Рессорно-балансирная подвеска

Торсионные рессоры

В подвешивании вагонов применяют торсионные рессоры (рис. 5). Такая рессора состоит из прямого вала (торсион 4), один конец которого опирается на кронштейн (5), а другой пропущен через опорную втулку (2) с подшипниками (3) и снабжен рычагом (1), к которому прикладывается нагрузка Р. Вал по концам крепится с помощью шлицевых соединений Рычаг (1) прикреплен к буксе, а втулка (2) – к раме тележки. Так как один конец вала жестко закреплен на раме, то нагрузка, передаваемая на рычаг от буксы, подвергает вал скручиванию. Вследствие деформации вала вертикальные перемещения буксы совершаются упруго. Торсионы изготовляют из специальной хромоникельмолибденовой стали и подвергаются тщательной термической обработке.

Рис. 5 – Торсионная рессора

В отличие от витых пружин торсион испытывает деформацию чистого кручения, поэтому при равных нагрузках его масса меньше, чем у пружины. Однако стоимость изготовления торсиона и устройств для его крепления выше, чем у пружины. Торсионные рессоры применяются в некоторых тележках заграничных вагонов.

Листовые рессоры с прогрессивной характеристикой упругости

Листовые рессоры могут иметь прогрессивную характеристику упругости. Чтобы добиться увеличения жесткости при увеличении нагрузки, рессоры задней подвески легковых автомобилей выполняют двухступенчатыми. В этом случае однолистовая параболическая рессора или двух- либо трехлистовая трапецеидальная при прогибе опираются на лист второй ступени (, варианты а и б). Кроме того, существует возможность установки упора, смещенного по длине рессоры. Этот упор приводит к уменьшению рабочей длины рессоры при ходе сжатия и соответственно к увеличению жесткости (вариант в).

Рисунок 10 — Различные варианты исполнения продольных листовых рессор с прогрессивной характеристикой упругости для легковых автомобилей

а — однолистовая рессора с плавно включающимся подрессорником; б — то же, трапецеидальная; в — укорачивание одного из плеч рессоры на ходе сжатия

Конструктивные решения а и б позволяют так подобрать длину и толщину листов обеих ступеней, что при ходе сжатия подвески до крайнего верхнего положения (т.е. при максимальной нагрузке) напряжения распределяются равномерно. Установка дополнительного ограничителя, напротив, может привести к концентрации напряжений в месте опоры рессоры.

Для грузовых автомобилей изменение нагрузки значительно больше. Чтобы жесткость подвески у незагруженного автомобиля не была чрезмерно высокой, требуется более прогрессивная характеристика, которую можно получить только с помощью дополнительных рессор. Эти дополнительные рессоры с собственной характеристикой упругости крепят на основных рессорах. После определенной величины хода fE подвески () достигают специальных упоров.

Рисунок 11 — Для грузовых автомобилей требуется значительно более высокая прогрессивность характеристики упругости подвески, которой можно добиться только с помощью дополнительной рессоры, устанавливаемой сверху на основную рессору. Дополнительная рессора после перемещения подвески вверх на определенную величину fE хода упирается в специальные опоры

В большинстве случаев дополнительные рессоры имеют более высокую жесткость, чем основные, что позволяет избежать слишком низкой частоты колебаний груженого автомобиля и удержать в определенных пределах крен кузова на поворотах. Повышения жесткости достигают путем уменьшения длины листов (lZ вместо lH основной рессоры) и увеличения толщины. Поскольку дополнительная рессора включается в работу только в конце хода подвески, возникающие в ней напряжения изгиба меньше, чем в листах основной рессоры.

