), который оснащался передней поперечной рессорой. А еще, те же итальянцы с 1983 по 1996 г. выпускали FIAT Regata, у которого на однолистовой поперечной рессоре подвешивались задние колеса. Добавлю, что по ходовой части суперсовременная «Регата» не особо отличался от «антикварного» FIAT 128 образца 1969 года.

Следующим этапом в истории независимой подвески стало появление второго рычага и пружины. Именно так родилась классическая двухрычажка — которая в несколько измененном варианте исправно работает и до сих пор. Авторство обычно приписывают инженерам Ганцу Нибелю и Максу Вагнеру, которые установили сдвоенную букву А под передними крыльями Mercedes-Benz 380 в 1933 году. А затем пришел черед 500-й и 700-й серии. Остальные же по прежнему довольствовались рессорами. И лишь на 320-м «Мерсе», явно в виде эксперимента была применена нездоровая смесь из верхнего рычага с пружиной и поперечной рессоры.

В том 1933 году точно такая же комбинация рычагов и пружин, как на Mercedes 380, заменила рессоры на американских Buick, Cadillac, LaSalle и Oldsmobile. Более того. Решив, что двухрычажка слишком дорога в производстве, американцы наладили выпуск еще одной весьма оригинальной конструкции француза Дюбонне.

В ней пружина и амортизатор были спрятаны в стальном цилиндре, залитом маслом. Наружу торчали только два продольных рычага, к коим собственно и крепилось колесо со всем «хозяйством». С другого конца цилиндр при помощи шкворня устанавливался на обычную кованую балку, кстати, точно такую же, как и у прошлогодней подвески на продольных рессорах. Разница состояла только в том, что оный бывший неразрезной мост крепился к раме жестко. Нечто подобное, вскоре появилось и на немецких Opel модели 2 литра и Super 6 (по прозвищу «маленький Понтиак»), Admiral и, конечно, Kadett К38, более известный у нас как «Москвич-400/420».

«Подвеска на поросятах», как окрестили ее отечественные остряки, оказалась неубиваемой. До сих пор можно встретить брошенные «Москвичи» моделей 400 и 401, у которых умерло решительно все, кроме цилиндров Дюбонне. А вот у себя на второй родине — в США от нее отказались уже в 1939 году. Выяснилось, что поворачивать не только колеса, но еще и рычаги, а также емкости заполненные амортизаторами, пружинами и маслом, несколько тяжеловато. А гидроусилители тогда еще не изобрели.

Впрочем, практически любая тогдашняя конструкция подвески предполагала необходимость прилагать усилия при вращении руля. А виной тому — шкворень, деталь, соединяющая рычаги с цапфой, к которой собственной крепилось колесо с тормозом. В придачу, оный зловредный элемент требовал постоянного шприцевания солидолонагнетателем, о чем не понаслышке знают все обладатели сухопутной «баржи» с гордым именем «Волга». Правда, на той же «Волге» ГАЗ-21 до 1960 года устанавливалась центральная система смазки. К слову, нечто подобное часто встречалось в 30-х годах на автомобилях среднего и высшего класса. Однако с изобретением в середине 50-х шаровых опор, проблема и тяжелого руля и смазки для многих отпала сама собой.

Отдельная тема — свечная подвеска, которая прославила итальянскую Lancia Lambda (1922-31 г.). Передние листовые рессоры устранены. На внутренней стороне оси каждого переднего колеса имеется стержень, который перемещается внутри вертикальной стойки, сжимая витую пружину. Стойка одновременно служит шкворнем

А настоящая жизнь у «пружинной» свечи началась только благодаря шотландцу МакФерсону. Главной особенностью новой конструкции дебютировавшей в 1949 году на автомобиле Ford Consul, было отсутствие верхнего рычага. Его заменил вмонтированный в верхнюю часть колесной арки цилиндр-стакан с резиновой чашкой и подшипником, в который упирался шток амортизатора и пружина подвески, объеденные в единый блок — амортизационную стойку. При этом узкий одинарный нижний рычаг, соединялся со стабилизатором поперечной устойчивости. Последний, кроме своих прямых обязанностей – уменьшать крены в поворотах, по совместительству играл роль второго нижнего рычага, воспринимая на себя все усилия при разгоне и торможении.

Позже, уже в конце 60-х появился первый «ЛжеМакФерсон», у которого вместо пружин использовались продольные торсионы. Увлекались подобными конструкциями в основном итальянцы. Типичный пример дорогой, но неудачный FIAT 130, который пытался составить конкуренцию Mercedes-Benz. Но про него, а также собственно про торсионы мы поговорим как-нибудь в другой раз.

[youtube]XyGC_FUhC1s[/youtube]

 

Пружина

(устройство) — Энциклопедия Нового Света

Винтовая или спиральная пружина предназначена для растяжения.

Пружина — это гибкое эластичное устройство, используемое для хранения механической энергии. Когда к пружине прикладывается сила, она расширяется или сжимается до определенной степени, а когда сила ослабляется, пружина пытается вернуться в свое прежнее состояние.

Пружины могут быть изготовлены из различных эластичных материалов, включая жидкости, но пружины, используемые в механических устройствах, обычно изготавливаются из металла.Они также различаются по форме; знакомые формы — спиральные, спиральные и плоские.

В зависимости от своего поведения пружины используются для перемещения объектов, поглощения вибраций и управления механическими ударами. Например, они используются в часах, амортизаторах, моторизованных игрушках, пого-стиках, клапанах автомобильных двигателей и механизмах закрытия дверей. Технически деревянный лук — это форма пружины.

Исторический облик

Простые пружины без спирали, такие как лук (используемый со стрелой), использовались на протяжении большей части истории человечества.В бронзовом веке использовались более сложные пружинные приспособления, о чем свидетельствует распространение пинцета во многих культурах. Ктесибий Александрийский разработал метод изготовления бронзы с пружинными характеристиками, производя сплав бронзы с повышенным содержанием олова, а затем закалывая его молотком после того, как он был отлит.

