Рессорная подвеска— механическая конструкция, построенная на базе узких металлических полос разной или одинаковой толщины, соединенных между собой с помощью специальных креплений. Устанавливается, как правило, на грузовых автомобилях, спецтехнике и большегрузных авто. Отличается плавностью движения, легкостью преодоления сложных участков, меньшей нагрузкой на трансмиссию и солидной грузоподъемностью.
- Механическая и пневматическая подвеска
- Назначение рессорной подвески, три базовых элемента
- Рессоры — элементы механической подвески
- Виды листовых рессор
- Достоинства и недостатки рессорной подвески
- Видео «Рессоры для грузовиков»
Ниже в статье рассмотрим, в чем особенности рессорной подвески, как она работает, и какие виды бывают. Отдельно разберемся с плюсами и минусами конструкции в сравнении с более современными версиями подвески.
Механическая и пневматическая подвеска
По принципу действия подвески делятся на две категории: механические и пневматические. К первой группе относятся простые конструкции, изготовленные с применением пластиковых / металлических элементов. Они амортизируют и тем самым обеспечивают плавность движения транспортного средства.
Работа стабилизатора поперечной устойчивости
Главным представителем механической системы является рессорная подвеска. Она востребована, благодаря конструктивной простоте, компактности, способности гасить колебания подвески, легкости и небольшим расходам на изготовление.
Более современным решением является пневматическая подвеска, которая работает на сжатом воздухе. В ее основе лежат пневматические баллоны, обеспечивающие изменение давления воздуха в системе с учетом дорожных условий. Они играют роль амортизатора, смягчающего нагрузку и уменьшающие колебания. При этом в новых пневматических подвесках давление может меняться для каждого баллона отдельно.
Популярность пневмоподвески обусловлена небольшим весом, возможностью изменения клиренса, его поддерживанием на определенном уровне (при большой нагрузке), а также компактностью. К слабым местам относится конструктивная сложность, высокая цена и повышенные расходы на обслуживание.
Механические подвески, как правило, применяются на коммерческой технике и грузовиках. Это обусловлено легкостью ремонта и низкой ценой. Что касается пневматической конструкции, она устанавливается почти на всех современных машинах, начиная с легковых авто, заканчивая тяжелым грузовым транспортом.
Назначение рессорной подвески, три базовых элемента
Важность рессорной подвески грузового автомобиля сложно переоценить, ведь в ее функции входит решение ряда ключевых задач:
- обеспечение комфорта движения;
- создание упругой «прослойки» между колесами и кузовной части;
- гашение колебаний при движении по плохим дорогам;
- контроль проходимости транспортного средства;
- обеспечение устойчивости при маневрах и т. д.
Конструктивно рессорные подвески состоят из трех главных элементов:
- Гасящий. Используется для смягчения удара при проезде ям или иных неровных участков. В этом качестве, как правило, применяются амортизаторы.
- Упругий. Сюда входят сами пластины, соединенные другу с другом с помощью специальных зажимов, а также стабилизаторы поперечной устойчивости. Обеспечивают подпружиненность кузовной части и поддерживают безопасные углы наклона на виражах.
- Рычаги. Используются для объединения кузова и колес. Обеспечивают движение упругой части.
Рессоры — элементы механической подвески
К наиболее важным узлам рассматриваемой конструкции стоит отнести рессоры. Конструктивно они выглядят как несколько продольных листов, объединенных друг с другом и обеспечивающих упругость. От их качества зависит эффективность работы подвески грузового автомобиля, а в случае повреждения придется тратить средства на ремонт. Вот почему к выбору таких механизмов нужно подходить со всей ответственностью.
В задачи листовой рессоры входит:
- принятие на себя динамических воздействий;
- обеспечение плавности хода и устойчивости;
- предотвращение наклона кузова выше допустимой нормы (особенно актуально при загрузке);
- поддержание необходимой высоты автомобиля;
- устранение инерционных колебаний при резком наборе / снижении скорости.
От правильности выбора и исправности узла зависит срок службы подвески и эффективность остальных ее элементов. В РФ при ее созданииучитываются требования ГОСТ Р 51585-2000, а сама деталь состоит из листов разной длины. Толщина пластин может отличаться и иметь от 0,7 до 4 см. Наиболее длинный коренной лист рессоры крепится к рамной части грузовика кронштейнами, а остальные фиксируются между собой с помощью стяжек. В центральной части элементы скреплены с помощью болта.