Расположенные один над другим пакеты рессор могут быть как трапецеидальными (), так и параболическими (), имеющими следующие характеристики:

Таблица 1 — Характеристики наборов листовых рессор
Основная рессора Дополнительная рессора
Расстояние между ушками L, мм 1800
Длина рессоры, мм 1120
Ширина листа B, мм 100 100
Наибольшая толщина h1, мм 22 29
Жесткость рессоры c2h, Н/мм 245 730
Наибольшая нагрузка Fmax, кН 33,2 9,8
Наибольшая нагрузка Fmax, МПа 680 222

Рисунок 12 — Задняя рессора грузового автомобиля, имеющая прогрессивную характеристику упругости. Трапецеидальная рессора выполнена без проставок между листами

Рисунок 13 — Рессора нового поколения для грузовых автомобилей, имеющая прокладки между листами по концам и в зоне центрального стяжного болта

В обоих случаях в качестве аварийной меры на случай поломки коренного листа сделано так, что конец второго листа охватывает левое ушко. Правый конец рессоры, изображенной на , скользит по опоре. Этот вариант исполнения конца рессоры часто встречается в подвеске грузовых автомобилей (). В легковых автомобилях применение подобного конструктивного решения создавало бы неприятный шум.

Рисунок 14 — Чтобы компенсировать изменение длины в процессе колебаний рессора может с одной стороны иметь скользящую опору

а — прямой конец рессоры с удлиненным для безопасности вторым листом; б — изогнутый коренной лист

Другие статьи по подвеске автомобиля

  • Листовые рессоры
  • Винтовые пружины
  • Торсионы
  • Стабилизаторы поперечной устойчивости
  • Резиновые и пневматические упругие элементы подвески
  • Ограничители хода и дополнительные упругие элементы
  • Ограничители хода отбоя
  • Подвески ведомых задних колес
  • Подвески ведущих задних колес

Листовая рессора

Вагонные листовые рессоры разделяются на два основных типа: эллиптические и подвесные, или надбуксо-вые.

Подвеска листовых рессор ( рессорные пальцы с серьгой и втулкой), шарнирные соединения и направляющие в случае независимой подвески.

Между листовыми рессорами и рамой тележки установлены комплекты цилиндрических пружин с резиновыми амортизаторами.

О листовых рессорах было сказано ранее ( см. гл. На сопряженной поверхности головки видны очаги фреттинг-коррозии и вырывы ( вследствие схватывания) в местах, откуда хром переносился на омедненную поверхность. Не исключаются вырывы основного металла шатуна под слоем хромового покрытия. Глубина отдельных вырывов достигает 65 мкм.

Для изготовления листовых рессор применяют желобчатую полосовую сталь марки 55С2, хорошо сопротивляющуюся боковым сдвигам отдельных листов. Для устранения продольных сдвигов в каждом листе прострагивают паз глубиной 2 — 3 мм, охватываемый одной стороной хомута.

Большая хорда листовой рессоры увеличивает гибкость рессорного подвешивания.

Основным преимуществом листовых рессор является их способность выполнять одновременно функции упругого и направляющего устройств подвески. При отсутствии гидравлических амортизаторов листовые рессоры способствуют гашению колебаний кузова и колес автомобиля. Кроме того, листовые рессоры просты в изготовлении и легко доступны для ремонта в эксплуатации. По сравнению с упругими элементами других типов листовые рессоры имеют повышенный вес ( наиболее тяжелые), менее долговечны, обладают сухим ( межлистовым) трением, ухудшают плавность хода автомобиля и требуют ухода ( смазки) в процессе эксплуатации.

Основным преимуществом листовых рессор является их способность выполнять одновременно функции упругого и направляющего устройств подвески.

Схема передачи толкающих и скручивающих усилий.

Наибольшее распространение имеют полуэллиптические листовые рессоры, средняя часть которых жестко или шарнирно крепится к оси, а концы — к раме. Если рессора передает толкающие усилия, то один из концов ее крепится к раме неподвижно, а второй — при помощи качающейся серьги или другого устройства, допускающего изменение длины рессоры при ее прогибах.

Установка для наклепа листовых рессор представляет собой камеру проходного типа. Листы, уложенные вручную на горизонтальный конвейер, проходя зону обдува, подвергаются наклепу с помощью дробеметных аппаратов.

Эластичная муфта привода.

Вертикальная нагрузка воспринимается листовыми рессорами с комплектом пружин. На буксу нагрузка передается через два балансира, установленных с наружной и внутренней стороны боковины рамы тележки. На каждой стороне тележки рессорное подвешивание сбалансировано в одну точку; следовательно, тепловоз, опирающийся на две тележки, имеет четыре точки подвешивания.