Витые пружины появились в начале пятнадцатого века, ^[1] привели к разработке первых часов с пружинным приводом в том веке. ^{[2] [3] [4]} К XVI веку были выпущены первые большие часы с пружинным приводом.

Материалы, из которых изготовлены пружины

Как отмечалось выше, для изготовления пружин можно использовать различные эластичные материалы. Даже жидкости под давлением демонстрируют пружинные свойства. Однако большинство пружин изготовлено из металла, особенно из закаленной стали. Маленькие пружины могут быть намотаны из предварительно закаленной заготовки, а большие — из отожженной стали и закалены после изготовления. Также используются некоторые цветные металлы, в том числе фосфорная бронза для деталей, требующих коррозионной стойкости, и бериллиевая медь для пружин, пропускающих электрический ток (из-за низкого электрического сопротивления).

Типы пружин

Спиральная пружина. При сжатии катушки скользят друг по другу, обеспечивая больший ход.

Пружины классифицируются по своим свойствам.

В зависимости от нагрузки они могут быть классифицированы как:

• Пружина растяжения / растяжения
• Пружина сжатия
• Торсионная пружина

В случае пружин растяжения / растяжения и пружин сжатия возникает осевая нагрузка. С другой стороны, торсионная пружина имеет крутящую силу.

В зависимости от материала пружины ее можно классифицировать как:

• Проволока / винтовая пружина
• Плоская пружина

Наиболее распространенные типы пружин:

• Консольная пружина — пружина, закрепленная только на одном конце.
• Винтовая пружина или спиральная пружина — пружина (сделанная путем наматывания проволоки на цилиндр) и коническая пружина — это типы торсионных пружин, потому что сама проволока скручивается, когда пружина сжимается или растягивается.Они, в свою очередь, бывают двух типов:
  • Пружины сжатия уменьшаются при нагрузке. В ненагруженном состоянии их повороты не касаются друг друга, и им не нужны точки крепления.
    • Спиральная пружина — это пружина сжатия в форме конуса, сконструированная таким образом, что при сжатии витки не прижимаются друг к другу, что обеспечивает более длительный ход.
  • Натяжение или Пружины растяжения предназначены для удлинения под нагрузкой.Их повороты обычно соприкасаются в ненагруженном состоянии, и на каждом конце у них есть крючок, проушина или другие средства крепления.
• Hairspring или уравновешивающая пружина — тонкая спиральная пружина кручения, используемая в часах, гальванометрах и в местах, где электричество должно передаваться на частично вращающиеся устройства, такие как рулевые колеса, не препятствуя вращению.
• Листовая рессора — плоский пружинный лист, используемый в подвесках транспортных средств, электрических переключателях, дугах.
• V-образная пружина — используется в старинных механизмах огнестрельного оружия, таких как колесный замок, кремневый замок и замки с ударным колпачком.

Другие типы включают:

• Шайба Бельвилля или пружина Бельвилля — дискообразная пружина, обычно используемая для приложения натяжения к болту (и в механизме инициирования наземных мин, активируемых давлением).
• Пружина постоянной силы — плотно свернутая лента, которая при разматывании оказывает почти постоянное усилие.
• Газовая пружина — объем сжатого газа.
• Идеальная пружина — условная пружина, используемая в физике: она не имеет потерь веса, массы или демпфирования.
• Боевая пружина — пружина в форме спиральной ленты, используемая в качестве источника питания в часах, часах, музыкальных шкатулках, заводных игрушках и фонариках с механическим приводом.
• Резиновая лента — пружина растяжения, в которой энергия накапливается за счет растяжения материала.
• Пружинная шайба — используется для приложения постоянного растягивающего усилия вдоль оси застежки.
• Торсионная пружина — любая пружина, предназначенная для скручивания, а не сжатия или растяжения. Используется в торсионных системах подвески автомобилей.
• Пружина Negator — тонкая металлическая полоса слегка вогнутой в поперечном сечении. В намотанном виде он принимает плоское поперечное сечение, но в развернутом виде возвращается к своей прежней кривой, создавая, таким образом, постоянную силу на протяжении всего смещения и , сводя на нет любую тенденцию к повторному наматыванию. Чаще всего применяется втягивающаяся стальная ленточная линейка. ^[5]
• Волновая пружина — тонкая пружина-шайба, в которую запрессованы волны. ^[6]

Теория

Две пружины, прикрепленные к стене и массе.В такой ситуации две пружины можно заменить одной с жесткостью пружины k _eq = k ₁ + k ₂ .

В классической физике пружину можно рассматривать как устройство, поглощающее потенциальную энергию при ее растяжении или сжатии. Растяжение или сжатие деформирует связи между атомами эластичного материала.

Закон Гука

Если пружина подвергается лишь небольшому растяжению или сжатию, она подчиняется закону упругости Гука.Этот закон был назван в честь британского физика Роберта Гука, открывшего этот принцип в 1676 году.

Проще говоря, закон Гука гласит, что сила, с которой пружина толкает назад к своему положению равновесия, линейно пропорциональна расстоянию от ее равновесной длины. Точнее, закон Гука гласит, что удлинение упругого стержня (его длина в растянутом состоянии минус длина в расслабленном состоянии) линейно пропорционально его натяжению — силе, используемой для его растяжения. Точно так же сжатие (отрицательное растяжение) пропорционально сжатию (отрицательное растяжение).

Этот закон действителен только приблизительно и только тогда, когда деформация (растяжение или сжатие) мала по сравнению с общей длиной пружины. При деформациях, превышающих предел упругости, атомные связи разрываются или перестраиваются, и пружина может сломаться, прогнуться или стать необратимо деформированной. Многие материалы не имеют четко определенного предела упругости, и закон Гука не может быть осмысленно применен к этим материалам.