При изготовлении используется специальное оборудование, а готовое изделие тестируется с учетом повышенных нагрузок. Как правило, проводится проверка на трения по краям, устойчивость на изгиб, качество покрытия / соединения и т. д. Для продления ресурса каждый лист проходит специальную обработку, защищающую металлические элементы от коррозии и химических реагентов.
Вне зависимости от типа рессор (будут рассмотрены ниже) все они работают по одному принципу:
- Грузовик въезжает на неровный участок.
- Первый лист принимает на себя давление и сгибается.
- При достижении определенной нагрузки гнется следующий лист и т. д.
- После проезда препятствия листы возвращаются на первоначальное место.
Как результат, кузов принимает не больше 10%от общей нагрузки, а остальное берут на себя листы рессор.
Для получения такого результата не нужно ничего делать, ведь эффект происходит автоматически. При высоком качестве изделия грузовик работает без больших кренов, а сама подвеска соответствует требованиям жесткости, упругости и прочим факторам.
Виды листовых рессор
Условно рессоры бывают трех видов:
- Листовые. Наиболее популярный вариант, который используется в грузовых и внедорожных автомобилях, а также фургонах. Предусматривает соединение нескольких листов разной длины и идентичной ширины между собой с последующим креплением с помощью болта и хомутов. На одной или обеих сторонах предусмотрено отверстие для соединения с другими элементами. Для гашения колебаний, возникающих между пластинами, применяется резиновый / пластиковый демпфер. По краям используются подушки рессор для смягчения ударов.
- Параболические. Представляют собой соединение нескольких листов, имеющих большую толщину в центральной части и меньшую к краям. Как результат, повышается прочность бездополнительных затрат на материал. Между элементами имеется зазор, обеспечивающий необходимую степень упругости и амортизации. Кроме того, он позволяет окрашивать устройство, проводить антикоррозионную обработку и тем самым продлить срок службы.
- Композитные. Имеют пластиковую основу, укрепленные стекловолоконным материалом, обеспечивающие оптимальный параметр удлинения на разрыв и поглощения энергии. Такая конструкция выделяется меньшим весом, большим сроком службы и защитой от коррозии. При изготовлении композит пропитывается, а ультратонкое стекловолокно наносится каскадом и создает плотную пленку. На завершающем этапе конструкция проходит обработку высокой температурой, что обеспечивает необходимую термостойкость.
Кроме того, рессорные подвески условно делятся на три вида по количеству листов:
- 1-листовые — имеют только один лист, поэтому применяются в легковых авто;
- многолистовые — количество листов от 12 и больше;
- малолистовые — имеют от 2-х до 5-ти листов, отличаются универсальностью, используются на грузовиках.
Достоинства и недостатки рессорной подвески
Популярность рессорной подвески автомобиля обусловлена следующими преимуществами:
- доступная цена;
- реагирование на вертикальные и боковые нагрузки;
- возможность отказа от сложных элементов, которые повышают стоимость устройства;
- простота ремонта;
- высокая устойчивость при совершении маневров;
- неприхотливость к качеству дорог;
- выдерживание больших нагрузок во время грузоперевозок;
- равномерное распределение веса.
Наряду с преимуществами можно выделить и ряд минусов:
- небольшой срок службы;
- появление посторонних звуков через некоторое время эксплуатации;
- дорогое обслуживание;
- жесткость (для коротких рессор);
- риск повреждения при резком торможении или ускорении;
- необходимость периодической смазки и замены резинок.
Заключение
Несмотря на ряд недостатков, рессорная подвеска востребована при изготовлении грузовиков и другого тяжелого транспорта. Выбор в ее пользу упрощает и удешевляет производство.
Имеющиеся характеристики позволяют рассчитывать на плавность движения, небольшую нагрузку на трансмиссию, гашение колебаний и достаточный уровень комфорта в целом. В легковых машинах такой тип подвески почти не встречается, а предпочтение отдается пневматическим устройствам.
Рессоры для грузовиков
Источник: perevozka24.ru
Подвеска. Назначение, типы. Рессорная подвеска 2-х осных грузовых автомобилей.
Подвеска обеспечивает плавное движение автомобиля, смягчая воспринимаемые колесами удары и толчки, а также передает все силы и моменты от колёс на раму и от рамы на колёса.