Колесная пара тепловоза ТЭП60.| Эластичная муфта привода.

Вертикальная нагрузка воспринимается листовыми рессорами с комплектом пружин. На буксу нагрузка передается через два балансира, установленных с наружной и внутренней сторон боковины тележки. На каждой стороне тележки рессорное подвешивание сбалансировано в одну точку; следовательно, тепловоз; опирающийся на две тележки, имеет четыре точки подвешивания.

Устройство

Зависимая рессорная подвеска устроена так, что ей не требуются дополнительные устройства. Происходит это по тому, что рессоры напрямую крепятся к кузову машины и мосту, который делает шасси зависимой. Смягчающим приспособлением здесь является амортизатор. В последнее время все чаще производители ставят однолистовую рессорную подвеску.

Раньше Генри Форд ставил на свои машины монолитные рессоры, но потом они исчерпали себя, и весь мир перешел на пружины. Дело в том, что в процессе развития автомобилестроения начали выпускаться более мощные двигатели, которые были способны разгонять автомобили, но рессорная не давала возможности так же управлять автомобилем, как на низких скоростях.

Вид — рессора

Вид рессоры в фасаде и плане показан на той же фиг. Подобная конструкция рессоры была бы крайне неудобной на практаке; поэтому ей придают несколько другую форму, не меняя характера ее работы. Представим себе, что в плане лист рессоры разделен на узкие полоски, как показано на фиг.

Вид рессоры в фасаде и плане показан на той же фиг. Подобная конструкция рессоры была бы крайне неудобной на практике; поэтому ей придают несколько другую форму, не меняя характера ее работы. Представим себе, что в плане лист рессоры разделен на узкие полоски, как показано на фиг.

Наличие у автомашин виброизолирующего звена в виде рессор и шин несколько облегчает положение, а в случае возникновения кратковременных динамических перегрузок является хорошим средством изоляции ударов.

Задняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А также выполнена в виде рессоры и подрессорника. Между рессорой и подрессорником установлена чугунная подушка. Между собой они соединяются двумя стремянками и одновременно крепятся ими к балке задней оси. При большом прогибе рессоры балка заднего моста упирается в резиновый буфер, установленный на нижней полке лонжерона рамы.

Шатун 4 кривошипно-ползун-ного механизма ABC выполнен в виде упругой рессоры, которая входит во вращательную пару D со звеном 3, выполненным также в виде упругой рессоры.

Шатун 4 кривошипно-ползун-ного механизма ABC выполнен в виде упругой рессоры, которая входит во вращательную пару D со звеном 5, выполненным также в виде упругой рессоры.

У автобуса ПАЗ-672 передняя подвеска выполнена в виде полуэллиптических рессор с заделкой концов сдвоенного верхнего листа в резиновые опоры. Толкающие усилия от несущего кузова к передним колесам передаются через задний кронштейн с резиновыми подушками.

Автомобили МАЗ, КрАЗ и ГАЗ имеют зависимую подвеску в виде продольных полуэллиптических рессор. Рессоры изготовляются из листовой рессорной стали, подвергаются термической и дробеструйной обработке.

Шатун 4 кривошипно-ползунного — С & — В механизма ABC выполнен в виде упругой рессоры, которая входит во вращательную пару D со звеном 3, выполненным также в виде упругой рессоры.

В кривошипных молотах между кривошипно-шатун-ным механизмом электропривода и механизмом молота помещается эластичное устройство в виде рессор, пружин или резиновых буферов. Кривошипные молоты применяются для свободной ковки мелких изделий, когда требуется большое количество легких ударов, следующих непрерывно один за другим. Масса падающих частей таких молотов колеблется от 25 до 250 кг, частота ударов 200 — 500 в минуту.

В кривошипных молотах между кривошипно-шатун-ным механизмом электропривода и механизмом молота помещается эластичное устройство в виде рессор, пружин или резиновых буферов. Масса падающих частей таких молотов колеблется от 25 до 250 кг, частота ударов достигает 200 — 500 ударов в минуту.

