Задняя подвеска dadi shuttle / derways shuttle / groz shuttle с 2006 года

Подвеска на продольных и поперечных рычагах

Очень сложная, а потому и редко встречающаяся конструкция. Ее можно считать разновидностью подвески МакФерсон, но с целью разгрузить брызговик крыла пружины располагались горизонтально вдоль автомобиля. Задний торец пружины упирается в перегородку между моторным отсеком и салоном. Для того чтобы передать усилие от амортизатора пружине, потребовалось ввести дополнительный рычаг, качающийся в вертикальной продольной плоскости вдоль каждого борта. Один конец рычага шарнирно соединяется с верхом амортизационной стойки, а второй также шарнирно с перегородкой. Посередине рычаг имеет упор для пружины.

По такой схеме выполнена передняя подвеска некоторых моделей Rover. Особых преимуществ перед «МакФерсоном» она не имеет, и сохранила все кинематические недостатки, зато утратила главные достоинства, такие как компактность, технологическая простота, малое количество шарнирных соединений.

Устройство и работа зависимой подвески

Зависимые подвески широко применяются на задних и передних мостах грузовых автомобилей и автобусов, а также на задних мостах многих легковых автомобилей.

Широкому распространению зависимые подвески обязаны тем, что способны не только удовлетворительно обеспечивать плавность хода автомобиля, но и передавать тяговые и тормозные силы от колес к несущей системе автомобиля.

На рис. 1 показана зависимая подвеска грузового автомобиля ЗИЛ-431410.
Передний мост автомобиля подвешен к раме на двух рессорах с гидравлическими амортизаторами 5 (рис. 1, а). Каждая рессора состоит из одиннадцати листов, изготовленных из кремнистой стали. В средней части каждого листа имеются две выштамповки, предохраняющие их от взаимных перемещений в рессоре. С этой же целью листы рессоры стянуты хомутами 3.
Передний конец рессоры соединен с рамой шарнирно через палец 14, для чего через накладку 11 двумя болтами и стремянкой 2 крепится ушко 12. В него запрессована втулка 13, через которую свободно проходит палец 14, закрепленный в кронштейне. Для смазывания пальца имеется масленка 15. Средней частью рессора крепится к балке 9 моста посредством стремянок 10.

Задний конец рессоры при прогибах свободно перемещается в проушинах кронштейна 7, опираясь при этом на сухарь 21.

Для предохранения от изнашивания скользящего коренного листа на его конце приклепана вспомогательная накладка 8. На пальце 20 установлен опорный сухарь. Концы пальца расположены в двух вкладышах 19.
Вкладыши, закрепленные в кронштейне 7 стяжным болтом 23 с распорной втулкой 22, служат для предохранения кронштейна от истирания концами рессор.

Прогибы рессор ограничиваются упорными резиновыми буферами 4 и 6.

Амортизатор 5 шарнирно соединен с передним мостом и рамой с помощью пальца 17 и резиновой втулки 16.

Задний мост подвешен к раме автомобиля на парных рессорах (рис. 1, б), из которых две рессоры 27 являются основными, а две рессоры 26 — дополнительными (подрессорники). Основная рессора крепится к балке 32 заднего моста стремянками 28 с накладками 29 и 31.
Передний и задний концы основной рессоры 27 крепятся к раме в кронштейнах 24 и 30 так же, как и концы рессоры передней подвески.

Если автомобиль не нагружен, работает только основная рессора, в этом случае концы дополнительной рессоры 26 не касаются кронштейнов 25.
Когда автомобиль нагружен, рама в результате прогиба основной рессоры опускается, и концы дополнительной рессоры упираются в кронштейны 25, обеспечивая дополнительную поддержку несущей системы автомобиля. В этом случае работают все рессоры – и основные, и дополнительные.

На грузовых автомобилях ГАЗ соединение коренных листов с рамой обеспечивается не через накладные ушки, а через толстостенные резиновые подушки-вкладыши. Такое соединение не требует смазывания и способствует повышению плавности хода автомобиля, поскольку резиновые вкладыши дополнительно обеспечивают демпфирование между деталями.

***

Эксплуатация подвески

Необходимо внимательно следить за состоянием этой части грузовых машин. При передвижении она испытывает большие воздействия со стороны дороги. Из-за этого некоторые детали могут терять свою работоспособность. Тогда их нужно ремонтировать или заменять.