С математической точки зрения закон Гука можно записать как:

F = −kx, {\ displaystyle F = -kx, \}

где

x — это расстояние, на которое пружина была растянута или сжата,

F — это возвращающая сила пружины, а

k — это постоянная пружины или постоянная силы пружины.

Простое гармоническое движение

Учитывая, что сила ( F ) равна массе ( м ), умноженной на ускорение, a , уравнение силы может быть записано как:

F = −kx = ma. {\ Displaystyle F = -kx = ma. \,}

Смещение x как функция времени. Время, которое проходит между пиками, называется периодом.

Учитывая, что ускорение является второй производной от x по времени, можно записать:

−kx = md2xdt2.{2}}} + {\ frac {k} {m}} x = 0 \,}

Решение этого уравнения представляет собой сумму синуса и косинуса:

x (t) = Asin⁡ (tkm) + Bcos⁡ (tkm). {\ Displaystyle x (t) = A \ sin \ left (t {\ sqrt {\ frac {k} {m}}}) \ right) + B \ cos \ left (t {\ sqrt {\ frac {k} {m}}} \ right). \,}

График этой функции показан на изображении справа .

Пружины нулевой длины

«Пружина нулевой длины» — это стандартный термин для пружины, которая оказывает нулевое усилие при нулевой длине.На практике пружина «отрицательной» длины (в которой витки сжимаются, когда пружина ослаблена) сочетается с дополнительной длиной неэластичного материала.

Этот тип пружины был разработан в 1932 году Люсьеном Лакостом для использования в вертикальном сейсмографе. Пружина нулевой длины может быть прикреплена к грузу на шарнирной стреле, так что сила, действующая на груз, почти точно уравновешивается вертикальной составляющей силы пружины, независимо от положения стрелы. Это создает маятник с очень большим периодом.Долгопериодические маятники позволяют сейсмометрам определять самые медленные волны землетрясений. Подвеска LaCoste с пружинами нулевой длины также используется в гравиметрах, поскольку она очень чувствительна к изменениям силы тяжести.

Пружины для закрывания дверей часто делаются примерно нулевой длины, чтобы они действовали с силой, даже когда дверь почти закрыта, позволяя двери плотно закрываться.

Банкноты

1. ↑ Springs How Products are made. Проверено 3 апреля 2010 года.
2. ↑ Уайт-младший., Lynn, Средневековые технологии и социальные изменения . (Нью-Йорк: Oxford Univ. Press, 1966, стр. 126-127. ISBN 0195002660).
3. ↑ Usher, Abbott Payson, История механических изобретений (Нью-Йорк: Довер, 1988, стр. 305. ISBN 048625593X). Проверено 3 апреля 2010 года.
4. ↑ Дорн-ван Россум, Герхард, История часа: часы и современные временные порядки . (Чикаго: Университет Чикаго Пресс, 1997, стр. 121. ISBN 0226155102). Проверено 3 апреля 2010 года.
5. ↑ Самуэль, Эндрю и Джон Вейр, Введение в инженерное проектирование: моделирование, синтез и стратегии решения проблем , 2-е изд.(Оксфорд, Англия: Баттерворт-Хайнеманн, 1999, стр. 134. ISBN 0750642823).
6. ↑ Дэвис, Томас Бибер и Карл А. Нельсон, старший, Карманное руководство Audel Mechanical Trades , 4-е изд. (Хобокен, Нью-Джерси: Wiley, 2003, стр. 275. ISBN 9780764541704).

Список литературы

• Associated Spring Corporation. 1964. Справочник по проектированию механических пружин . Бристоль, Коннектикут: Associated Spring Corp. ASIN: B000TRJQEU.

• Браун, А.А.Д. 1981. Механические пружины . Engineering Design Guides, 42. [S.l.]: Опубликовано для Совета по дизайну, Британского института стандартов и Совета инженерных институтов издательством Oxford University Press. ISBN 0198591810.

• Дорн-ван Россум, Герхард. 1997. История часа: часы и современные временные порядки. Чикаго: Univ. Чикаго Пресс. ISBN 0226155102.

• Usher, Abbott Payson. 1988. История механических изобретений. Нью-Йорк: Дувр. ISBN 048625593X.

• Валь, А. М. 1963. Механические пружины . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. OCLC 562873.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 1 января 2020 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 Лицензия (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Пружина

(устройство) — Энциклопедия Нового Света

Винтовая или спиральная пружина предназначена для растяжения.

Пружина — это гибкое эластичное устройство, используемое для хранения механической энергии. Когда к пружине прикладывается сила, она расширяется или сжимается до определенной степени, а когда сила ослабляется, пружина пытается вернуться в свое прежнее состояние.

Пружины могут быть изготовлены из различных эластичных материалов, включая жидкости, но пружины, используемые в механических устройствах, обычно изготавливаются из металла.Они также различаются по форме; знакомые формы — спиральные, спиральные и плоские.

В зависимости от своего поведения пружины используются для перемещения объектов, поглощения вибраций и управления механическими ударами. Например, они используются в часах, амортизаторах, моторизованных игрушках, пого-стиках, клапанах автомобильных двигателей и механизмах закрытия дверей. Технически деревянный лук — это форма пружины.

Исторический облик

Простые пружины без спирали, такие как лук (используемый со стрелой), использовались на протяжении большей части истории человечества.В бронзовом веке использовались более сложные пружинные приспособления, о чем свидетельствует распространение пинцета во многих культурах. Ктесибий Александрийский разработал метод изготовления бронзы с пружинными характеристиками, производя сплав бронзы с повышенным содержанием олова, а затем закалывая его молотком после того, как он был отлит.