В конструкциях отечественных грузовых полноприводных автомобилей наибольшее распространение получили упругие элементы, выполненные в виде листовых полуэллиптических рессор.

В режиме постоянства веса ( перемычки П находятся в положении Р, переключатель 2УП в положении бурение) используется датчик веса, выполненный в виде рессоры, помещаемой на неподвижном конце каната.

Шатун 4 кривошипно-ползун-ного механизма ABC выполнен в виде упругой рессоры, которая входит во вращательную пару D со звеном 3, выполненным также в виде упругой рессоры.

Эллиптические рессоры

Эллиптическая рессора состоит из двух незамкнутых листовых рессор, повернутых вогнутой стороной друг к другу и соединенных по концам шарнирами, скобами или специальными наконечниками. Эти рессоры называются эллиптическими потому, что в первых эллиптических рессорах вогнутые стороны коренных листов образовывали эллипс. Эллиптические рессоры имеют большую гибкость по сравнению с подвесными и применяются преимущественно в центральном рессорном подвешивании тележек пассажирских и грузовых вагонов. Для восприятия значительных нагрузок такие рессоры ставят группами в несколько рядов. В таком случае эллиптические рессоры называются двух-, трех-, четырехрядными и т. д.

На вагонах железных дорог применялось несколько типов эллиптических рессор. Они отличаются между собой главным образом соединением концов коренных листов. Наиболее распространенной рессорой, обладающей лучшими свойствами по сравнению с другими рессорами, так как она проста по конструкции и в изготовлении, сборке и разборке, а также обладает хорошей гибкостью, является рессора, сконструированная техником Н. К. Галаховым.

Эллиптическая рессора Галахова (рис. 2, а) состоит из половин – верхней и нижней, составленных каждая из нескольких изогнутых листов одинакового профиля. Обе половины соединяются вместе двумя наконечниками (5) и (1) (рис. 2, б) специальной формы, прикрепляемыми к концам коренных листов короткими болтами или заклепками (2). Наконечник (5) нижней половины имеет продольный буртик с радиусом закругления 8 мм, а по наконечнику (1) верхней половины проходит продольный желоб. В собранной рессоре буртик с желобом образуют полушарнир. Чтобы верхняя половина рессоры не смещалась относительно нижней в поперечном направлении, в средней части наконечника (5) сделан вырез (4) шириной 40 мм, а в наконечнике (1) – вырез с приклепанным сухарем (3) такой же ширины. Собирается и разбирается рессора Галахова легко, что удобно при ремонте, установке и перевозке.

Рис. 2 – Эллиптическая рессора Галахова и ее концевые шарниры

Рессоры Галахова изготовляют из желобчатой стали сечением 76×10 мм. Каждый пакет рессоры (незамкнутая половина одного ряда) собирается из шести-семи листов. Длина хорды в свободном состоянии составляет 850–930 мм, а фабричная высота – около 400 мм. Стрела прогиба (в) у эллиптических рессор измеряется между коренными листами верхней и нижней половины около хомутов, а высота рессоры (г) – между наружными наборными листами. Расстояние между центрами наконечников коренных листов незагруженной рессоры называется длиной хорды (б), а загруженной – длиной рессоры (а).

Эллиптические рессоры (рис. 3) ставятся в некоторых типах тележек грузовых вагонов вместе с пружинами. Они состоят из двух листовых рессор с небольшим изгибом коренных листов, концы которых входят в специальные литые стальные наконечники. Наборных листов по четыре. Будучи разъемными, эти рессоры удобны при сборке и постановке на тележки.

Рис. 3 – Эллиптическая рессора тележек грузовых вагонов

Возможные поломки рессор

При поломке коренного листа продольно расположенной листовой рессоры второй конец с ушком этой рессоры обеспечивает неразрезной балке заданное направление. Хотя возможность прямолинейного движения при этом и ухудшается, однако аварийная обстановка практически не создается.

