Рессорно-пневматическая и пневматическая подвески автобусов. Рессорно пневматическая подвеска
Рессорная 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.
***
studfiles.net
Воздух лучше стали | 5koleso.ru
Разработав 70 лет назад первые в мире пневматические рессоры, Firestone по сей день остается лидером их производства
© Firestone
Разработав 70 лет назад первые в мире пневматические рессоры, Firestone по сей день остается лидером их производства.
Пневматическая рессора — упругий элемент, широко применяемый в подвесках современных грузовых автомобилей, прицепов, полуприцепов и автобусов. Единственное преимущество ее листовых «сестер», а также пружин и торсионов — их относительная простота. Однако, принимая во внимание, что на автобусах и грузовых автомобилях с пневматической тормозной системой компрессор является штатным оборудованием и может использоваться как источник сжатого воздуха для подвески, пневматическая рессора сама становится примером гениальной простоты.
© Firestone
Неудивительно, что пневморессоры в народе именуют подушками. Сходство почти абсолютное. Некий заключенный в герметичный «мешок» объем воздуха бережно поддерживает размещенный сверху груз, будь то голова на подушке или контейнер на грузовой платформе.
Требуемые параметры достигаются изменением давления воздуха. Пневматические устройства за долгие годы своего существования доведены до совершенства и обеспечены надежными и эффективными системами автоматического регулирования. Впервые появившись на автобусах, а затем на грузовых автомобилях, прицепах и полуприцепах, пневматические подвески разных видов находят все большее применение и на легковых автомобилях.
Разобравшись с «подушками» на бытовом уровне, поговорим о пневматических рессорах профессионально. К преимуществам пневматических упругих элементов подвесок следует отнести высокую плавность хода автомобиля, небольшую массу и возможность поддержания постоянным уровня пола, независимо от степени загрузки автомобиля.
© Firestone
Принцип действия пневморессоры прост: на внешнее давление заключенный в герметичной оболочке газ отвечает противодавлением. Оболочкой служит рукав или баллон, изготовленный из многослойной армированной резины. Несущая способность пневморессоры определяется объемом воздуха (при заданной высоте — диаметром рукава или баллона) и давлением воздуха внутри.
Несущая способность — это сила противодействия нагрузки, определяемая по формуле: Сила = давление х площадь. Площадь, в свою очередь, может быть выражена через диаметр: Площадь = х диаметр2.
© Firestone
Из приведенных формул видно, что несущая способность пневморессоры может быть повышена за счет увеличения как ее диаметра, (следовательно, и площади), так и внутреннего давления. Квадратичная зависимость площади от диаметра несколько упрощает работу инженерам, занятым компоновкой подвески: удвоение диаметра увеличивает площадь вчетверо. Но главное достоинство пневморессоры спрятано в другом сомножителе. Изменением давления воздуха при постоянном диаметре можно изменять грузоподъемность подвески без замены упругого элемента либо введения каких-либо дополнительных устройств. Ни один другой упругий элемент такой способностью не обладает.
Так как в оболочке заключен определенный и постоянный объем воздуха, сжатие пневморессоры вызовет повышение его давления, тогда как при ходе отбоя оно уменьшится. Пневморессора сама стремится восстановить заданное давление, вернуться в стабильное состояние. Таким образом, подвеска автоматически приводится к нейтральному (изначально заданному) положению. Из-за незначительного внутреннего трения стабилизация происходит быстрее. Пневматическая рессора обладает прогрессивной характеристикой: по мере сжатия создаваемое ею противодействие нарастает, снижая вероятность пробоя.
© Firestone
Металлические упругие элементы подвески (витые, листовые, торсионные) имеют достаточно жесткий контакт и с осями, и с кузовом, что вызывает скрипы и стуки и вынуждает использовать резиновые «изоляторы» разных типов (прокладки, втулки, сайлент-блоки и т.д.). Пневморессора сама является буфером и гасителем вибраций, идущих от осей.
Огромное преимущество пневморессор перед другими типами упругих элементов заключается в возможности регулировки их параметров. Можно изменять жесткость подвескии высоту расположения грузовой платформы. Можно обеспечить горизонтальность последней при размещении груза со смещенным центром тяжести и тому подобное. Некоторые автомобили комплектуются специальным выносным пультом управления для регулировки высоты грузовой платформы, которым водитель может пользоваться, находясь вне автомобиля.
© Firestone
Еще одно обстоятельство, говорящее в пользу пневморессор, с первого взгляда может показаться несущественным. Автомобили с пневмоподвеской меньше (на 15–60 процентов) разрушают дорожное покрытие.
По своему устройству пневматические рессоры делятся на два типа — рукавные и баллонные. В конструкции рукавных наличествует поршень, баллонные такового не имеют. Поршень крепится к оси либо продольному рычагу подвески и имеет возможность вертикальных перемещений внутри воздушной полости резинокордной оболочки.
Преимущество рукавного типа над баллонным заключается в стабильности несущей способности в более широком диапазоне величин хода подвески. Другие основные элементы пневморессоры — это крепежные фланцы (пластины), резинокордная оболочка (рукав либо баллон) и заполняющий ее воздух. Последний «элемент» при производстве и ремонтах не учитывается, но играет главную роль при эксплуатации. Резинокорд не является упругим элементом! Это всего лишь «тара» для работающего объема воздуха.
Как видите, конструкция пневматической рессоры достаточно проста, чего не скажешь об условиях, в которых ей приходится работать. Постоянная статическая (от веса груза и самого автомобиля) и ежесекундно меняющаяся динамическая (от неровностей дороги) нагрузки, незащищенность от грязи и всех видов атмосферных воздействий, избыточное внутреннее давление и непрекращающееся внутреннее трение резинокорда — обстоятельства, переводящие бесхитростное с виду изделие в разряд высокотехнологичных. (Есть, правда, и изделия, «живущие» комфортно — под сиденьем водителя, но о них разговор особый.)
«Простую» пневматическую рессору надлежащего качества изготовить совсем непросто. Число изготовителей надежных пневморессор в мире не доходит и до десятка. А многочисленные попытки подделки продукции лидеров отрасли тем и страшны, что способны повторить лишь внешний вид образцов. Нет необходимости много говорить о последствиях внезапного выхода из строя подвески тяжелогруженого автопоезда.
Неудивительно, что значительную долю рынка (и оригинальных комплектующих, и запасных частей) в мире контролирует пионер и лидер отрасли Firestone Industrial Products Company, подразделение входящей в состав корпорации Bridgestone компании Firestone Diversified Products. Компания специализируется на выпуске именно пневморессор и активно развивает передовые технологии. Штаб-квартира фирмы находится в Индианаполисе, США, а шесть заводов расположены в четырех частях света.Помимо грузовых автомобилей продукция Firestone Products находит применение в других видах автомобильного (и даже железнодорожного) транспорта, в дорожной и строительной технике и т.п.