Витые пружины появились в начале пятнадцатого века, ^[1] привели к разработке первых часов с пружинным приводом в том веке. ^{[2] [3] [4]} К XVI веку были выпущены первые большие часы с пружинным приводом.

Материалы, из которых изготовлены пружины

Как отмечалось выше, для изготовления пружин можно использовать различные эластичные материалы. Даже жидкости под давлением демонстрируют пружинные свойства. Однако большинство пружин изготовлено из металла, особенно из закаленной стали. Маленькие пружины могут быть намотаны из предварительно закаленной заготовки, а большие — из отожженной стали и закалены после изготовления. Также используются некоторые цветные металлы, в том числе фосфорная бронза для деталей, требующих коррозионной стойкости, и бериллиевая медь для пружин, пропускающих электрический ток (из-за низкого электрического сопротивления).

Типы пружин

Спиральная пружина. При сжатии катушки скользят друг по другу, обеспечивая больший ход.

Пружины классифицируются по своим свойствам.

В зависимости от нагрузки они могут быть классифицированы как:

• Пружина растяжения / растяжения
• Пружина сжатия
• Торсионная пружина

В случае пружин растяжения / растяжения и пружин сжатия возникает осевая нагрузка. С другой стороны, торсионная пружина имеет крутящую силу.

В зависимости от материала пружины ее можно классифицировать как:

• Проволока / винтовая пружина
• Плоская пружина

Наиболее распространенные типы пружин:

• Консольная пружина — пружина, закрепленная только на одном конце.
• Винтовая пружина или спиральная пружина — пружина (сделанная путем наматывания проволоки на цилиндр) и коническая пружина — это типы торсионных пружин, потому что сама проволока скручивается, когда пружина сжимается или растягивается.Они, в свою очередь, бывают двух типов:
  • Пружины сжатия уменьшаются при нагрузке. В ненагруженном состоянии их повороты не касаются друг друга, и им не нужны точки крепления.
    • Спиральная пружина — это пружина сжатия в форме конуса, сконструированная таким образом, что при сжатии витки не прижимаются друг к другу, что обеспечивает более длительный ход.
  • Натяжение или Пружины растяжения предназначены для удлинения под нагрузкой.Их повороты обычно соприкасаются в ненагруженном состоянии, и на каждом конце у них есть крючок, проушина или другие средства крепления.
• Hairspring или уравновешивающая пружина — тонкая спиральная пружина кручения, используемая в часах, гальванометрах и в местах, где электричество должно передаваться на частично вращающиеся устройства, такие как рулевые колеса, не препятствуя вращению.
• Листовая рессора — плоский пружинный лист, используемый в подвесках транспортных средств, электрических переключателях, дугах.
• V-образная пружина — используется в старинных механизмах огнестрельного оружия, таких как колесный замок, кремневый замок и замки с ударным колпачком.

Другие типы включают:

• Шайба Бельвилля или пружина Бельвилля — дискообразная пружина, обычно используемая для приложения натяжения к болту (и в механизме инициирования наземных мин, активируемых давлением).
• Пружина постоянной силы — плотно свернутая лента, которая при разматывании оказывает почти постоянное усилие.
• Газовая пружина — объем сжатого газа.
• Идеальная пружина — условная пружина, используемая в физике: она не имеет потерь веса, массы или демпфирования.
• Боевая пружина — пружина в форме спиральной ленты, используемая в качестве источника питания в часах, часах, музыкальных шкатулках, заводных игрушках и фонариках с механическим приводом.
• Резиновая лента — пружина растяжения, в которой энергия накапливается за счет растяжения материала.
• Пружинная шайба — используется для приложения постоянного растягивающего усилия вдоль оси застежки.
• Торсионная пружина — любая пружина, предназначенная для скручивания, а не сжатия или растяжения. Используется в торсионных системах подвески автомобилей.
• Пружина Negator — тонкая металлическая полоса слегка вогнутой в поперечном сечении. В намотанном виде он принимает плоское поперечное сечение, но в развернутом виде возвращается к своей прежней кривой, создавая, таким образом, постоянную силу на протяжении всего смещения и , сводя на нет любую тенденцию к повторному наматыванию. Чаще всего применяется втягивающаяся стальная ленточная линейка. ^[5]
• Волновая пружина — тонкая пружина-шайба, в которую запрессованы волны. ^[6]

Теория

Две пружины, прикрепленные к стене и массе.В такой ситуации две пружины можно заменить одной с жесткостью пружины k _eq = k ₁ + k ₂ .

В классической физике пружину можно рассматривать как устройство, поглощающее потенциальную энергию при ее растяжении или сжатии. Растяжение или сжатие деформирует связи между атомами эластичного материала.

Закон Гука

Если пружина подвергается лишь небольшому растяжению или сжатию, она подчиняется закону упругости Гука.Этот закон был назван в честь британского физика Роберта Гука, открывшего этот принцип в 1676 году.

Проще говоря, закон Гука гласит, что сила, с которой пружина толкает назад к своему положению равновесия, линейно пропорциональна расстоянию от ее равновесной длины. Точнее, закон Гука гласит, что удлинение упругого стержня (его длина в растянутом состоянии минус длина в расслабленном состоянии) линейно пропорционально его натяжению — силе, используемой для его растяжения. Точно так же сжатие (отрицательное растяжение) пропорционально сжатию (отрицательное растяжение).

Этот закон действителен только приблизительно и только тогда, когда деформация (растяжение или сжатие) мала по сравнению с общей длиной пружины. При деформациях, превышающих предел упругости, атомные связи разрываются или перестраиваются, и пружина может сломаться, прогнуться или стать необратимо деформированной. Многие материалы не имеют четко определенного предела упругости, и закон Гука не может быть осмысленно применен к этим материалам.