При поломке рессоры управляемой передней оси картина иная. Если речь идет о неразрезной оси, то она в месте поломки может переместиться вперед или назад. А поскольку рулевая сошка соединена с рулевым механизмом, то оба передних колеса поворачиваются в одну сторону. Автомобиль резко меняет направление движения, что может привести к наезду или опрокидыванию. Поэтому почти во всех случаях, когда в передней подвеске применяются многолистовые рессоры, принимают какие-то меры на случай их поломки, например, делают дополнительное ушко на переднем конце подкоренного листа, которое охватывает ушко коренного листа (см. ).

Рисунок 3 — В качестве меры безопасности на случай поломки ушка коренного листа рессоры вокруг ушка может быть загнут конец второго листа

а — второй лист полностью охватывает ушко коренного листа; б — второй лист заострен и завернут вокруг ушка; в — второй лист заострен, раскатан и завернут вокруг ушка

Еще опасней поломка поперечно расположенной рессоры передней подвески, которая при независимой подвеске служит одновременно и направляющим элементом колес и верхним или нижним рычагом. Автомобиль при этом теряет управляемость и аварии трудно избежать. Поперечные рессоры можно встретить на автомобилях особо малого класса с задним расположением двигателя, отчасти при центральном закреплении. Однако чаще всего это закрепление в двух точках. Применение такой листовой рессоры позволяет избежать применения двух винтовых пружин и стабилизатора, включая детали, необходимые для закрепления последнего. Недостатком использования такого упругого элемента является смещение рессоры в местах закрепления под действием боковых сил.

Листовая рессора

Листовая рессора состоит из хомута и четырнадцати отдельных листов толщиной 13 мм и шириной 100 мм, между которыми при работе развивается сила трения. Верхний коренной лист по концам имеет отверстия, в которых фиксируются своими шипами накладки.

Листовая рессора состоит из девяти листов, составляющих брус равного сопротивления изгибу постоянной высоты, и десятого листа таких же размеров, как и самый длинный из девяти.

Листовые рессоры ( рис. 20.11, а, б) для повышения гибкости составляют из листов разной длины, что приближает их к телам равного сопротивления изгибу. Трение между листами обеспечивает демпфирование колебаний.

Листовые рессоры служат главным образом для упругого подвешивания экипажей ( автомобилей, прицепов, железнодорожного подвижного состава и пр. Под действием рабочей нагрузки рессоры должны давать достаточно большие упругие прогибы, обладая в то же время необходимой прочностью.

Листовые рессоры служат главным образом для упругого подвешивания экипажей ( автомобилей, прицепов и пр. Рессоры состоят из нескольких ( обычно 6 — 15) наложенных друг на друга листов разной длины.

Листовые рессоры состоят из наложенных один на другой стальных листов одинаковой ширины, но различной длины.

Листовая рессора ( рис. 129, а) состоит из собранных вместе отдельных листов выгнутой формы. Стальные листы имеют обычно прямоугольное сечение, одинаковую ширину и различную длину. Кривизна листов неодинакова и зависит от их длины.

Упругие элементы подвески. а — листовая рессора. б — торсион. в — пневмобаллон.

Листовые рессоры — получили наибольшее применение в зависимых подвесках. Обычно их располагают вдоль автомобиля.

Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А.

Листовая рессора 7, показанная на рис. 130, прикреплена к балке моста двумя стремянками 8, а к раме — через резиновые опоры. Резиновые опоры закреплены в кронштейнах / и 4, приклепанных к раме. Эти кронштейны имеют крышки 6, которые позволяют монтировать и демонтировать рессоры, а также заменять резиновые опоры. Листы рессоры стянуты центровым болтом. Два коренных листа, концы которых отогнуты под углом 90, образуют торцовую упорную поверхность. К отогнутым концам коренных листов приклепаны специальные чашки 5 и 10, увеличивающие площадь соприкосновения листов с резиновыми опорами. Передний конец рессоры неподвижный. Задний конец рессоры подвижный, закреплен в кронштейне 4 только с помощью двух резиновых опор. При прогибе рессоры он перемещается в результате деформации этих опор. Амортизатор 3 служит для гашения колебаний.

Листовые рессоры обычно зажаты посредине на значительной длине в хомутах.