Пневматические рессоры Firestone устанавливаются в качестве первой комплектации на грузовые автомобили Peterbilt, Kenworth, Freightliner (США), Scania и МАЗ (Европа),полуприцепы Schmitz Cargobull и Kogel. FSIP является ос-новным поставщиком для таких известных производителей осей и подвесок, как Arvin Meritor и Hendrikson. Отдельного упоминания заслуживает и тот факт, что пневморессорами Firestone комплектуются многие модели автомобилей премиум-класса — Land Rover, Hummer, Ford и Lincoln.
Вряд ли есть большой смысл подробно говорить о заводах Firestone Industrial Products: технологические секреты современного производства все равно останутся за кадром. Процесс изготовления пневматических рессор во многом совпадает с процессом изготовления шин. И, в конце концов, на заводе лишь воплощают в жизнь то, что придумали исследователи и конструкторы.
А возможности для научных исследований и разработок у Firestone действительно огромные. Конструкция пневморессор прошла проверку временем, поэтому основное внимание специалисты компании уделяют новым материалам, прежде всего композитным, и технологиям их производства.
Большинство лабораторных исследований проводится с привлечением ресурсов Панамериканского научно-технического центра Bridgestone (Bridgestone Americas Center for Research and Technology). Идти в ногу со временем позволяет уникальное оборудование, на котором проводятся исследования. Похвастать подобными приборами и установками может не каждый академический институт, особенно за пределами Америки. В частности, сканирующая электронная и зондовая микроскопия используются для анализа причин разрушения материалов. Новые материалы подвергаются искусственному старению под воздействием высоких температур и озона. Озон, кстати, злейший враг резины. Из-за него резина «дубеет», покрывается трещинами и теряет адгезию. При этом озон всегда в той или иной мере содержится и вновь образуется в воздухе. Чтобы защитить резину от «озонового старения», пневморессоры Firestone покрываются специальным воском, придающим поверхности беловатый оттенок.
Как и положено любой ответственной компании, Firestone Industrial Products расходует значительные средства на создание экологически безопасных технологий и способов переработки выработавших свой ресурс изделий. В результате своей деятельности научно-технический центр Bridgestone получил множество патентов на изобретения в области полимеров, компаундов резиновой смеси, процессов синтеза и нанотехнологий. Результаты исследований в области производства материалов и их взаимодействия моментально берутся на вооружение конструкторами, создающими новые изделия.
Новая роль пневмоподушек
Загрузить куда меньше сорока тонн и перегрузить автопоезд? Такая проблема часто возникает при неполной (и неравномерной) загрузке. Решить ее помогает разработанная Schmitz Cargobull «Программа распределения нагрузки» (LSP — Load Spread Program).
В полуприцепе всего 21,5 т, а полицейские весы определяют «сверхнормативную» нагрузку на ведущей оси. 12,2 т вместо разрешенных 11,5. 700 кг — слишком много. Любой опытный водитель сталкивался с подобной ситуацией. Особенно сразу после погрузки или при управлении рефрижератором, компрессорное оборудование которого создает дополнительную нагрузку на ведущую ось.
Малый вес перевозимого в задней части трейлера груза, как и отсутствие там такового, сдвигают центр тяжести вперед, перегружая заднюю ось тягача.
Программа LSP от Schmitz Cargobull справляется с этим «смещением груза». Причем убиваются сразу три «зайца»: нагрузка распределяется равномернее, повышается маневренность автопоезда, снижается износ шин.
Насколько эффективна программа, настолько она и проста. Суть ее сводится к управляемому изменению нагрузки на заднюю ось трехосного полуприцепа путем снижения давления в пневморессорах подвески. Таким образом, две другие (передние) оси оказываются более нагруженными. В результате точка вращения смещается со средней оси вперед, в промежуток между передней и средней осями. Соответственно перераспределяется и нагрузка: она становится большей для двух названных осей и меньшей для осей (особенно ведущей оси) тягача. Выравнивание нагрузки улучшает управляемость автопоезда, а перемещение точки вращения полуприцепа облегчает выполнение маневров.
Водитель может отключить автоматику с помощью клавиши на боковой консоли. А включение LSP кнопкой в кабине заставит программу работать на скорости до 30 км/чдаже при полной нагрузке в 24 т. Программа совмещается с передней подъемной осью. Последняя в этом случае поднимается только если полуприцеп почти полностью пуст. Водитель может при необходимости поднять ось при полной нагрузке, загрузив ведущую, например, на скользкой дороге.
О действии LSP можно судить по показаниям манометра, размещаемого на консоли в кабине тягача и показывающего давление воздуха в пневморессорах третьей оси. LSP может быть установлена на всех трехосных прицепах, выпущенных заводами во Фредене и Алтенберге.
Помимо оптимального распределения нагрузки, LSP улучшает маневренность автопоезда и снижает износ шин. Смещение вперед центра вращения полуприцепа снижает скольжение колес двух наиболее нагруженных осей и почти полностью разгружает третью ось. Трение протектора об асфальт уменьшается, шины стираются меньше. Многие водители подсознательно включают LSP при езде по городу, поведение автопоезда становится схожим с управлением составом из тягача и трехосного прицепа с подруливающей задней осью.
Справка
Когда Генрих Шмитц в 1892 г. создавал свою фирму, он не мог представить, что его детище станет одним из мировых лидеров в производстве прицепной техники. Сегодня около 6000 сотрудников работают на предприятиях Schmitz Cargobull AG. По состоянию на июнь 2008 г. ежедневно новые европейские заводы выпускали более 350 транспортных средств. За 2006-2007 финансовый год объем производства прицепной техники вырос на 30% и составил более 66 500 изделий. Оборот увеличился с 1,685 млрд евро до приблизительно 2,14 млрд евро, а следующей стратегической целью правление определило годовую выработку, равную 100 000 транспортных средств.
5koleso.ru
Подвески прицепов
Полуприцепы грузовиков — весьма разнородное племя. Их существует не меньше пятисот видов — от тентов и рефрижераторов до зерновозов и молочных цистерн. Но почти все полуприцепы, за редким исключением, «ниже пояса» выглядят одинаково.
Да, на рынке существуют и уникальные решения — например, тралы-тяжеловозы могут оснащаться «самолетно-мотоциклетной» маятниковой подвеской. Однако про исключения мы говорить не будем, ведь подавляющее большинство полуприцепов стоят на трех осях с рессорно-балансирной либо пневматической подвеской.
Рессорная подвеска
Это один из самых старых узлов всего автомобильного мира — рессоры существуют уже сотни лет, они стояли еще на каретах. В отличие от легковых автомобилей, на грузовиках и прицепах рессоры расположены над мостом. Каждая ось полуприцепа опирается на полуэллиптические продольные рессоры, причем ушки крайних рессор, жестко закреплены на раме фуры, а средняя рессора соединена с крайними посредством балансиров. Благодаря этому улучшается плавность хода. Оси соединены продольными реактивными тягами с кузовом (тяга второй оси является регулируемой) — это ограничивает их горизонтальное перемещение.
Рессоры принимают на себя нагрузку по всем направлениям — вертикальному, боковому, продольному, поэтому являются и демпфирующим, и несущим узлом. Других элементов в такой подвеске нет.