Подвеска автомобиля состоит из трёх элементов: упругий, гасящий и направляющий. Упругий – рессора, пневмо-гидро элемент (подушка или пневмо-рессора), пружина. Направляющий – рессора с кронштейнами, рычаги, реактивные штанги. Гасящий – амортизатор.
По кинематическому признаку подвеску автомобиля подразделяют на зависимую и независимую. Зависимая подвеска – когда наезд на препятствие одного колеса вызывает изменение вращения другого колеса. Независимая – когда наезд на препятствие одного колеса не вызывает изменение вращения другого колеса.
Зависимая подвеска применяется на грузовых автомобилях как для переднего, так и для заднего мостов, на легкоиых для заднего моста. В качестве примера на рис. 18.1, а показан мост, подвешен ими к лонжеронам рамы на двух рессорах 2 при помощи кронштейнов 1 и серег 5.
Упругими элементами в этой подвеске служат продольные полуэллиптические рессоры, собранные из выгнутых стальных листов разной длины. В накладные или в загнутые ушки самого длинного (коренного) листа запрессовывают втулки, через которые проходят рессорные пальцы, шарнирно соединяющие рессору с кронштейном 1 и серьгой 5. Листы стянуты между собой и связаны с мостом стремянками 6. Через стремянки, рессоры и шарниры в кронштейнах 1 силы от колес при движении автомобиля передаются раме. Хомуты 3 препятствуют сдвигу отдельных листов в боковом направлении.
Независимая подвеска обычно используется для передних колес легковых автомобилей. При этом каждое колесо отдельно от другого соединяется с кузовом или рамой.
Различают шкворневую и бесшкворневую независимые подвески. В подвеске первого типа (рис. 18.1, б) к поперечине 13 подрамника шарнирно прикреплены рычаги 1 и 12, концы которых также шарнирно соединены со стойкой Л. На стойке при помощи шкворня 9 укреплен поворотный кулак 10 колеса.
Рычаги 7 и 12, стойка 11 подвески образуют направляющее устройство подвески, служащее для передачи сил от колеса раме. Упругим элементом является пружина 8, установленная между нижними рычагами 7 и поперечиной 13 подрамника.
Бесшкворневая подвеска (рис. 18.1, в) также состоит из верхнего 12 и нижнего 7 рычагов и пружины 8. В отличие от шкворневой подвески у нее поворотная стойка 11 непосредственно прикреплена к поворотному кулаку 10 и шарнирно соединена шаровыми пальцами с верхним и нижним рычагами подвески. При такой конструкции меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.
У автомобилей ГАЗ-5312, ЗИЛ-431410, МАЗ-5335 и автомобилей семейства КамАЗ, имеющих зависимую подвеску, в качестве упругого элемента использованы листовые рессоры.
В задней подвеске у автомобилей ГАЗ-5312, ЗИЛ-431410 и МАЗ-5335 использованы рессоры с подрессорником, а у автомобилей КамАЗ-5320применена подвеска балансирного типа из двух полуэллиптических рессор.
Легковые автомобили ГАЗ-2410и ГАЗ-3102 «Волга» имеют заднюю зависимую подвеску с рессорами и переднюю независимую пружинную подвеску. У автомобилей ВАЗ-2106 и ВАЗ-2108 подвески пружинные, у первой модели: передняя — независимая и задняя—зависимая, а у второй и та и другая независимые.
Рис. 18.1. Подвески:
а —зависимая; б —независимая шкворневая; в —независимая бесшкворневая; 1 — кронштейн; 2 —рессора; 3 —хомут; 4 —балка переднего моста; 5 — серьга; 6 —стремянка; 7 и 12 —рычаги; 8 —пружина; 9 —шкворень; 10 —поворотный кулак; 11 — поворотная стойка; 13 —поперечина подрамника
Рессорная подвеска.
Передняя подвеска грузовых автомобилей ГАЗ-5312— зависимая (рис. 18.2), состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, расположенных под лонжеронами рамы вдоль автомобиля. Концы сдвоенного коренного листа 11 рессоры закреплены при помощи резиновых опор в прикрепленных к лонжерону кронштейнах 1 и 6.
Концы одного коренного листа отогнуты вверх, а другого — вниз, вследствие чего образуется торцовая упорная поверхность. Концы листов охвачены обоймами 7 и 12, увеличивающими площадь давления рессоры на резиновые опоры, что уменьшает их износ. Для смены резиновых опор и демонтажа рессор кронштейны 1 и 6 имеют установленные на болтах съемные крышки.