Следует осматривать весь механизм перед каждым рейсом, чтобы иметь представление о его исправности. Необходимо также проходить профилактическую диагностику, которая может показать неполадки, пока несущественные, но чреватые более серьезными последствиями. Устранить их на начальном этапе всегда проще и менее затратно.

Зависимая подвеска с направляющими рычагами

Вероятности потерять управление над мостом нет в случае из подвеской с направляющими рычагами.  Это самый распространенный тип зависимой подвески. Всего в этой подвеске 5 рычагов: четыре продольных и один поперечный.

Благодаря наличию рычагов обеспечивается отличная выносливость к следующим типам усилий:

• Вертикальные;
• Продольные;
• Боковые;

Для того чтобы придать упругость подвески применяется пружина, а для гашения ударов – амортизатор.

Наличие поперечного рычага не дает оси автомобиля смещаться. Сам рычаг называется тяга Панара. Этот вид тяги по-разному может работать при поворотах налево или направо. Более удачными механизмами для зависимой подвески автомобиля являются механизмы Скотта-Рассела и Уатта. Ниже приведены описания нескольких типов зависимой подвески.

Подвеска Уатта

Механизм Уатта – два горизонтальных рычага, которые прикреплены на шарнирах в вертикальном положении. Сам рычаг закрепляется по центру балки и может вращаться. Когда наступает момент неравномерного движения, например при повороте, вертикальный рычаг поворачивается и все компенсирует.

Подвеска Скотта-Рассела

Механизм Скотта-Рассела – это два рычага: короткий и длинный. Длинный рычаг крепится к кузову, а короткий – к центру и краю моста. Главная особенность этого механизма – эластичное крепление к балке, благодаря чему автомобиль лучше держит курс движения и лучше управляется.

Подвеска Де Дион

Также отличной разновидностью зависимой подвески является подвеска Де Дион. Ее разработали на фирме Де Дион Бутон в 1896 году. Она представляет собой конструкцию, где корпус отделен от оси. Благодаря этому моменту снижается масса неамортизируемых деталей. Чаще всего этот вид подвески применяли в автомобилях Alfa Romeo. Разумеется, ее устанавливали только назад.

Подвеска Де Дион считается средней между зависимыми и независимыми подвесками. Все детали этой подвески способствуют облегченному ходу и высокой управляемости. Ввиду того, что купить Де Дион довольно дорого, ее используют очень редко, и то, на спортивных машинах.

Зависимая подвеска очень стара и ее история начинается еще от телег и повозок. Несмотря на это, ее можно до сих пор встретить на некоторых машинах.

Основные преимущества зависимой подвески:

• Большой ход, благодаря чему можно преодолевать большие препятствия;
• Простая конструкция;
• Отличная устойчивость и прочность;
• Неизменность ширины колеи, что для бездорожья является отличным фактором;

Основной недостаток – жесткая связь колес, из-за чего они двигаются по очень похожему курсу, даже при прохождении препятствий. Вместе с большим весом конструкции, этот момент не может положительно сказываться на стабильности движения и управляемости.

Ниже можете посмотреть видео, как работает зависимая подвеска автомобиля.

Зависимая подвеска

В зависимой подвеске колёса одной оси так или иначе жёстко связаны между собой, и перемещение одного колеса оси однозначно влияет на другое.

Это самый старый вариант подвески, унаследованный автомобилем ещё от конных экипажей.

Тем не менее, она непрерывно совершенствовалась, и применяется в том или ином виде до сих пор. Наиболее совершенные варианты такой подвески (например, «Де Дион») уступают независимым лишь по ряду параметров, и то незначительно и только на неровной дороге, имея при этом ряд важных преимуществ перед ними (в первую очередь то, что, в отличие от независимых подвесок, колея колёс не меняется, они всегда параллельны друг другу, или в случае неведущего моста могут иметь небольшой заданный развал, а на сравнительно ровном покрытии всегда остаются в наиболее выгодном положении примерно перпендикулярно поверхности дороги, вне зависимости от ходов подвески и кренов кузова)

Листовая рессора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А.

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

Листовые рессоры обычно зажаты посредине на значительной длине в хомутах.
 

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

Рессорные стали Круппа.| Немагнитные стали Круппа.