С математической точки зрения закон Гука можно записать как:

F = −kx, {\ displaystyle F = -kx, \}

где

x — это расстояние, на которое пружина была растянута или сжата,

F — это возвращающая сила пружины, а

k — это постоянная пружины или постоянная силы пружины.

Простое гармоническое движение

Учитывая, что сила ( F ) равна массе ( м ), умноженной на ускорение, a , уравнение силы может быть записано как:

F = −kx = ma. {\ Displaystyle F = -kx = ma. \,}

Смещение x как функция времени. Время, которое проходит между пиками, называется периодом.

Учитывая, что ускорение является второй производной от x по времени, можно записать:

−kx = md2xdt2.{2}}} + {\ frac {k} {m}} x = 0 \,}

Решение этого уравнения представляет собой сумму синуса и косинуса:

x (t) = Asin⁡ (tkm) + Bcos⁡ (tkm). {\ Displaystyle x (t) = A \ sin \ left (t {\ sqrt {\ frac {k} {m}}}) \ right) + B \ cos \ left (t {\ sqrt {\ frac {k} {m}}} \ right). \,}

График этой функции показан на изображении справа .

Пружины нулевой длины

«Пружина нулевой длины» — это стандартный термин для пружины, которая оказывает нулевое усилие при нулевой длине.На практике пружина «отрицательной» длины (в которой витки сжимаются, когда пружина ослаблена) сочетается с дополнительной длиной неэластичного материала.

Этот тип пружины был разработан в 1932 году Люсьеном Лакостом для использования в вертикальном сейсмографе. Пружина нулевой длины может быть прикреплена к грузу на шарнирной стреле, так что сила, действующая на груз, почти точно уравновешивается вертикальной составляющей силы пружины, независимо от положения стрелы. Это создает маятник с очень большим периодом.Долгопериодические маятники позволяют сейсмометрам определять самые медленные волны землетрясений. Подвеска LaCoste с пружинами нулевой длины также используется в гравиметрах, поскольку она очень чувствительна к изменениям силы тяжести.

Пружины для закрывания дверей часто делаются примерно нулевой длины, чтобы они действовали с силой, даже когда дверь почти закрыта, позволяя двери плотно закрываться.

Банкноты

1. ↑ Springs How Products are made. Проверено 3 апреля 2010 года.
2. ↑ Уайт-младший., Lynn, Средневековые технологии и социальные изменения . (Нью-Йорк: Oxford Univ. Press, 1966, стр. 126-127. ISBN 0195002660).
3. ↑ Usher, Abbott Payson, История механических изобретений (Нью-Йорк: Довер, 1988, стр. 305. ISBN 048625593X). Проверено 3 апреля 2010 года.
4. ↑ Дорн-ван Россум, Герхард, История часа: часы и современные временные порядки . (Чикаго: Университет Чикаго Пресс, 1997, стр. 121. ISBN 0226155102). Проверено 3 апреля 2010 года.
5. ↑ Самуэль, Эндрю и Джон Вейр, Введение в инженерное проектирование: моделирование, синтез и стратегии решения проблем , 2-е изд.(Оксфорд, Англия: Баттерворт-Хайнеманн, 1999, стр. 134. ISBN 0750642823).
6. ↑ Дэвис, Томас Бибер и Карл А. Нельсон, старший, Карманное руководство Audel Mechanical Trades , 4-е изд. (Хобокен, Нью-Джерси: Wiley, 2003, стр. 275. ISBN 9780764541704).

Список литературы

• Associated Spring Corporation. 1964. Справочник по проектированию механических пружин . Бристоль, Коннектикут: Associated Spring Corp. ASIN: B000TRJQEU.

• Браун, А.А.Д. 1981. Механические пружины . Engineering Design Guides, 42. [S.l.]: Опубликовано для Совета по дизайну, Британского института стандартов и Совета инженерных институтов издательством Oxford University Press. ISBN 0198591810.

• Дорн-ван Россум, Герхард. 1997. История часа: часы и современные временные порядки. Чикаго: Univ. Чикаго Пресс. ISBN 0226155102.

• Usher, Abbott Payson. 1988. История механических изобретений. Нью-Йорк: Дувр. ISBN 048625593X.

• Валь, А. М. 1963. Механические пружины . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. OCLC 562873.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 1 января 2020 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 Лицензия (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Пружина

(устройство) — Энциклопедия Нового Света

Винтовая или спиральная пружина предназначена для растяжения.

Пружина — это гибкое эластичное устройство, используемое для хранения механической энергии. Когда к пружине прикладывается сила, она расширяется или сжимается до определенной степени, а когда сила ослабляется, пружина пытается вернуться в свое прежнее состояние.

Пружины могут быть изготовлены из различных эластичных материалов, включая жидкости, но пружины, используемые в механических устройствах, обычно изготавливаются из металла.Они также различаются по форме; знакомые формы — спиральные, спиральные и плоские.

В зависимости от своего поведения пружины используются для перемещения объектов, поглощения вибраций и управления механическими ударами. Например, они используются в часах, амортизаторах, моторизованных игрушках, пого-стиках, клапанах автомобильных двигателей и механизмах закрытия дверей. Технически деревянный лук — это форма пружины.

Исторический облик

Простые пружины без спирали, такие как лук (используемый со стрелой), использовались на протяжении большей части истории человечества.В бронзовом веке использовались более сложные пружинные приспособления, о чем свидетельствует распространение пинцета во многих культурах. Ктесибий Александрийский разработал метод изготовления бронзы с пружинными характеристиками, производя сплав бронзы с повышенным содержанием олова, а затем закалывая его молотком после того, как он был отлит.

Витые пружины появились в начале пятнадцатого века, ^[1] привели к разработке первых часов с пружинным приводом в том веке. ^{[2] [3] [4]} К XVI веку были выпущены первые большие часы с пружинным приводом.