Преимущество рессорной подвески — ее простота, дешевизна, надежность, устойчивость к тяжелым условиям работы — перегрузу, плохим дорогам. Недостатки — жесткость, что для многих грузов может быть критично, и более сложное и дорогое по сравнению с пневмоподвеской обслуживание. Листы для рессор делаются из высокопрочной легированной стали со специальной термообработкой, поэтому они достаточно дороги. Расходными элементами рессорной подвески являются резиновые сайлентблоки рессоры. Существуют ремонтные втулки — у них отсутствует внешнее металлическое кольцо, что позволяет забить втулку в уже разношенные ушки рессор. Кроме того, меняются стремянки рессор, башмаки, сами листы — особенно верхний, коренной лист, и так далее.
Пневматическая подвеска
Пневматическая подвеска появилась всего 30-40 лет назад, но сейчас становится практически стандартом. Не используют такую подвеску только грузовики, работающие в тяжелых условиях бездорожья, например, карьерные самосвалы и строительная техника. Дело в том, что пневмоподвеска относительно нежна и не слишком хорошо переносит экстремальные нагрузки. Другие недостатки — технологическая сложность изготовления и дороговизна такой схемы. Достоинств больше — это лучшая ремонтопригодность, дешевизна расходных материалов, большая плавность хода. Кроме того, фуры на пневмоподвеске меньше повреждают асфальт.
В такой подвеске рама полуприцепа соединяется с мостом пневмоподушкой — резиновым упругим элементом, в котором компрессором поддерживается высокое давление. Подушки обеспечивают только демпфирование, но не жесткую связь осей с кузовом, поэтому в подвеску входят также так называемые полурессоры — фактически реактивные тяги. А раскачку на неровностях гасят установленные диагонально амортизаторы — масляные, либо газомасляные.
Пневмоподвеска позволяет реализовать подъемные оси — так называемых «ленивцев». На полурессоре устанавливают еще одну пневпомодушку, которая, при увеличении давления в ней, поднимает ось, отрывая ее от асфальта. Это позволяет на не груженом полуприцепе экономить топливо, ведь уменьшается сопротивление качению. Кроме того, сохраняется резина на колесах поднятой оси.
Расходниками пневмоподвески являются в первую очередь сам пневмобаллон (его можно приобрести в сборе, либо по частям: стакан, подушка), а также амортизаторы, сайлентблоки полурессоры и она сама. Стоит напомнить, что амортизаторы меняются всегда парой — и слева, и справа. Если пренебречь этим правилом и сэкономить, с одной стороны поставив новый, а с другой оставив старый амортизатор, то правое и левое колесо одной оси будут по-разному обрабатывать неровности покрытия, что дестабилизирует полуприцеп и негативно сказывается на безопасности движения.
В конструкции пневмоподвески предусмотрен страховочный трос — в случае разрыва пневмоподушки (а такое может случиться, особенно на плохих дорогах и перегруженных полуприцепах) он удержит ось от чрезмерного смещения. Отечественные «мастера» при обслуживании полуприцепов зачастую избавляются от страховочного троса как от ненужной детали. Делать этого нельзя хотя бы уже потому, что в страны Евросоюза без этой «ненужной детали» въезжать запрещено — в Европе требования к безопасности всегда серьезные.
Компоненты подвесок
Несмотря на то, что принципиальная схема подвесок на большинстве фур одна и та же, многообразие компонентов просто поразительно. Каждый производитель подвески выпускает десятки и сотни ее комбинаций, отличающиеся когда формой кронштейнов, когда количеством рессор, когда длиной тяг и т.д. Покупать запчасть, «похожую на вид», таким образом, крайне не рекомендуется. Более того — прийти со сломавшейся деталью, чтобы подобрать такую же новую — тоже не лучший выход. Например, новая пневмоподушка может быть внешне идентична старой, но у нее будет другой рабочий ход. Не стоит забывать и о том, что на компоненты подвески воздействуют колоссальные силы, поэтому, снятые с прицепа, детали могут быть сильно деформированы и их измерения будут некорректными. Одним словом, при обслуживании подвески жизненно важно закупать запасные части и материалы у профессиональных опытных продавцов, ориентирующихся по официальным каталогам производителей.
И последний совет — не перегружайте фуры, и обслуживание подвески перестанет быть затратным процессом!
europart.ru
РЕССОРНО-БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА С РЕАКТИВНЫМИ ШТАНГАМИ
РЕССОРНО-БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА С РЕАКТИВНЫМИ ШТАНГАМИ
Соседние оси полуприцепа свободно опираются на концы общих рессор. Рессора средней частью крепится к ступице оси балансира при помощи стремянок. Ось балансира неподвижно фиксируется на раме полуприцепа. При таком креплении на рессоры действует только сила тяжести полуприцепа, а тяговая и тормозная силы передаются реактивными штангами. Ход осей по вертикали ограничивается отбойниками с резиновыми демпферами. Такая подвеска предназначена для более мягкого и плавного хода, при наезде одного из колес на препятствие значительно снижается вертикальное перемещение несущей рамы полуприцепа. Основными преимуществами данного типа подвески является максимальное сцепление с грунтом, наименьшее динамическое воздействие на раму полуприцепа при работе в тяжелых условиях и наименьший износ элементов ходовой части.ПОДРОБНЕЕ
РЕССОРНО-БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА БЕЗ РЕАКТИВНЫХ ШТАНГ
Такой тип подвески служит для упругого соединения рамы с осями полуприцепа, смягчая динамические воздействия, возникающие при наезде на неровности дороги. Конструктивная простота рессорно-балансирной подвески без реактивных штанг (FUWA полный аналог BPW) и отсутствие элементов требующих постоянного обслуживания больше всего соответствует таким условиям эксплуатации. Рессора средней частью с помощью стремянок крепится к оси балансира. Качающаяся опора, шарнирно установленная на балансирной оси, неподвижно фиксируется к раме полуприцепа. Концы рессоры жестко зафиксированы в специальных кронштейнах на балках осей. При таком исполнении усиленная рессора гасит вертикальные нагрузки, передает боковые усилия от осей на раму, а также воспринимает продольные силы и реактивные моменты. ПОДРОБНЕЕ
РЕССОРНАЯ ЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА
Полуэллиптические продольные рессоры удерживают каждую ось полуприцепа, кроме этого, на раме закреплены ушки крайних рессор, что обеспечивает безопасность всей установки. Между собой свободные концы соседних рессор соединяются качающимся балансиром. Такая конструкция обеспечивает независимый ход колес по вертикали. При движении, рессоры являются амортизирующим элементом и воспринимают вертикальную и боковую нагрузку. Тяговая и тормозная силы передаются реактивными штангами. Периодическое техническое обслуживание сводится к минимуму за счет отсутствия дополнительных элементов и простоты конструкции. Рессорная зависимая подвеска является наиболее жесткой среди всех типов, обеспечивая тем самым максимальную устойчивость полуприцепа на дороге. Применение рессорной подвески оптимально для прицепной техники эксплуатирующейся на дорогах общего пользования и по умеренному бездорожью. Среди преимуществ рессорной подвески можно отметить ее дешевизну, надежность и долговечность. ПОДРОБНЕЕ
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПОДВЕСКА
Пневматическая подвеска является сравнительно новой, наиболее совершенной, стремительно развивающейся и чаще применяемой на современных моделях прицепной техники. Система пневматической подвески позволяет регулировать степень жесткости упругих элементов в зависимости от загрузки, тем самым решая проблемы плавности хода, неравномерности загрузки, изменения погрузочной высоты и т.п. В такой подвеске рама полуприцепа соединяется с осями пневмоподушками — резиновыми упругими элементами, в которых компрессором поддерживается высокое давление. Подушки обеспечивают только демпфирование. Жесткую связь осей с рамой обеспечивают полурессоры. Раскачку на неровностях гасят установленные диагонально амортизаторы. ПОДРОБНЕЕ
РАСШИФРОВКА ТИПА ПОДВЕСКИ В НАИМЕНОВАНИИ ПОЛУПРИЦЕПОВ УРАЛСПЕЦТРАНС
www.uralst.ru
Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных и пневматических подвесок
Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных и пневматических подвесок. Резиновые упругие элементы подвесок.
В соответствии с упругим устройством подвески называются рессорными, пружинными, торсионными и пневматическими.
Рессорные подвески в качестве упругого устройства имеют листовые рессоры (рис. 6.4, а).
Рис. 6.4. Упругие устройства подвески: а — рессора; б — пружина; в — торсион; г — пневмобаллон; 1 — коренной лист; 2, 5 — болты; 3 — хомут; 4 —прокладка;
6, 7 — кольца; 8 — оболочка
Листовые рессоры получили наибольшее применение в зависимых подвесках. Обычно их располагают вдоль автомобиля. Концы рессоры шарнирно соединяют с рамой или кузовом автомобиля. Передний конец закрепляют с помощью пальца, а задний, чаще всего, — подвижной серьгой.
Пружинные подвески в качестве упругого устройства имеют спиральные (витые) цилиндрические пружины (рис. 6.4, б).
В подвеске витые пружины воспринимают только вертикальные нагрузки и не могут передавать продольные и поперечные усилия и их моменты от колес на раму и кузов автомобиля. Поэтому при их установке требуется применять направляющие устройства. При использовании витых пружин также необходимы гасящие устройства, так как в пружинах отсутствует трение.
Торсионные подвески в качестве упругого устройства имеют торсионы (рис. 6.4, в). Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Он может быть сплошным круглого сечения, а также составным — из круглых стержней или прямоугольных пластин. На концах торсиона имеются головки (утолщения) с нарезанными шлицами или выполненные в форме многогранника (шестигранные и т.д.). С помощью головок торсион одним концом крепится к раме или кузову автомобиля, а другим — к рычагам подвески. Упругость связи колеса с рамой обеспечивается вследствие скручивания торсиона.
Торсионы, как и пружины, требуют применения направляющих и гасящих устройств. По сравнению с листовыми рессорами торсионы обладают теми же преимуществами, что и спиральные пружины. Однако по сравнению со спиральными пружинами торсионы менее долговечны. Торсионы наиболее распространены в независимых подвесках. На автомобиле торсионы могут быть расположены как продольно, так и поперечно.
Пневматические подвески в качестве упругого устройства имеют пневматические баллоны различной формы. Упругие свойства в таких подвесках обеспечиваются за счет сжатия воздуха. Наибольшее применение в пневматических подвесках получили двойные (двухсекционные) круглые баллоны. Двойной круглый баллон (рис. 6.4, г) состоит из эластичной оболочки 8, опоясывающего или разделительного кольца 7 и прижимных колец 6 с болтами 5. Оболочка баллона резинокордовая, обычно двухслойная. Двойные круглые баллоны распространены в подвесках автобусов, грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов. Обычно баллоны располагают вертикально в количестве от двух (передние подвески) до четырех (задние подвески).
Резиновые упругие элементы широко применяются в подвесках современных автомобилей в виде дополнительных упругих устройств, которые называются ограничителями или буферами. Часто внутрь буферов вулканизируют металлическую арматуру, которая повышает их долговечность и служит для крепления буферов. Различают буфера сжатия и отдачи. Первые ограничивают ход колес вверх, а вторые — вниз. При этом буфера сжатия ограничивают деформацию упругого устройства подвески и увеличивают его жесткость. Буфера сжатия и отдачи совместно применяют обычно в независимых подвесках. В зависимых подвесках используют главным образом буфера сжатия.
Источники: http://zinref.ru/000_uchebniki/05300_transport/004_silovie_agregati_lekcii_bikov_2014/051.htm
Ходовая часть транспортного средства – важнейшая высокотехнологичная группа, от работы которой зависят многие характеристики транспортного средства. Исправность всех ее узлов и агрегатов – залог безопасности на дороге. В свою очередь, ядром ходовой является подвеска автомобиля. Система амортизации служит для связи колес с кузовом машины, и главная ее цель – максимально сгладить все колебания, причиной которых являются дефекты дорожного полотна, и при этом эффективно реализовать энергию движения транспортного средства.
К современным машинам предъявляется множество требований. Они должны быть хорошо управляемыми и при этом устойчивыми, бесшумными, комфортными и безопасными. Чтобы претворить в жизнь все эти пожелания, инженерам требуется тщательно продумать устройство подвески.
На сегодняшний день не существует какого-либо универсального эталона. В арсенале каждого автопроизводителя свои хитрости и современные разработки. Однако, для всех типов подвесок характерно наличие таких объектов:
- Упругий элемент.
- Направляющая часть.
- Стабилизатор устойчивости.
- Амортизирующие устройства.
- Колесная опора.
- Крепежи.
Упругий элемент
Автомобильная подвеска содержит упругие элементы, изготовленные из металла и неметаллические части. Они необходимы для перераспределения ударной нагрузки, получаемой колесами при встрече с неровностями дороги. К металлическим упругим деталям относятся рессоры, торсионы и пружины. Неметаллические элементы — это резиновые отбойники и буферы, пневматические и гидропневматические камеры.
Металлические объекты
Исторически самыми первыми появились рессоры. С точки зрения конструкции — это металлические полосы разной длины, соединенные между собой. Помимо эффективного перераспределения нагрузки, рессоры хорошо амортизируют. Чаще всего они используются в ходовой части грузовиков.
Торсионы представляют собой наборы пластин или стержней, работающих на скручивание. Обычно торсионной бывает задняя подвеска автомобиля. Устройства этого типа используют, кроме того, японские и американские производители машин увеличенной проходимости.
Металлические пружины входят в состав ходовой части любого современного авто. Эти элементы могут иметь постоянную или переменную жесткость. Их упругость зависит от геометрии прутка, из которого они изготовлены. Если диаметр прутка меняется на всем протяжении, то пружина имеет переменную жесткость. В противном случае упругость является постоянной.
Неметаллические объекты
Упругие неметаллические детали используются совместно с металлическими. Резиновые элементы – отбойники и буферы – не только участвуют в перераспределении динамических нагрузок, но и амортизируют.
Пневматические и гидропневматические камеры используются в конструкциях активных подвесок. Их действие определяется свойствами только сжатого воздуха (пневмокамеры) или газа и жидкости (гидропневматические камеры). Эти упругие элементы дают возможность менять клиренс транспортного средства и жесткость системы амортизации автоматически. Кроме того, они обеспечивают высокую плавность хода. Первыми были разработаны гидропневматические камеры. Они появились на машинах марки Citroen в 1950-х годах. Сегодня пневматическими и гидропневматическими подвесками опционно оснащают авто бизнес-класса: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru и др.
Направляющая часть
Направляющие элементы подвески – это стойки, рычаги и шарнирные соединения. Их основные функции:
- Удерживать колеса в правильном положении.
- Поддерживать траекторию движения колес.
- Обеспечивать соединение системы амортизации и кузова.
- Передавать энергию движения от колес на кузов.
Стабилизатор поперечной устойчивости
Подвеска автомобиля не обеспечивала бы транспортному средству необходимой устойчивости без стабилизирующего устройства. Оно борется с центробежной силой, стремящейся опрокинуть машину при повороте, и уменьшает крены кузова.
В техническом отношении стабилизатор поперечной устойчивости – это торсион, связывающий систему амортизации и кузов. Чем выше его жесткость, тем лучше авто держит дорогу. С другой стороны, излишняя упругость стабилизатора уменьшает ход подвески и снижает плавность движения транспортного средства.
Стабилизаторами поперечной устойчивости оснащают, как правило, обе оси машины. Но если задняя подвеска автомобиля торсионная, устройство устанавливают только спереди. Полностью отказаться от него смогли инженеры Mercedes-Benz. Они разработали особый тип адаптивной подвески с электронным контролем положения кузова.
Для того чтобы смягчить сильные колебания, подвеску снабжают амортизаторами. Эти объекты представляют собой пневматические цилиндры или цилиндры с рабочей жидкостью. Выделяют два основных типа амортизаторов:
Односторонние амортизаторы длиннее двусторонних. Они обеспечивают большую плавность хода. Однако при езде по дорогам с плохим покрытием, односторонние амортизаторы не успевают перед следующей неровностью своевременно вернуть подвеску в исходное состояние, и ее «пробивает». По этой причине большее распространение получили двусторонние «гасители колебаний».
Колесная опора
Опоры колес необходимы для принятия и перераспределения нагрузок, приходящихся на колеса.
Крепежи
Крепежи нужны для того, чтобы подвеска автомобиля была единым целым. Для связи узлов и агрегатов используют три типа соединений:
Крепежи, осуществляемые при помощи болтов, являются жесткими. Они необходимы для неподвижного сочленения объектов. К шарнирным соединениям относится шаровая опора. Она является важной частью передней подвески и обеспечивает ведущим колесам возможность правильного поворота. Эластичные крепежи – это сайлент-блоки и резино-металлические втулки. Помимо функции соединения частей и крепления их к кузову, эти объекты препятствуют распространению вибраций и снижают шумность.
Все элементы ходовой части взаимосвязаны и чаще всего выполняют несколько функций одновременно, поэтому определение принадлежности запчасти к той или иной группе является условным.
Источники: http://autolirika.ru/teoriya/ustrojstvo-podveski-avtomobilya.html
К наиболее распространенным упругим элементам автомобильной подвески относятся рессоры, пружины, торсионные валы и пневматические баллоны. Возможно выполнение упругих элементов и других типов – пневматических цилиндров, резиновых демпферов, гидропневматических устройств и т. п., но такие упругие элементы в конструкции современных автомобильных подвесок практически не применяются, если не считать таковыми резиновые буферы, отбойники, сайлентблоки и подушки рессор, которые тоже предназначены для снижения жесткости при взаимодействии элементов подвески с частями неподрессоренных масс и несущей системы.
Рессоры
Автомобильная рессора представляет собой пакет стальных листов выгнутой формы и различной длины, скрепленных между собой. Листы могут иметь прямоугольное, трапециевидное, Т-образное сечение и сечение в виде короба с полками.
Изгиб рессорных листов чаще всего выполняется плавной эллиптической конфигурации, поэтому такие рессоры называют полуэллиптическими. Встречаются рессоры и других форм, некоторые из которых предствлены на рисунке параграфа.
Кривизна разных листов рессоры не одинакова и зависит от их длины – она увеличивается с уменьшением длины листов, чем обеспечивается их плотное прилегание в собранном виде и разгрузку крайнего (самого длинного) листа 1, который называется коренным.
Листы рессор в собранном виде фиксируются с помощью стяжного болта 2 (рис. 1, а) и хомутов 3. В конструкции некоторых автомобильных рессор стяжной болт не предусматривается. Фиксация рессорных листов от взаимного относительного перемещения может осуществляться посредством специальных бобышек и углублений, выполненных в листах.
Коренной лист 1, имеющий наибольшую длину и толщину, крепится своими концами к кузову, а средней частью – к мосту. Как правило, один конец коренного листа крепится к кузову жестко, а другой свободно опирается на специальный кронштейн несущей системы (рамы или кузова) или крепится посредством серьги, что позволяет ему перемещаться при деформации рессоры.
Иногда оба конца рессоры крепятся к раме или кузову автомобиля посредством кронштейнов с массивными резиновыми подушками, что позволяет обоим концам рессоры перемещаться при ее деформации.
Поскольку конструкция рессорной подвески предотвращает продольное перемещение мостов с колесами относительно несущей системы автомобиля (рамы, кузова), такая подвеска не нуждается в направляющих элементах. Исключение составляют балансирные рессорные подвески, удерживающие на двух рессорах два моста, образующих тележку. При этом жесткая связь рессоры с мостами отсутствует и возможно их продольное перемещение относительно рамы автомобиля.
Поэтому в балансирных рессорных подвесках в качестве направляющих элементов применяют специальные штанги, шарнирно соединенные с мостами балансирной тележки и рамой автомобиля.
Поскольку между листами рессоры во время работы присутствуют силы трения, способствующие гашению колебаний, рессора выполняет часть функции гасящего элемента подвески. Трение между рессорными листами приводит к из интенсивному изнашиванию и потере упругих свойств, что может вызвать поломку отдельных листов и даже всей рессоры. Поэтому листы рессор при сборке смазывают графитной смазкой, обеспечивающей снижение сил трения и стойкой к неблагоприятным дорожным условиям (грязь, влага).
На легковых автомобилях для уменьшения трения между листами могут устанавливаться антифрикционные (чаще всего – полимерные) прокладки или шайбы, которые крепятся к листам посредством специальных технологических выступов, отверстий или ниш.
Рессорные листы изготавливают из высококачественной пружинной стали, обладающей повышенными упругими свойствами. Тем не менее, в процессе длительной эксплуатации, особенно, в тяжелых дорожных условиях, рессора теряет свои упругие свойства и эллипсоидную форму. В таких случаях рессора подвергается ремонту – разбирается на листы и каждый из них прокатывается в специальных станках для восстановления эллиптичной формы, которая обеспечивает надлежащую упругость.
Рессорные стали
Для изготовления рессор применяются специальные пружинно-рессорные стали, обладающие рядом свойств, среди которых следует отметить упругость и твердость. Марки сталей, наиболее широко применяемые для изготовления рессорных листов отечественных автомобилей, приведены ниже.
- ГАЗ-24 Волга, Москвич (412, 2140 и др.) - Сталь 50ХГА
- ГАЗ (52, 53 и др.) - Сталь 50ХГ
- МАЗ, ЗИЛ-130 и модификации - Сталь 60С2
- КамАЗ - передние - Сталь 60С2, задние - Сталь 60С2ХГ
Достоинства и недостатки рессорных подвесок
К преимуществам листовых рессор можно отнести следующие свойства:
- способность одновременно выполнять функции упругого, направляющего и гасящего элементов;
- простота изготовления и хорошая ремонтопригодность.
- повышенная масса;
- сравнительно небольшая долговечность;
- наличие сухого трения между листами, требующего применения смазки и, соответственно, технического обслуживания;
- сравнительно невысокий диапазон вертикальных перемещений мостов относительно несущей системы и, соответственно, ограниченное обеспечение плавности хода автомобиля.
К недостаткам рессорной подвески следует отнести, также, опасные последствия, к которым может привести поломка рессоры при движении автомобиля, поскольку она выполняет функции направляющего элемента моста.
Пружины
Пружины (рис. 1, б) в качестве упругого элемента применяются, как правило, на независимых подвесках. Наибольшее распространение получили цилиндрические витые пружины, изготавливаемые из стального прутка круглого сечения. Поскольку особенности конструкции пружины позволяют получать более широкий диапазон перемещений элементов подрессоренных и неподрессоренных масс автомобиля, пружинные подвески способны обеспечивать лучшую плавность хода по сравнению с рессорной подвеской.
Упругий элемент в виде пружины состоит из одной детали, поэтому отсутствует трение, присущее листам рессоры. Благодаря этому пружина не нуждается в каком-либо уходе в период эксплуатации.
Тем не менее, как и рессорные листы, пружина способна терять форму (проседать) и упругость, поэтому после определенного периода эксплуатации может быть отремонтирована восстановлением первоначальной высоты путем растяжки.
Пружинные упругие элементы менее подвержены поломкам по сравнению с рессорными листами, поэтому их можно считать более надежными.
При установке на автомобиль пружины в качестве упругого элемента, она верхним концом упирается в специальные элементы несущей системы (рамы, кузова), выполненные в виде колпака или чашки, а нижним концом – опирается на аналогичные элементы моста или нижних рычагов подвески.
Демонтаж пружины из подвески, как и ее монтаж, требуют соблюдения определенных мер предосторожности, поскольку сжатая пружина при высвобождении может травмировать работника.
Технология изготовления пружин подвески
Поскольку пружина являются ответственным элементом подвески, от работы которого зависят не только комфорт, но и безопасность движения, при изготовлении пружин используют специальные стали и технологии.
В качестве примера ниже приведена технология изготовления пружин для подвески отечественных автомобилей марки «ВАЗ».
Для изготовления пружин подвески автомобилей марки «ВАЗ» используют прокатанный пруток круглого сечения из пружинной стали марки 60С2ГФ. Сначала прутки обрабатывают на токарном станке до нужного диаметра, затем нагревают и навивают спиралью.
После этого заготовку закаливают, отпускают и подвергают дробеструйной обработке в специальной камере, очищая от окалины, упрочняя поверхность и повышая усталостную прочность.
После дробеструйной обработки пружину подвергают холодной осадке (заневоливанию) - трижды сжимают до соприкосновения витков. Заключительный этап изготовления заключается в нанесении на пружину защитного эмалевого или эпоксидного покрытия для предотвращения коррозии.
Готовую пружину обязательно подвергают контрольному испытанию статической нагрузкой. При этом нагружают пружину определенным усилием (в соответствии с моделью пружины) и измеряют ее длину после сжатия - осадка пружины от контрольной нагрузки должна находиться в пределах установленных заводским стандартом требований.
Достоинства и недостатки пружинных подвесок
- небольшая масса;
- сравнительно высокая долговечность;
- высокая плавность хода;
- относительная простота в изготовлении;
- отсутствие потребности в смазочных материалах и техническом обслуживании.
Недостатком пружины по сравнению с рессорой является невозможность использовать ее в качестве направляющего элемента подвески, поэтому в пружинных подвесках необходимы отдельные направляющие элементы в виде тяг, распорок и т. п., удерживающие колеса от продольных перемещений при движении. Это приводит к усложнению конструкции подвески. Кроме того, из-за отсутствия в пружине трения в составе пружинной подвески обязательно применяются специальные гасящие элементы – амортизаторы, поскольку колебания в пружине затихают значительно дольше, чем, например, в рессоре.
Торсионы
Торсионные подвески находят применение на многоосных автомобилях с независимой подвеской, на легковых автомобилях малого и большого класса, а также на некоторых типах автомобильных прицепов. 
На многих моделях спортивных и гоночных автомобилей этот тип подвески применяется из-за малых габаритов и массы.
Широко применяются торсионные подвески на военной технике и машинах высокой проходимости.
Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание, который может быть выполнен сплошным или пустотелым.
Для крепления торцов торсиона на его концах выполняются утолщения со шлицами или в форме шестигранника.
Одним концом торсион входит в ответные шлицы на несущей системе (раме или кузове) автомобиля, а другим – в шлицы рычага подвески. При перемещении колеса по неровностям дороги торсион закручивается, обеспечивая упругую связь колеса с рамой или кузовом автомобиля.
Торсионы имеют те же преимущества, что и пружины, однако они более компактны, что позволяет размещать их в различных местах автомобиля. Кроме того, они лучше защищены от механических повреждений.
Тем не менее, они менее долговечны, чем пружины и дороже в изготовлении, чем листовые рессоры.
Пневматические подвески
Пневматической называется подвеска, в которой роль упругого элемента выполняет сжимающийся газ, обычно воздух, но могут применяться и другие газы, например, азот. Рабочий газ заключен в резинотканевый баллон - пневмобаллон (рис. 1, г), который может иметь различную форму и конструкцию.
Кордная ткань выполняется из полиамидных волокон (нейлона или капрона) и защищена от повреждений поверхностными слоями резины.
Положительным качеством пневмобаллонной подвески является возможность изменения давления рабочего газа в баллонах, что позволяет изменять несущую способность и упругие свойства подвески в автоматическом режиме, в зависимости от степени загрузки транспортного средства. Давление в баллонах регулируется специальным регулятором положения несущей системы (кузова или рамы) в зависимости от статической нагрузки (количества пассажиров или груза).
При увеличении нагрузки, кузов проседает и воздействует на датчик или чувствительный элемент регулятора, после чего впускной клапан регулятора открывается и подает в пневмобаллоны дополнительно сжатый воздух (или газ) из пневмосистемы автомобиля (или из емкости для хранения запаса газа), повышая давление в пневмобаллонах, после чего несущая способность подвески увеличивается. При уменьшении нагрузки на кузов регулятор выпускает часть воздуха из пневмобаллонов, уменьшая жесткость подвески.
Преимущества пневматической подвески:
- возможность изменения жесткости при различных нагрузках в кузове;
- сохранение постоянства ходов подвески;
- получение переменного и поддержание постоянного дорожного просвета;
- небольшая масса;
- относительно высокий срок службы (в три-пять раз выше, чем у листовых рессор).
Тем не менее, такие подвески применяются ограниченно по причине сложности и, соответственно, стоимости изготовления.
Пневматические подвески находят применение в некоторых марках автобусов, грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, а также прицепах и полуприцепах.
По понятным причинам, пневматическая подвеска применима на транспортных средствах, оборудованных компрессором для получения сжатого газа. Перевозка запаса сжатого газа в отдельных баллонах приводит к существенному усложнению конструкции транспортного средства.
Главная страница
Устройство автомобилей
- Экзаменационные билеты
для группы Т-21 (IV семестр)
для группы Т-31 (V семестр)
для группы Т-31 (VI семестр)
КГБПОУ «Каменский агротехнический техникум»
Источники: http://k-a-t.ru/avto_shassi_2/5_podveska_3/index.shtml
car-avz.ru
Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных и пневматических подвесок
содержание .. 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..
38.
Конструкция рессорных, листовых, пружинных, торсионных и пневматических подвесок. Резиновые упругие элементы подвесок.
В соответствии с упругим устройством подвески называются рессорными, пружинными, торсионными и пневматическими.
Рессорные подвески в качестве упругого устройства имеют листовые рессоры (рис. 6.4, а).
Рис. 6.4. Упругие устройства подвески: а — рессора; б — пружина; в — торсион; г — пневмобаллон; 1 — коренной лист; 2, 5 — болты; 3 — хомут; 4 —прокладка;
6, 7 — кольца; 8 — оболочка
Листовые рессоры получили наибольшее применение в зависимых подвесках. Обычно их располагают вдоль автомобиля. Концы рессоры шарнирно соединяют с рамой или кузовом автомобиля. Передний конец закрепляют с помощью пальца, а задний, чаще всего, — подвижной серьгой.
Пружинные подвески в качестве упругого устройства имеют спиральные (витые) цилиндрические пружины (рис. 6.4, б).
В подвеске витые пружины воспринимают только вертикальные нагрузки и не могут передавать продольные и поперечные усилия и их моменты от колес на раму и кузов автомобиля. Поэтому при их установке требуется применять направляющие устройства. При использовании витых пружин также необходимы гасящие устройства, так как в пружинах отсутствует трение.
Торсионные подвески в качестве упругого устройства имеют торсионы (рис. 6.4, в). Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Он может быть сплошным круглого сечения, а также составным — из круглых стержней или прямоугольных пластин. На концах торсиона имеются головки (утолщения) с нарезанными шлицами или выполненные в форме многогранника (шестигранные и т.д.). С помощью головок торсион одним концом крепится к раме или кузову автомобиля, а другим — к рычагам подвески. Упругость связи колеса с рамой обеспечивается вследствие скручивания торсиона.
Торсионы, как и пружины, требуют применения направляющих и гасящих устройств. По сравнению с листовыми рессорами торсионы обладают теми же преимуществами, что и спиральные пружины. Однако по сравнению со спиральными пружинами торсионы менее долговечны. Торсионы наиболее распространены в независимых подвесках. На автомобиле торсионы могут быть расположены как продольно, так и поперечно.
Пневматические подвески в качестве упругого устройства имеют пневматические баллоны различной формы. Упругие свойства в таких подвесках обеспечиваются за счет сжатия воздуха. Наибольшее применение в пневматических подвесках получили двойные (двухсекционные) круглые баллоны. Двойной круглый баллон (рис. 6.4, г) состоит из эластичной оболочки 8, опоясывающего или разделительного кольца 7 и прижимных колец 6 с болтами 5. Оболочка баллона резинокордовая, обычно двухслойная. Двойные круглые баллоны распространены в подвесках автобусов, грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов. Обычно баллоны располагают вертикально в количестве от двух (передние подвески) до четырех (задние подвески).
Резиновые упругие элементы широко применяются в подвесках современных автомобилей в виде дополнительных упругих устройств, которые называются ограничителями или буферами. Часто внутрь буферов вулканизируют металлическую арматуру, которая повышает их долговечность и служит для крепления буферов. Различают буфера сжатия и отдачи. Первые ограничивают ход колес вверх, а вторые — вниз. При этом буфера сжатия ограничивают деформацию упругого устройства подвески и увеличивают его жесткость. Буфера сжатия и отдачи совместно применяют обычно в независимых подвесках. В зависимых подвесках используют главным образом буфера сжатия.
содержание .. 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..
zinref.ru
Рессорно-пневматическая и пневматическая подвески автобусов
Рессорно-пневматическая и пневматическая подвески автобусов
На автобусах для смягчения и поглощения ударов и толчков применяются рессорные, рессорно-пневматические подвески. Для гашения колебаний устанавливаются амортизаторы. На автобусе ЛA3-695Н 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»
работают совместно с корректирующими пружинами. Рессоры обеспечивают мягкость подвески при небольших нагрузках. При увеличении нагрузки пружины увеличивают жесткость. Каждая рессора имеет по два коренных листа с отогнутыми концами. К концам рессор приклепаны штампованные чашки и надеты резиновые подушки. В ненагруженном состоянии рессору вставляют в кронштейны и закрепляют крышками. Передний конец рессоры фиксируется в резиновой подушке, а задний имеет свободное продольное перемещение в подушке. Рессоры крепятся к балке стремянками через прокладки. На балке установлена накладка с проушиной, с которой шарнирно соединены две пластины уравнительной серьги в виде треугольника, обращенного вершиной вниз. Верхними углами уравнительная серьга шарнирно соединена с корректирующими пружинами. Другие концы пружин шарнирно насажены на осях, закрепленных на лонжеронах основания. Все шарнирные соединения выполнены на резиновых втулках, установленных на стальных пальцах и зажатых от проворачивания гайками. Применение резиновых втулок и подушек исключает жесткий контакт с кузовом, уменьшает шум и вибрацию.
На автобусах ЛАЗ-42021 и ЛиАЗ-677М установлена рессорно-пневматическая подвеска с телескопическими амортизаторами и тремя регуляторами положения кузова. Упругими элементами являются пневморессоры (пневмобаллоны). В передней подвеске (рис. 87) установлены две пневморессоры. Нижним фланцем она крепится к опоре, верхним — к дополнительному баллону вместимостью 7,5 л. В задней подвеске установлены четыре пневморессоры, по две с каждой стороны. Верхним фланцем пневморессора соединена с кронштейном, внутренняя полость которого выполняет роль дополнительного баллона вместимостью 10 л. Внутри пневмобаллона установлены воздушный демпфер (рис. 88) и ограничитель хода сжатия — резиновый буфер.
Рис. 86. Передняя подвеска автобуса ЛA3-695H
Рис. 87. Передняя подвеска автобуса ЛиАЗ-677М: 1 — пневматическая рессора; 2 — дополнительный баллон; 3 — пневматический гаситель колебаний; 4 — регулятор положения кузова; 5, 9 — тяги регулятора; 6 — кронштейн; 7 — подушка; 8 — рессора; 10 — кронштейн регулятора; 11 — болт; 12 — накладка; 13 — клиновидная прокладка; 14 — амортизатор; 15 — чашка
Воздушный демпфер состоит из корпуса, установленного в опоре, опорной плиты, буфера хода сжатия клапана и шайбы, которые стянуты между собой болтом и гайкой.
Принцип действия воздушного демпфера состоит в том, что при ходе отдачи воздух медленно перетекает из дополнительного баллона
5 в упругий элемент через дроссельное отверстие в корпусе демпфера. Перемещение моста вниз задерживается. При ходе сжатия под давлением в пневморессоре открывается клапан 9, воздух свободно перетекает из пневмобаллона в дополнительные баллоны через шесть перепускных отверстий в корпусе демпфера, уменьшая усилие, передаваемое на кузов автобуса.
Для ограничения перемещения передней оси вниз установлены ограничители хода отдачи, которые представляют собой петлю троса, заключенную в трубку и подвешенную к продольной балке кузова. Длина троса обеспечивает передней оси ход вниз до 55 мм.
Амортизаторы служат для гашения колебаний, возникающих при движении автобуса по неровной дороге. На автобусах устанавливают телескопический амортизатор двойного действия, разборный, имеющий для крепления проушины (рис. 89) и защитный кожух. В рабочем цилиндре, заполненном амортизационной жидкостью, перемещается поршень, закрепленный на штоке. Поршень уплотнен в цилиндре уплот-нительными кольцами. В поршне выполнены в два ряда сквозные отверстия разных диаметров, равномерно расположенные по окружностям. Наружные отверстия закрываются сверху плоской тарелкой перепускного клапана, поджатой конической пружиной (рис. 89, г).
Внутренние отверстия перекрываются коническим клапаном отдачи (рис. 89, в), поджатым снизу пружиной и гайкой. Шток перемещается в направляющей, которая одновременно является крышкой цилиндра. Уплотнение штока обеспечивается резиновым сальником, помещенным в корпусе и прижимаемым пружиной. Для стекания жидкости, просочившейся через сальниковое уплотнение, имеется отверстие в корпусе амортизатора. Для предотвращения попадания пыли в уплотнение над ним установлен войлочный сальник. Между корпусом резинового сальника и корпусом амортизатора установлено резиновое сальниковое устройство резервуара, которое крепят гайкой, имеющей отверстие под ключ.
В нижней части работающего цилиндра запрессован узел клапана сжатия, состоящий из основания, тарельчатого впускного клапана с пружиной и клапана сжатия с пружиной.
Работа амортизатора заключается в следующем. При наезде на неровность дороги расстояние между мостом и рамой от толчка уменьшается. Поршень опускается вниз, жидкость из-под поршня выдавливается в надпоршневое пространство А через отверстия поршня и одновременно, оказывая давление на клапан 12 сжатия цилиндра, проникает в пространство В между цилиндром и корпусом. При увеличении расстояния между подвеской и кузовом происходит обратное движение жидкости (рис. 89, б) через отверстия клапана и отверстия клапана. Сопротивление жидкости протеканию через калиброванные отверстия способствует затуханию колебаний рессор.
В системе пневматической подвески установлены три регулятора положения кузова, один в передней подвеске и два в задней. Регулятор положения кузова служит для автоматического управления потоком сжатого воздуха, поступающего или выходящего из пневмобаллоиов. Он обеспечивает постоянную высоту пневмо-баллонов и, следовательно, постоянную частоту собственных колебаний подвески, постоянное расстояние от кузова до полотна дороги при различных статических нагрузках и состоит из корпуса (рис. 90) регулятора, в котором расположен вал привода регулятора, на одном торце которого эксцентрично расположена ось с кулачком, а на противоположном торце — рычаг привода регулятора. Вал привода вращается в бронзовой втулке. В корпусе расположены: впускной клапан первой ступени, седло впускного клапана второй ступени, впускной клапан второй ступени с жиклером первой ступени, обратный клапан. Сверху корпус закрыт пробкой, в пробке имеется жиклер второй ступени. Снизу корпус закрыт фильтром, препятствующим попаданию грязи во внутреннюю полость корпуса.
Рис. 88. Воздушный демпфер
Рис. 89. Амортизатор
Регулятор крепится на кузове автобуса, а его рычаг через систему тяг соединен с осью колес. При увеличении статической нагрузки расстояние между кузовом и осью уменьшается, вследствие чего рычаг регулятора и вал поворачиваются по часовой стрелке. Кулачок поднимает шток, который своим торцом открывает впускной клапан первой ступени. Сжатый воздух через жиклер второй ступени, отжимая обратный клапан, попадает в жиклер первой ступени, затем в полость регулятора, а оттуда в пневмобаллоны, восстанавливая их исходную высоту. Рычаг при этом поворачивается против часовой стрелки и возвращается в исходное положение. Впуск воздуха в пневмобаллоны прекращается. При уменьшении нагрузки на пневмобаллоны расстояние между кузовом и осью увеличивается, вследствие чего рычаг привода и вал поворачиваются против часовой стрелки. Шток при этом перемещается вниз, торец штока отходит от клапана и полость А регулятора соединяется с атмосферой. Воздух из пневмобаллонов через осевое сверление штока 15 и фильтр выходит в атмосферу. Рычаг регулятора занимает нейтральное положение, выпуск воздуха из пневмобаллонов прекращается.
На автобусе ПАЭ-3205 передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор и двух гидравлических амортизаторов.
Задняя подвеска (рис. 91), кроме двух основных продольных полуэллиптических рессор, имеет корректирующие пружины переменной жесткости и два амортизатора. Рессоры работают совместно с гидравлическими амортизаторами двустороннего действия. В передние кронштейны передних и задних рессор в специальные гнезда установлены дополнительные упорные резиновые подушки, воспринимающие усилия, направленные вдоль автобуса, и препятствующие продольному перемещению автобуса вперед. Резиновые буфера подвесок ограничивают ход рессор вверх и смягчают удары.
Рис. 90. Регулятор положения кузова: А — пояость регулятора; 1 — корпус регулятора; 2 — вал привода; 3 — рычаг привода; 4 — втулка; 5 — впускной клапан первой ступени; 6 — впускной клапан второй ступени; 7 — пружина обратного клапана; 8 — обратный клапан; 9 — резиновое кольцо; 10 — пробка; 11 — жиклер второй ступени; 12 — втулка; 13 — седло впускного клапана второй ступени; 14 — пружина впускного клапана; 15 — шток; 16 — кулачок; 17—фильтр
Рис. 91. Задняя подвеска автобуса ПАЗ-3205: 1 — передний кронштейн; 2 — верхняя подушка; 3 — корректирующая пружина; 4 — накладка; 5 — задний мост, 6 — палец крепления амортизатора; 7 — втулка амортизатора; 8 — балка амортизатора; 9 — амортизатор; 10— задний кронштейн; 11 — стремянка; 12 — прокладка стремянок; 13- рессора; 14 — крышка кронштейна; 15 — нижняя подушка; 16 — упор
Материалы: http://studfiles.net/preview/6489301/
car-hz.ru