Практически листовые рессоры выполняются в несколько ином виде. Значительная ширина рессоры, получаемая в месте защемления, требует много места, а это бывает часто неудобным. Конечно, целую листовую рессору не разрезают на отдельные полосы, а эти полосы изготовляют из готовой длинной узкой стальной полосы, а затем полосы складывают, как указывалось выше.

Рессорные стали Круппа.| Немагнитные стали Круппа.

Готовые листовые рессоры подвергаются испытаниям при на жении 120 — 130 кгДил 2; в расчетах на изгиб необходимо выбирать напряжения ниже.

Преимущества и недостатки

Чаще всего устанавливают на грузовые автомобили и прицепы. Делается это потому, что рессорный тип подвески почти не провисает как пружинная, благодаря чему можно загрузить большое количество груза. Такая схема стоит дешевле, и установить ее гораздо проще. Безусловным плюсом можно считать то, что рессоры хорошо удерживают автомобиль при торможении, разгоне и на поворотах. Подвеска работает без дополнительных устройств, таких как: рычаги, втулки и прочие вспомогательные приборы. Стоит отметить, что простота конструкции рессорной подвески меняется в зависимости типа подвески (зависимая, независимая).

Есть у такой схемы и минусы.

  • Главным минусом считается то, что такая подвеска недолговечна и часто скрипит, избавиться от скрипа в ней можно с помощью смазки пластин и замены прокладок. Стоит отметить, что пневматическая система хоть и дороже, сложнее, конструктивно она обходится дешевле в уходе, чем рессоры.
  • Вторым минусом считается жесткость зависимой подвески, но это устраняется, если поставить рессоры длиннее. Мягкой плавности хода на «Чайке» и «ЗИЛ» добились именно этим способом.
  • Третьим минусом считается быстрое проседание, если на автомобиле перевозятся грузы постоянно. Четвертым минусом считает ухудшенная управляемость на дороге на высокой скорости. Здесь следует выделить то, что управляемость теряется только на зависимой схеме, на которой нет дополнительных рычагов, на зависимой подвеске с рычагами этого недостатка нет.

Пневматические рессоры

Одним из современных направлений в улучшении динамических и ходовых качеств подвижного состава является применение пневматических рессор. Такими рессорами оборудованы, например, тележки вагонов РТ-200. Эти рессоры позволяют автоматически поддерживать кузов на определенном расстоянии от уровня рельсов независимо от загрузки вагона, что достигается за счет изменения давления воздуха в рессоре. Они имеют высокую выносливость, малую массу и значительно улучшают вибро- и шумоизоляцию.

В последнее время в тележках пассажирских вагонов начинают применять пневматические рессоры (рис. 8, а). В качестве упругого элемента в них используется сжатый воздух или другой газ, заключенный в эластичную резинокордную оболочку (2) с металлическими армирующими деталями или в металлический цилиндр с поршнем. Пневматические рессоры позволяют обходиться без многоступенчатого подвешивания, так как необходимая упругая характеристика достижима при одинарном подвешивании.

Рис. 8 – Пневматическая рессора: а – общий вид; б – силовая характеристика; 1 – патрубок для подвода воздуха; 2 – резинокордная оболочка; 3 – опоясывающее кольцо; 4 – нижняя опора

Силовая характеристика пневматической рессоры (рис. 8, б) представляет собой ломаную кривую, в которой участок I соответствует статической, а II – динамической возникающей при колебаниях вагона деформации рессоры.

В рессорном подвешивании вагонов применяются пневматические рессоры баллонного (рис. 9, а), диафрагменного (рис. 9, б) и смешанного (рис. 9, в) типов.

Рис. 9 – Разновидности пневматических рессор

Наибольшее распространение получили пневмоэлементы диафрагменного типа, так как они имеют регулируемые параметры вертикальной и горизонтальной жесткости.

Система пневматического подвешивания вагона (рис. 10) обычно состоит из пневморессоры (3) с дополнительным резервуарам (1), который снабжен дросселем (2), регулятора положения кузова (4), трубопровода (5), главного резервуара (6) и компрессора (7).