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

Подвеска на косых рычагах

Устройство такой подвески во многом сходно с предыдущей, различие состоит только в том, что оси качания рычагов располагаются под косым углом. Благодаря этому сводится к минимуму изменение колесной базы машины, а крены кузова почти не влияют на угол наклона колес автомобиля, однако на неровностях, изменяется ширина колеи, и меняются углы схождения и развала, а значит, ухудшается управляемость. В роли упругих элементов использовались витые пружины, торсионы или пневмобаллоны. Данный вариант независимой подвески чаще применялся для задней оси автомобилей, исключение составлял лишь чешский Trabant, передняя подвеска которого была выполнена по такой схеме.

Существует две разновидности подвесок на косых рычагах:

1. одношарнирные;
2. двухшарнирные.

Статья в тему: Устройство дроссельной заслонки, потенциометра, регулятора холостого хода В первом случае полуось имеет один шарнир, а ось качания рычага проходит через шарнир и располагается под углом 45 градусов к продольной оси машины. Такая конструкция дешевле, но и кинематически не совершенна, поэтому применялась только на легких и медленных машинах (ЗАЗ-965, Fiat-133).

Во втором случае полуоси имеют по два шарнира, внешний и внутренний, а сама ось качания рычага не проходит через внутренний шарнир. К продольной оси авто она располагается под углом 10-25 градусов, это предпочтительнее для кинематики подвески поскольку отклонения величин колеи, колесной базы и развала остаются в пределах нормы. Такое устройство имела задняя подвеска автомобилей ЗАЗ-968, Ford Sierra, Opel Senator и многих других.

Действующие силы и моменты

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

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

б — эпюра изгибающих моментов

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

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

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

б — эпюра изгибающих моментов

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

б — эпюра изгибающих моментов

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

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

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

Полузависимая

Этот вид подвесок — что-то среднее между описанными выше вариантами. По внешнему виду конструкция напоминает зависимую подвеску. У нее также есть балка и продольные рычаги, благодаря которым удается соединить два колеса, расположенных на одной оси.

Крепление полузависимой подвески осуществляется при помощи рычагов. Упругие и демпфирующие элементы — знакомые пружины и амортизаторы соответственно.

А вот балка полузависимой — торсионная, что позволяет ей работать также на скручивание. Таким образом, колеса могут перемещаться в вертикальном направлении вне зависимости друг от друга.

Плюсы:

• простота;
• надежность.

Часто встречается на заднеприводных машинах.

История появления

Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.

Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры

Первым способом создать упругую “прослойку” между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.

5.2.4.Упругие элементы подвески и их расчет. Листовые рессоры

Наибольшее распространение среди упругих элементов имеют листовые рессоры. Их положительными свойствами являются относительно простая технология изготовления, удобство ремонта и возможность выполнять функцию направляющего устройства. Недостаток листовых рессор — высокая металлоемкость и недостаточный срок службы. Величина потенциальной энергии при упругой деформации у рессоры в 2 – 3 раза меньше, чем торсионов и пружин. Однако и пружины, и торсионы требуют рычажного направляющего устройства, что увеличивает вес подвески. Из листовых рессор наиболее распространенными являются:

• полуэллиптическая (качающаяся серьга) рис. 5.4.;
• кантилеверная (консольная);
• четвертная (защемленная).

Наибольшее распространение из них имеет полуэллиптическая рессора, серьга которой имеет наклон около 5°, а при максимальном прогибе до 40°. Листы растягиваются под действием сил S и за счет этого увеличивается жесткость рессоры. В настоящее время применяют рессоры в проушинах которых устанавливают резиновые втулки, что уменьшает скручивающие усилия при перекосе мостов. Отрицательно влияет на работу рессор трение между листами, поэтому их смазывают графитовой смазкой, а для легковых машин применяют неметаллические прокладки. По концам рессорных листов

Назначение подвески

Грузовики передвигаются по самым разным дорогам. Это и магистральные асфальтированные автострады, и грунтовые пути, и бездорожье с рытвинами и ухабами. Общее назначение подвески заключается в том, чтобы в любых условиях сделать передвижение наименее «травматичным» для машины, да и для находящихся в ней людей.

В частности, эта система автомобиля помогает:

• уменьшить вибрацию, особенно если ехать приходится по сложной дороге;
• избежать сильного наклона и раскачивания машины при поворотах и торможении;
• сделать менее громкими звуки и шум, связанные с движением транспорта;
• продлить сохранность и работоспособность деталей грузовых машин;
• экономить топливо за счет более успешного прохождения трудных участков.

Подвеска относится к ходовой части автомобиля вместе с колесами, которые благодаря ей имеют возможность двигаться независимо от кузова.