Рессора собрана из стальных листов разной длины, которые стянуты вместе хомутами и прикреплены к переднему мосту двумя стремянками 10. С помощью этих же стремянок к верхней части рессоры крепят резиновый буфер 9, смягчающий удары при максимальных прогибах рессоры. В переднюю подвеску входит также гидравлический телескопический амортизатор 5, который при помощи резинометаллических шарниров 4 соединяет передний мост и кронштейн 3 лонжерона 2.
Задняя подвеска грузового автомобиля ГАЗ-5312 (рис. 18.2) имеет две основные рессоры с дополнительными рессорами (подрессорниками), расположенными вдоль лонжеронов рамы в задней части автомобиля. Основная задняя рессора прикреплена к раме, так же как и передняя рессора, при помощи нижней и верхней резиновых опор 13. Передний конец рессоры упирается в дополнительный торцовый умор 14.
Нагрузка на дополнительную рессору передается через кронштейны 3 с резиновыми опорами. У ненагруженного или нагруженного не полностью автомобиля при небольшом прогибе задних рессор силы передаются только основными рессорами, а между кронштейнами дополнительной рессоры и ее концами остается зазор, уменьшающийся по мере увеличения нагрузки. При полной нагрузке в работу вступает дополнительная рессора, упругость которой может меняться, так как концы верхнего листа рессоры скользят по выпуклым опорам и длина рабочей части рессоры по мере ее прогиба уменьшается.
Боковое смещение листов основной рессоры предотвращают четыре хомута, а дополнительной – два хомута. Основная и дополнительная рессоры соединены с задним мостом при помощи накладки и стремянок.
Для повышения долговечности листы рессор подвергают дробеструйной обработке. Большое трение между рессорными листами делает подвеску излишне жесткой, поэтому все листы передних и задних рессор смазывают графитовым смазочным материалом, уменьшающим трение и предохраняющим их от коррозии.
Рис. 18.2. Подвеска автомобиля ГАЗ-5312:
1, 3 и 6 —кронштейны; 2 —лонжерон; 4 —шарнир; 5 —амортизатор; 7 и 12 — обоймы концов коренных рессорных листов; 8 и 13 — верхние и нижние опоры; 9 —буфер; 10 —стремянка; 11 — двойной коренной лист; 14 —торцовый упор.
На автомобилях ЗИЛ-431410 (рис. 18.3) передние и задние рессоры имеют Т-образный профиль, что повышает их долговечность и снижает металлоемкость. На передних концах рессор при помощи болтов и стремянок крепят съемные ушки 14 и 37, которыми рессоры закреплены и кронштейнах пальцами 16 и 40. Задние концы рессор могут свободно перемещаться между опорными сухарями 20 и 41 ивтулками 23 и 44 вкронштейнах 11 и 32.
В листах рессоры выштампованы продольные выступы и углубления, препятствующие смещению листов во время работы. В передней подвеске на раме укреплены резиновые буфера 8, которые вступают в действие в основном при торможении, разгружая рессоры от дополнительных усилий. Телескопические амортизаторы 7 резиновой втулкой 18 и пальцем 19 соединены верхним концом с кронштейном рамы, а нижним — с кронштейном переднего моста.
Рис. 18.3. Подвески автомобиля ЗИЛ-431410:
а —передняя; б —задняя; 1 и 25 — передние кронштейны; 2, 12, 27, и 35 —стремянки; 3 —передняя рессора; 4 —фиксатор накладки; 5 и 8 —буфера рессоры; 6 и 28 —накладки; 7 —амортизатор; 9 — обойма; 10 и 33 —проставки; 11 и 32 —задние кронштейны; 13 и 36 —подкладки ушек рессор; 14 и 37 —ушки рессор; 15 и 38 —втулки ушек; 16 и 40 —пальцы рессор; 17 и 39 — масленки; 18 —резиновая втулка; 19 —палец амортизатора; 20 и 41 —сухари; 21 и 42 —пальцы сухарей; 22 и 43 —вкладыши; 23 и 44 —втулки стяжных болтов; 24 и 45 — стяжные болты; 26 —кронштейн дополнительной рессоры; 29 —дополнительная рессора; 30 —промежуточный лист; 31 —задняя рессора; 34 —подкладка стремянок
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
РЕССОРЫ
Рессора состоит из нескольких 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.
Развитие подвесок
Анализ развития подвесок грузовых 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.
Источник: www.autoezda.com