Рис. 10 – Схема пневматического подвешивания

При увеличении нагрузки кузова Р происходит сжатие пневморессоры (3). Тогда отверстие (б) в золотнике регулятора (4) соединяется с каналом (а) и сжатый воздух из главного резервуара (6) поступает в пневморессору, в результате чего кузов вагона приподнимается на прежнюю высоту. При уменьшении нагруки Р кузов вагона поднимается вверх, выточка (в) в золотнике регулятора соединяет пневморессору с атмосферой через канал Ат, давление в пневморессоре уменьшается и кузов опускается на заданную высоту, при которой все отверстия в золотнике перекрываются. Таким образом происходит автоматическое регулирование давления в пневморессоре и кузов вагона удерживается на определенной высоте при изменении загрузки.

Действующие силы и моменты

Возникающее при работе подвески изменение длины деталей упругих элементов требует эластичного присоединения мест D крепления (). Под действием боковых сил последние также деформируются, увеличивая положительный угол развала наружного (по отношению к центру поворота) колеса.

Рисунок 4 — Эпюра изгибающих моментов (б) в поперечно расположенной листовой рессоре (а), которая крепится к кузову в точках D

б — эпюра изгибающих моментов

На рисунке приведены силы и характер изменения изгибающего момента при статической исходной нагрузке Fw. В центральной части рессоры между точками D действует постоянный по величине момент Мw = Fwl, поэтому листы рессоры должны иметь на этом участке постоянное сечение. Допускается только изменение ширины листов (как показано).

При нагружении рессоры силами, действующими в одну сторону (), концевые и центральный участки принимают форму дуги. В результате рессора по всей длине работает с заданной жесткостью. Однако при движении на повороте () на наружной (по отношению к центру поворота) стороне на рессору действует дополнительная сила +ΔFa при соответствующем уменьшении нагрузки на внутренней стороне. Один конец рессоры будет в результате приподнят вверх, в то время как другой ее конец отжимается вниз.

Рисунок 5 — При вертикальном подрессоривании закрепленная в двух точках рессора (а) изгибается на участке между точками крепления. Увеличение нагрузки ΔD в точках D соответствует увеличению сил ΔF на концах рессоры

б — эпюра изгибающих моментов

Рисунок 6 — При поперечно-угловом подрессоривании на повороте внешний по отношению к центру поворота конец рессоры (а) дополнительно нагружается силой ΔFa при соответствующем уменьшении нагрузки — ΔFt на внутренний конец. В центральной части рессоры между опорами происходит изменение направления моментов, следствием чего является увеличение жесткости рессоры. Нагрузка на внешнюю опору Da = D + ΔD, а на внутреннюю Di = D — ΔD, где ΔD = ΔF × 2(1 + e/2) / e

б — эпюра изгибающих моментов

В центральной части действуют противоположно направленные изгибающие моменты, которые стремятся изогнуть этот участок в форме буквы S. В связи с тем, что листы рессоры имеют постоянную толщину, их прогиб в центральной части будет незначительным. Это означает, что при поперечно-угловом подрессоривании на поворотах эта подвеска имеет большую жесткость, чем при одинаково направленном перемещении колес при преодолении препятствия. Взаимосвязь между этими двумя величинами определяется расстоянием e между опорами D. Чем больше величина e, тем больше разнятся эти величины. Однако возможности увеличения e ограниченны, так как длина рессоры в распрямленном состоянии L = e + 2l (см. ) должна быть меньше, чем колея tv передних колес. Чем больше величина e, тем короче концевые участки l рессоры и тем выше возникающие в них напряжения. Рессора в этом случае должна состоять из большего числа более тонких листов.

В передней подвеске модели «Opel Kadett» рессоры, закрепленные в двух точках, нагружены только вертикальными силами. Боковые и продольные силы воспринимают нижние рычаги, на которые опираются концы рессор. При этом концы рессор могут поворачиваться относительно рычага в боковом направлении. Обеспечения безопасности на случай поломки не требуется, и конструктивное решение с малолистовой параболической рессорой с двумя опорами оказалось экономически самым выгодным ().

Рисунок 7 — Передняя рессора модели «Opel Kadett B», выпускавшейся до 1973 года. Рессора состоит из двух параболических раскатанных листов. В местах крепления листы отделены один от другого резиновыми накладками

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *