Устройство рессоры: Конструкция листовых рессор

РЕССОРЫ

Рессора состоит изнескольких листов, стянутых хомутами. Каждый хомут прикреплен к нижнему скрепляемому листу рессоры и стянут болтом, на который надета распорная трубка, препятствуюящая зажатию листов рессоры.

К концам двух коренных листов и прикреплены чашки, которые упираются в резиновые опоры, зажатые вместе с концами рессор в кронштейнах и с крышками.

Анализ развития подвесокгрузовых автомобилей как в нашей стране, так и за рубежом показал, что на грузовых автомобилях средней грузоподъемности применяются зависимые подвески с листовыми рессорами. Широкое распространение таких подвесок объясняется простотой их изготовления и обслуживания, а также тем, что они обеспечивают вполне удовлетворительные плавность хода и устойчивость автомобиля при современных скоростях движения. В подвеске, где полуэллиптическая листовая рессора выпол­няет функции направляющего устройства, большое значение имеет правильный выбор конструкции крепления рессор к раме автомобиля.

Это связано с тем, что коренные листы рессор подвергаются воздействию комплекса сил и моментов, значительно возрастающих при эксплуатации автомобилей в тяжелых дорож­ных условиях. Если недооценить влияния этих нагрузок, эксплу­атационная надежность подвески резко снизится. Поэтому при выборе типа крепления рессор к раме был рассмотрен и проана­лизирован ряд наиболее распространенных на грузовых автомо­билях конструкций с учетом их надежности, удобства и простоты обслуживания (количество точек смазки), а также экономиче­ской целесообразности.

Основные типы крепления концов рессоры к раме или кузову автомобиля 

— фиксированного конца рессоры(т. е. конца рессоры, воспринимающего все силы, действующие на подвеску) — с витым или отъемным ушком или на резиновой опоре;

— свободного конца рессоры(т. е. конца рессоры, восприни­мающего все силы, кроме продольных, возникающих при дви­жении автомобиля) — на серьге, на резиновой или скользящей опоре.

Сочетание креплений концов рессоры может быть самым раз­личным. На практике чаще всего применяется крепление фикси­рованного конца рессоры с витым ушком и свободного конца на серьге или скользящей опоре. Резиновые опоры обычно используют одновременно для креп­ления обоих концов рессоры. На автомобиле ЗИЛ-130 было решено применить отъемное ушко для крепления переднего конца рессоры и скользящую опору для заднего.

Соображения, которыми при этом руководствовались, приведены ниже. Крепление фиксированного конца рессоры с витым ушком отличается простотой конструкции, малой стоимостью и наи­меньшей массой по сравнению с креплениями других типов. Однако применение такого типа крепления на автомобилях, эксплуатируемых в тяжелых дорожных условиях, встречает ряд затруднений, связанных с обеспечением необходимой прочности ушка.

Наиболее распространенный и простой способ повышения прочности ушка путем увеличения толщины коренного листа не всегда дает положительный результат. Если увеличивать тол­щину только одного коренного листа, оставляя толщину осталь­ных листов неизменной, то это может привести к значительному снижению долговечности рессоры из-за преждевременной уста­лостной поломки утолщенного коренного листа. Если одновре­менно увеличить толщину коренного и остальных листов, то для сохранения заданных в расчете прогиба и среднего расчетного напряжения потребуется удлинить рессору, что не всегда воз­можно по компоновочным соображениям, и, кроме того, может привести к нерациональному увеличению массы рессоры в связи с уменьшением числа листов.

Крепление концов рессор на резиновых опорах используется в подвесках автобусов и некоторых моделей грузовых автомоби­лей. Резиновые опоры являются хорошим изолятором от шума и гасителем вибраций, их не надо смазывать и, кроме того, они позволяют при необходимости повысить долговечность рессор, когда по соображениям компоновки нельзя существенно увели­чить их длину. Тем не менее эта конструкция в мировой практике автомобилестроения получила весьма ограниченное применение на грузовых автомобилях по следующим причинам: повышенная масса узла по сравнению с узлами с другими способами крепле­ния; большая стоимость узла из-за необходи­мости применения резины высокого качества; снижение долго­вечности резиновых опор при работе с большими угловыми и продольными перемещениями.

Следует добавить, что при износе резиновых опор передних рессор передний мост получает возможность перемещаться в продольном направлении, в связи с чем нарушается кинема­тика рулевого управления. Это обстоятельство в сочетании с другими причинами способствует возникновению  вынужденных колебаний, которые при определенной скорости автомобиля вступают в резонанс с собственными колебаниями всей системы управляемых колес.

Крепление фиксированною конца рессоры с отъемным ушком применяется в тех случаях, когда витые ушки не обеспечивают надежного соединения. При этом креплении толщина коренного листа, а следовательно, н длина рессоры определяются в зави­симости только от вертикальных нагрузок. Отъемные ушки, так же как и резиновые опоры, позволяют при необходимости повы­сить долговечность рессор, когда по компоновочным соображе­ниям нельзя значительно увеличить их длину.

Отъемное ушко имеет отверстие правильной геометрической формы, поэтому втулку можно подвергнуть термообработке, что значительно повышает долговечность шарнира. Данная конст­рукция по сравнению с витым ушком отличается несколько по­вышенной трудоемкостью изготовления и большей массой.

Крепление свободного конца рессоры с помощью скользящей опоры было выбрано для подвески автомобиля ЗИЛ-130 прежде всего потому, что в этом случае наипростейшим образом исклю­чаются точки смазки. По долговечности указанный узел после соответствующей доводки конструкции не уступает креплению с помощью серьги н превосходит крепление на резиновой опоре.

Как работают рессоры и амортизаторы автомобиля

Устройство ходовой части автомобиля влияет на удобство управления и комфорт пассажиров. Рессоры позволяют колесам мягко преодолевать неровности дороги и устраняют тряску, а амортизаторы сокращают вертикальные колебания. Для управления колесами используются различные приспособления.

Типы рессор

Листовая рессора

Листовая рессора представляет собой несколько стальных листов, которые в центре крепятся к оси хомутами. При разгибании листы выравниваются, лучше прилегают друг к другу, и рессора становится более жесткой. Кроме того, они удлиняются и цепляются одним концом к вращающейся петле.

Как правило, рессоры изготавливают из стали. Самым старым типом рессор является листовая рессора. Самый верхний и длинный (коренной) лист сильно скруглен в обоих концов и крепится к раме с помощью подвески. Нижние листы скруглены меньше и имеют меньшую длину.

Листовая рессора в движении

При разгибании рессоры второй лист распрямляется и соприкасается с самым нижним листом, третий лист соприкасается со вторым и т.д. Рессора становится более жесткой. Такое приспособление позволяет автомобилю передвигаться плавнее.

В некоторых автомобилях используются рессоры с одним листом, который имеет конусообразное сечение и потому обладает повышенной жесткостью при распрямлении.

Спиральная пружина

Спиральные пружины изготавливают из прочных стальных прутьев. Когда колесо двигается вниз, пружина распрямляется, а при движении вверх — сжимается, поэтому высота корпуса относительно земли практически не меняется.

Спиральная пружина представляет собой спираль из прочного стального прута. Она сжимается и распрямляется при движении колес в вертикальной плоскости.

Торсион

Торсион — это отрезок упругого стального стержня со шлицованным или квадратным основанием. Один из концов торсиона прикрепляют к плечу рычага, который образует часть подвески. При вращении плечо двигается вверх и вниз.

Торсион

Торсион состоит из упругой стали, один из его концов жестко крепится к раме. Торсион скручивается с другого конца при движении нижнего плеча рычага.

Второй конец шлицован и крепится к раме. Углубления не позволяют торсиону скручиваться по всей длине при отклонении подвески.

При любой конструкции стальная пружина блокирует толчки от неровностей дороги, а не передает их пассажирам, а полученная энергия используется для того, чтобы вернуть автомобиль в первоначальное состояние.

Ту же функцию могут выполнять резиновые пружины, но они не могут накапливать большое количество энергии, а потому применяются только в легковых автомобилях.

В некоторых автомобилях используется сочетание гидроподвески и резиновых пружин. Вертикальное движение колес перегоняет жидкость из одной камеры в другую через заслонку. Полость камеры разделена на две части нибкой мембраной, в одной из частей находится сжатый газ.

Когда через заслонку в камеру поступает жидкость, газ еще больше сжимается и имитирует эффект пневматической рессоры.

Как правило, в камерах у передних колес есть петлевые трубы, которые откачивают жидкость в камеры у задних колес, тем самым выравнивая подвеску.

К примеру, в автомобилях Citroen гидроподвеску можно поднимать и опускать, регулируя высоту корпуса.

Амортизаторы

Некоторые амортизаторы оснащены дополнительной камерой с газом, которая замедляет движение поршня.

Телескопический амортизатор складывается, когда колеса попадают на неровную поверхность. При движении поршня в цилиндр попадает масло, которое замедляет обратный ход.

В подвеске Мак-Ферсона телескопический амортизатор встраивается в складную стойку.

Когда автомобиль едет по неровной поверхности, пружины сжимаются, а затем возвращаются в исходное положение. Если бы не было устройств, поглощающих полученную энергию, автомобиль продолжал бы прыгать вверх и вниз.

Эту функцию берут на себя амортизаторы (они же гасители ударных нагрузок). В амортизаторе находится поршень, который двигается внутри герметичного цилиндра, заполненного маслом. Этот процесс запускается при вертикальном движении колеса.

В поршне есть тонкие каналы и односторонние клапаны, которые позволяют маслу перетекать из одной камеры в другую, однако это происходит очень медленно.

Ток масла замедляет колебания, и автомобиль возвращается в исходное состояние.

Существует три типа амортизаторов. Телескопические амортизаторы обладают складным корпусом, один из концов которого прикреплен к оси, а второй — к кузову автомобиля.

Аналогично работают амортизаторы на направляющих стойках (Мак-Ферсона).

Рычажные амортизаторы похожи на гидравлические дверные доводчики. Они содержат один или два поршня, крепятся к кузову или раме автомобиля и соединяются с осями поворотными рычагами.

В некоторых амортизаторах используется и масло, и газ. Они работают эффективнее, чем масляные амортизаторы.

Гидравлическая подвеска

Гидравлическая подвеска сочетает в себе резиновые пружины и систему амортизаторов, которые попарно соединяют передние и задние колеса.

Когда переднее колесо попадает на неровную поверхность, часть жидкости из передних камер перетекает в задние, поднимая задние колеса и выравнивая кузов.

В каждой камере жидкость проходит через двусторонний клапан, обеспечивая амортизирующий эффект.

Когда неровный участок дороги заканчивается, жидкость возвращается в передние камеры.

Пружина (устройство) Факты для детей

Детская энциклопедия Факты

Закон Гука моделирует свойства пружин при малых изменениях длины

Винтовые или винтовые Пружины, рассчитанные на растяжение

Пружины сжатия накапливают энергию при сжатии

Пружина представляет собой устройство, обычно изготовленное из металла, обычно из стали.

Металл можно сжимать (сжимать). Когда усилие сжатия снимается, пружина возвращается к своей первоначальной длине. Металл обычно представляет собой пружинную сталь и наматывается плотно. Существует множество вариантов размера и типа, например, некоторые пружины предназначены для вытягивания, а не для толкания. Газовые пружины часто используются с задней дверью автомобиля.

История

Простые невитые пружины использовались на протяжении всей истории человечества, например, лук (и стрелы). В бронзовом веке использовались более сложные пружинные устройства, о чем свидетельствует распространение пинцета во многих культурах. Ктесибий Александрийский разработал метод изготовления бронзы с пружинящими характеристиками путем производства сплава бронзы с повышенным содержанием олова и последующего упрочнения его ковкой после отливки.

Спиральные пружины появились в начале 15 века в дверных замках. Первые часы с пружинным механизмом появились в том же столетии. К 16 веку они превратились в первые большие часы.

В 1676 году британский физик Роберт Гук открыл принцип действия пружины, согласно которому сила, которую она оказывает, пропорциональна ее растяжению, теперь называется законом Гука.

Использование

Ребенок прыгает на батуте. Пружины стоят по краю.

Вы подпрыгиваете на пружине внутри пого-стика.

• Транспортные средства: подвеска автомобиля, листовые рессоры
• Часы: балансировочные пружины в механических часах и подпружиненные стержни для крепления ремешков и застежек.
• Мини-дрель
• Ювелирные изделия: Замковые механизмы.
• Механизмы замков: Распознавание ключей и координация движений различных частей замка.
• Открывающиеся устройства: проигрыватели компакт-дисков, магнитофоны и т. д.
• Ручки
• Пружинные матрасы
• Слинки
• Батут
• Пого-стик
• Весенняя обувь
• Пружинный ревербератор
• Пружинные клавиатуры с изгибом
• Обивка: Пружины обивки
• Игрушка
• Образовательный
• Пистолет для страйкбола
• Огнестрельное оружие
• Реверберация в электронных органах

Картинки для детей

• Английский длинный лук — простая, но очень мощная пружина из тиса, длиной 2 м (6 футов 7 дюймов), с усилием натяжения 105 фунтов силы (470 Н), каждая конечность функционально представляет собой консольную пружину.

• Механически обработанная пружина объединяет несколько элементов в одну деталь прутка

• Устройство для запуска военных мин-ловушек из СССР (обычно подключается к растяжке) с подпружиненным бойком

• Спиральная пружина кручения или волосковая пружина в будильнике.

• Контакты батареи часто имеют переменную пружину

• Спиральная пружина. При сжатии катушки скользят друг по другу, что обеспечивает более длительный ход.

• Вертикальные спиральные пружины бака Stuart

• Выбор различных дуговых пружин и систем дуговых пружин (систем, состоящих из внутренних и внешних дуговых пружин).

• Пружины растяжения в реверберационном устройстве со складчатой ​​линией.

• Торсион, скрученный под нагрузкой

• Листовая рессора на грузовой автомобиль

Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное.

Цитируйте эту статью:

Пружина (устройство) Факты для детей. Энциклопедия Киддла.

пружина | компонент машины | Британика

пружина

Просмотреть все материалы

Связанные темы:

воздушная пружина спиральная пружина гидравлическая пружина цилиндрическая пружина листовая рессора

См. все связанные материалы →

пружина , технологически эластичный компонент машины, способный изгибаться под нагрузкой заданным образом и восстанавливать свою первоначальную форму при разгрузке. Сочетание силы и смещения в отклоненной пружине представляет собой энергию, которая может накапливаться, когда движущиеся грузы останавливаются или когда пружина скручивается для использования в качестве источника энергии. Хотя большинство пружин являются механическими, также доступны гидравлические и пневматические пружины.

Винтовая пружина, в которой проволока намотана спиралью, напоминающей резьбу, вероятно, является наиболее часто используемой механической пружиной. Он может быть предназначен для переноски, тяги или толкания грузов. Витые винтовые (торсионные) пружины применяются в стартерах и шарнирах двигателей. Спиральные пружины растяжения и сжатия имеют множество применений, в частности, в системах автомобильной подвески, механизмах отдачи оружия и запорных клапанах двигателей.

Листовая рессора используется в основном для подвески транспортных средств и в одном из вариантов состоит из набора слегка изогнутых узких пластин одинаковой ширины и разной длины, скрепленных вместе, с более короткими пластинами в центре, образующими полуэллиптическую форму. Концы самой длинной пластины прикрепляются к транспортному средству штифтовыми соединениями, а ось транспортного средства прижимается к центру, и в этом месте штабель имеет наибольшую толщину.

Спиральная пружина изготовлена ​​из плоской полосы или проволоки, намотанной по типу канавки на грампластинке. В качестве главной или волосковой пружины он обеспечивает компактный источник энергии в часах и часах; он также используется на пишущих машинках и парковочных счетчиках.

Показанная на рисунке торсионная пружина используется в подвеске некоторых автомобилей. Круглый торсион закреплен в пластине B и поддерживается, но свободно вращается в пластине A. Нагрузка, приложенная в точке C к рычагу, закручивает стержень, и жесткость подвески, которая зависит от длины и диаметра стержня и длину рычага можно легко изменить, изменив L.

Пневматическая пружина представляет собой столб воздуха, заключенный в резиново-тканевый контейнер в форме меха. Пружинное действие возникает в результате сжатия и расширения воздуха. При использовании на дорожных транспортных средствах пневматические рессоры могут удерживать автомобиль на постоянной высоте независимо от нагрузки.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Гидравлические пружины представляют собой сравнительно небольшие цилиндры с толстыми стенками, в которых эффект пружины создается за счет приложения нагрузки к жидкости в цилиндре через небольшой поршень, входящий в центр одного конца цилиндра.