Материалы, из которых изготовлены пружины

Как отмечалось выше, для изготовления пружин можно использовать различные эластичные материалы. Даже жидкости под давлением демонстрируют пружинные свойства. Однако большинство пружин изготовлено из металла, особенно из закаленной стали. Маленькие пружины могут быть намотаны из предварительно закаленной заготовки, а большие — из отожженной стали и закалены после изготовления. Также используются некоторые цветные металлы, в том числе фосфорная бронза для деталей, требующих коррозионной стойкости, и бериллиевая медь для пружин, пропускающих электрический ток (из-за низкого электрического сопротивления).

Типы пружин

Спиральная пружина. При сжатии катушки скользят друг по другу, обеспечивая больший ход.

Пружины классифицируются по своим свойствам.

В зависимости от нагрузки они могут быть классифицированы как:

• Пружина растяжения / растяжения
• Пружина сжатия
• Торсионная пружина

В случае пружин растяжения / растяжения и пружин сжатия возникает осевая нагрузка. С другой стороны, торсионная пружина имеет крутящую силу.

В зависимости от материала пружины ее можно классифицировать как:

• Проволока / винтовая пружина
• Плоская пружина

Наиболее распространенные типы пружин:

• Консольная пружина — пружина, закрепленная только на одном конце.
• Винтовая пружина или спиральная пружина — пружина (сделанная путем наматывания проволоки на цилиндр) и коническая пружина — это типы торсионных пружин, потому что сама проволока скручивается, когда пружина сжимается или растягивается.Они, в свою очередь, бывают двух типов:
  • Пружины сжатия уменьшаются при нагрузке. В ненагруженном состоянии их повороты не касаются друг друга, и им не нужны точки крепления.
    • Спиральная пружина — это пружина сжатия в форме конуса, сконструированная таким образом, что при сжатии витки не прижимаются друг к другу, что обеспечивает более длительный ход.
  • Натяжение или Пружины растяжения предназначены для удлинения под нагрузкой.Их повороты обычно соприкасаются в ненагруженном состоянии, и на каждом конце у них есть крючок, проушина или другие средства крепления.
• Hairspring или уравновешивающая пружина — тонкая спиральная пружина кручения, используемая в часах, гальванометрах и в местах, где электричество должно передаваться на частично вращающиеся устройства, такие как рулевые колеса, не препятствуя вращению.
• Листовая рессора — плоский пружинный лист, используемый в подвесках транспортных средств, электрических переключателях, дугах.
• V-образная пружина — используется в старинных механизмах огнестрельного оружия, таких как колесный замок, кремневый замок и замки с ударным колпачком.

Другие типы включают:

• Шайба Бельвилля или пружина Бельвилля — дискообразная пружина, обычно используемая для приложения натяжения к болту (и в механизме инициирования наземных мин, активируемых давлением).
• Пружина постоянной силы — плотно свернутая лента, которая при разматывании оказывает почти постоянное усилие.
• Газовая пружина — объем сжатого газа.
• Идеальная пружина — условная пружина, используемая в физике: она не имеет потерь веса, массы или демпфирования.
• Боевая пружина — пружина в форме спиральной ленты, используемая в качестве источника питания в часах, часах, музыкальных шкатулках, заводных игрушках и фонариках с механическим приводом.
• Резиновая лента — пружина растяжения, в которой энергия накапливается за счет растяжения материала.
• Пружинная шайба — используется для приложения постоянного растягивающего усилия вдоль оси застежки.
• Торсионная пружина — любая пружина, предназначенная для скручивания, а не сжатия или растяжения. Используется в торсионных системах подвески автомобилей.
• Пружина Negator — тонкая металлическая полоса слегка вогнутой в поперечном сечении. В намотанном виде он принимает плоское поперечное сечение, но в развернутом виде возвращается к своей прежней кривой, создавая, таким образом, постоянную силу на протяжении всего смещения и , сводя на нет любую тенденцию к повторному наматыванию. Чаще всего применяется втягивающаяся стальная ленточная линейка. ^[5]
• Волновая пружина — тонкая пружина-шайба, в которую запрессованы волны. ^[6]

Теория

Две пружины, прикрепленные к стене и массе.В такой ситуации две пружины можно заменить одной с жесткостью пружины k _eq = k ₁ + k ₂ .

В классической физике пружину можно рассматривать как устройство, поглощающее потенциальную энергию при ее растяжении или сжатии. Растяжение или сжатие деформирует связи между атомами эластичного материала.

Закон Гука

Если пружина подвергается лишь небольшому растяжению или сжатию, она подчиняется закону упругости Гука.Этот закон был назван в честь британского физика Роберта Гука, открывшего этот принцип в 1676 году.

Проще говоря, закон Гука гласит, что сила, с которой пружина толкает назад к своему положению равновесия, линейно пропорциональна расстоянию от ее равновесной длины. Точнее, закон Гука гласит, что удлинение упругого стержня (его длина в растянутом состоянии минус длина в расслабленном состоянии) линейно пропорционально его натяжению — силе, используемой для его растяжения. Точно так же сжатие (отрицательное растяжение) пропорционально сжатию (отрицательное растяжение).

Этот закон действителен только приблизительно и только тогда, когда деформация (растяжение или сжатие) мала по сравнению с общей длиной пружины. При деформациях, превышающих предел упругости, атомные связи разрываются или перестраиваются, и пружина может сломаться, прогнуться или стать необратимо деформированной. Многие материалы не имеют четко определенного предела упругости, и закон Гука не может быть осмысленно применен к этим материалам.

С математической точки зрения закон Гука можно записать как:

F = −kx, {\ displaystyle F = -kx, \}

где

x — это расстояние, на которое пружина была растянута или сжата,

F — это возвращающая сила пружины, а

k — это постоянная пружины или постоянная силы пружины.

Простое гармоническое движение

Учитывая, что сила ( F ) равна массе ( м ), умноженной на ускорение, a , уравнение силы может быть записано как:

F = −kx = ma. {\ Displaystyle F = -kx = ma. \,}

Смещение x как функция времени. Время, которое проходит между пиками, называется периодом.

Учитывая, что ускорение является второй производной от x по времени, можно записать:

−kx = md2xdt2.{2}}} + {\ frac {k} {m}} x = 0 \,}

Решение этого уравнения представляет собой сумму синуса и косинуса:

x (t) = Asin⁡ (tkm) + Bcos⁡ (tkm). {\ Displaystyle x (t) = A \ sin \ left (t {\ sqrt {\ frac {k} {m}}}) \ right) + B \ cos \ left (t {\ sqrt {\ frac {k} {m}}} \ right). \,}

График этой функции показан на изображении справа .

Пружины нулевой длины

«Пружина нулевой длины» — это стандартный термин для пружины, которая оказывает нулевое усилие при нулевой длине.На практике пружина «отрицательной» длины (в которой витки сжимаются, когда пружина ослаблена) сочетается с дополнительной длиной неэластичного материала.

Этот тип пружины был разработан в 1932 году Люсьеном Лакостом для использования в вертикальном сейсмографе. Пружина нулевой длины может быть прикреплена к грузу на шарнирной стреле, так что сила, действующая на груз, почти точно уравновешивается вертикальной составляющей силы пружины, независимо от положения стрелы. Это создает маятник с очень большим периодом.Долгопериодические маятники позволяют сейсмометрам определять самые медленные волны землетрясений. Подвеска LaCoste с пружинами нулевой длины также используется в гравиметрах, поскольку она очень чувствительна к изменениям силы тяжести.

Пружины для закрывания дверей часто делаются примерно нулевой длины, чтобы они действовали с силой, даже когда дверь почти закрыта, позволяя двери плотно закрываться.

Банкноты

1. ↑ Springs How Products are made. Проверено 3 апреля 2010 года.
2. ↑ Уайт-младший., Lynn, Средневековые технологии и социальные изменения . (Нью-Йорк: Oxford Univ. Press, 1966, стр. 126-127. ISBN 0195002660).
3. ↑ Usher, Abbott Payson, История механических изобретений (Нью-Йорк: Довер, 1988, стр. 305. ISBN 048625593X). Проверено 3 апреля 2010 года.
4. ↑ Дорн-ван Россум, Герхард, История часа: часы и современные временные порядки . (Чикаго: Университет Чикаго Пресс, 1997, стр. 121. ISBN 0226155102). Проверено 3 апреля 2010 года.
5. ↑ Самуэль, Эндрю и Джон Вейр, Введение в инженерное проектирование: моделирование, синтез и стратегии решения проблем , 2-е изд.(Оксфорд, Англия: Баттерворт-Хайнеманн, 1999, стр. 134. ISBN 0750642823).
6. ↑ Дэвис, Томас Бибер и Карл А. Нельсон, старший, Карманное руководство Audel Mechanical Trades , 4-е изд. (Хобокен, Нью-Джерси: Wiley, 2003, стр. 275. ISBN 9780764541704).

Список литературы

• Associated Spring Corporation. 1964. Справочник по проектированию механических пружин . Бристоль, Коннектикут: Associated Spring Corp. ASIN: B000TRJQEU.

• Браун, А.А.Д. 1981. Механические пружины . Engineering Design Guides, 42. [S.l.]: Опубликовано для Совета по дизайну, Британского института стандартов и Совета инженерных институтов издательством Oxford University Press. ISBN 0198591810.

• Дорн-ван Россум, Герхард. 1997. История часа: часы и современные временные порядки. Чикаго: Univ. Чикаго Пресс. ISBN 0226155102.

• Usher, Abbott Payson. 1988. История механических изобретений. Нью-Йорк: Дувр. ISBN 048625593X.

• Валь, А. М. 1963. Механические пружины . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. OCLC 562873.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 1 января 2020 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 Лицензия (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Пружинное устройство

Леонардо да Винчи

Пружинное устройство

— технический эскиз итальянского художника эпохи Возрождения Леонардо да Винчи.

Это один из многих рисунков, созданных при жизни да Винчи, на которых изображены технические новшества или изобретения, которые, по мнению да Винчи, могут революционизировать способ работы.

Как и почти все технические чертежи да Винчи, нет доступных доказательств того, что его дизайн когда-либо развивался за пределы чертежной доски в физическое работающее устройство.

Пружинное устройство

имеет общий образ со многими другими техническими чертежами Да Винчи, поскольку на нем изображено устройство, построенное вокруг винта.

Это общая тема для многих наиболее известных технических эскизов да Винчи, включая Воздушный винт (который, по мнению некоторых наблюдателей ХХ века, имеет сходство с современным вертолетом), и его чрезвычайно сложную серию устройств для перемещения воды вверх по склону.

Рисунок пружинного устройства примечателен тем, что он пересекает границу между чисто техническими рисунками да Винчи и его планами статуй и других крупных произведений искусства, таких как лошадь Сфорца (которая, как и его технические рисунки, не вышла за пределы стадии эскиза) .

Можно представить, что изображенное на рисунке устройство довольно удобно расположено в музее рядом с современными произведениями инсталляционного искусства.Устройство приятно смотреть и отличается чистыми линиями, даже для случайного наблюдателя очевидно, что в процессе проектирования участвовал художник, а не специализированный инженер.

К сожалению, на чертеже винтового устройства да Винчи есть несколько примечаний или крупных деталей, которые дают особенно подробный анализ того, как устройство могло бы фактически использоваться. Это образ, который можно найти во многих рисунках да Винчи.Однако другие, такие как устройство для перемещения воды вверх по склону, поставляются с огромными и подробными техническими примечаниями, чертежами в разрезе и другими пояснениями.

Конечно, возможно, что да Винчи действительно делал подробные записи о работе этого конкретного устройства, но они были потеряны для истории, и этот эскиз — единственная часть планов, которая остается нетронутой сегодня.

Чертеж пружинного устройства — еще один пример того, как Да Винчи смаковал интеллектуальную задачу, связанную с созданием технического эскиза такого типа.Как и в случае со многими другими его рисунками, маловероятно, что создание практичного и рабочего устройства особенно высоко ценилось в мыслях художника при создании эскиза.

Изображение пружинного устройства, сделанное да Винчи, является интересным дополнением к коллекции сохранившихся технических чертежей.

Несмотря на то, что из-за отсутствия технических примечаний из него можно научиться меньше, чем из некоторых других его работ, это один из немногих рисунков, который удобно лежит между художественными работами Да Винчи и его более техническими рисунками.

По этой причине понимание эскиза является важной частью любого понимания Да Винчи как художника.

Купить пружинное устройство с защитой от белка (Slinky) онлайн в США, Устройство с защитой от белка (Slinky) Price- TreeHelp.com

Купить устройство с пружиной с защитой от белка (Slinky) онлайн в США, устройство с пружиной с защитой от белка (Slinky) Цена- TreeHelp.com

бесплатная доставка при заказе от 100 $

Напишите нам: support @ treehelp.com

Артикул:

СЭ-МКСП1

UPC:

645194870017

Обзор продукта

Подвешивание на крючки или шесты Shepherds диаметром до 1 дюйма Смоделировано для крюка Shepherds Hook Pole с одним крючком.Держит белок на земле и держит кормушку для птиц Squirrel Proof. Длина увеличивается до 48 дюймов.

Обзоры

(1 отзыв) Написать рецензию

1 Отзыв Скрыть отзывы Показать обзоры

• 5

  Кормушка для птиц с защитой от белок

  Автор: Роджер ВанЛэнингем, 31 мая 2020 г.

  После бесчисленного количества сломанных кормушек для птиц от белок и попытки применения различных изобретательских отпугивателей.Моя жена нашла Белку «обтягивающей». Это работает, теперь мы можем любоваться красивыми зябликами и кардиналами из окна нашей кухни. Я очень рекомендую этот продукт.
  Спасибо

бесплатная доставка при заказе от 100 $

Выбор устройства с пружинной нагрузкой

Мы — компания, известная своими инновациями последние 75 лет и это количество растет. В нашем стандартном каталоге предлагается более 3300 деталей, а также возможность индивидуального проектирования деталей в соответствии с конкретными приложениями, поэтому мы гарантированно удовлетворяем ваши потребности.В этом блоге мы сосредоточимся на популярной и универсальной категории запчастей и поможем вам понять, что следует учитывать и учитывать при выборе подпружиненного устройства.

Опции подпружиненных устройств

Подпружиненные устройства — это механизмы, которые заключают в капсулу пружину и имеют плунжер или шариковый наконечник на одном конце, что обеспечивает точное и воспроизводимое конечное усилие. Они являются лучшим вариантом, чем стандартные пружины и детали собственного производства, поскольку их легче установить и они предлагают единый узел, заменяющий несколько компонентов.

Подпружиненные устройства обычно используются в приложениях, требующих позиционирования, индексации, определения местоположения, извлечения, блокировки, фиксации и т. Д., И делятся на четыре основные категории: стандартные пружинные поршни, короткие пружинные поршни, шариковые поршни и толкание / прессование. установите плунжеры. Каждая категория отличается несколькими ключевыми аспектами, в том числе:

• Конечная сила : каждое устройство надежно и точно прикладывает точную концевую силу в диапазоне от 0,125 до 200 фунтов.
• Ход : конечная сила зависит от диапазона или движения механизма, причем сила увеличивается с увеличением хода из-за сжатия.
• Размер резьбы : каждое устройство поставляется с различными размерами резьбы, чтобы соответствовать вашему применению, и таблицу, включающую эти размеры, можно найти на каждой отдельной странице детали.

Каждый тип устройства имеет свои преимущества. Стандартные пружинные поршни обеспечивают длительный ход с многочисленными вариантами материала и конструкции, короткие поршни идеально подходят для установки в областях с ограниченным пространством, шариковые поршни могут выдерживать большую боковую нагрузку, в то время как поршни с нажимной / запрессованной посадкой идеально подходят для шарика с резьбой плунжер нецелесообразен или когда регулировка резьбы не требуется.

Разнообразие приложений

Благодаря своей универсальности наши подпружиненные устройства обычно используются в различных отраслях промышленности, включая оборонную, аэрокосмическую и автомобильную. Вот несколько примеров:

• Aerospace
• Automotive:
  • Фенольный носик и стандартные пружинные плунжеры Delrin ^® с носиком используются в трансмиссии транспортных средств и компонентах рулевого управления, а также в автомобильных салонах для размещения сидений.

Чтобы узнать больше о нашей обширной линейке подпружиненных устройств и их преимуществах, свяжитесь с нами сегодня.

Пружинное устройство — Леонардо да Винчи

Картины, рисунки, цитаты, биография

Шедевры Леонардо да Винчи

• Мона Лиза

• Тайная вечеря

• Витрувианский человек

• Salvator Mundi

• Автопортрет

• Богородица с младенцем и святой Анной

• Поклонение волхвов

• Мадонна пряжи

• Крещение Христа

• Благовещение

• Дама с горностаем

• Вакх

• Голова женщины

• Литта Мадонна

• Портрет Джиневра де Бенчи

• Битва при Ангиари

• г.