Контроль и испытание рессор

Изготовленные рессоры при приемке осматривают, проверяют их основные размеры, плотность посадки хомута, твердость, после чего испытывают на прессе.

Форма и размеры рессор, а также допуски на них должны соответствовать утвержденным чертежам и техническим условиям. Отклонения по длине, хорды рессоры в свободном состоянии не должны превышать:

• ±3 мм у рессор длиной хорды до 600 мм;
• ±5 мм – от 600 до 1500 мм;
• ±7 мм – свыше 1500 мм.

Отклонения стрелы прогиба против альбомных размеров допускаются у подвесных (незамкнутых) листовых рессор до 5 мм, эллиптических – для пассажирских вагонов до 12 мм и для грузовых – до 6 мм.

Хомут должен быть расположен в середине рессоры. Несимметричность осей опорных поверхностей коренных листов, а также несимметричность концов ступенчатой части рессоры по отношению к оси хомута не должна превышать 3 мм. Посадка хомута должна быть плотной; допускаются зазоры: между хомутом и коренным листом не более 0,1 мм глубиной до 15 мм, а между хомутом и нижним листом не более 0,3 мм; между хомутом и боковыми гранями отдельных несмежных листов 0,5 мм любой глубины и между хомутом и листами в его углах – не более 1,5 мм.

Прилегание смежных листов должно быть достаточно плотным как в свободном, так и в нагруженном состоянии рессоры. Допускаются зазоры между листами непосредственно около хомута до 0,2 мм, а на остальной длине листа – 1,5 мм. Величина зазора между поверхностями листов рессоры проверяется плоским щупом шириной 10 мм, а в углах хомута – прутком круглого сечения диаметром 1,5 мм. Зазоры между наконечниками и листами замкнутых многорядных рессор допускаются до 0,4 мм, причем щуп толщиной 0,2 мм не должен доходить до тела заклепки или болта. Чеканка или дополнительное обжатие ослабших заклепок не допускается.

Возвышение одного хомута над другим в многорядной рессоре не должно превышать 3 мм. Разность высот отдельных секций до их сбора в полукомплект не должна превышать 2 мм. Смещение одного хомута относительно другого в эллиптических рессорах допускается не более 4 мм. Зазоры между хомутами смежных секций должны быть в пределах 2 мм.

Правильность положения хомута на рессоре проверяют шаблоном, при этом разность расстояния между центром хомута и центром расстояния между ушками или концами рессор должна быть не более 5 мм.

Все рессоры, признанные годными, после наружного осмотра и обмера испытывают на прессах, чтобы проверить отсутствие у них остаточной деформации (осадки.) под пробной нагрузкой и определить прогиб под рабочей статической нагрузкой.

Испытываемую рессору устанавливают ушками вниз на подвижные опоры балки пресса (рис. 1) и сжимают пробной нагрузкой не меньше двух раз. После снятия нагрузки измеряют высоту стрелы в свободном состоянии, затем рессору вновь плавно нагружают до величины пробной нагрузки, снимают нагрузку и вновь измеряют высоту стрелы, которая должна быть не менее высоты, полученной после первичного двукратного сжатия.

Рис. 1 – Расположение рессоры на прессе для испытаний и последовательность проверки ее на отсутствие остаточной деформации

У рессор, выдержавших испытание на остаточную деформацию, проверяют прогиб под рабочей нагрузкой следующим образом. Ее плавно нагружают до рабочей нагрузки и измеряют величину прогиба. После этого нагрузку повышают до пробной, затем плавно снижают до рабочей и вторично замеряют прогиб. Разность между полусуммой измеренных прогибов и расчетным прогибом, указанным в чертеже, отнесенная к величине рессорного прогиба, не должна превышать ±8%. Так, например, если расчетный прогиб 13-листовой рессоры (сечение листов 76×13 мм) двухосных грузовых вагонов f_р = 62 мм, прогиб под статической рабочей нагрузкой f₁ = 59 мм, а прогиб после пробной нагрузки и снижения ее до рабочей f₂ = 56 мм, то разность между полусуммой измеренных прогибов и расчетным прогибом рессоры будет

а искомое отношение составит

что находится в пределах, установленных ГОСТ 1425–76.

На верхней поверхности хомута прошедшей испытание подвесной рессоры, а у эллиптической – на боковой поверхности хомута ставится клеймо, марка или условный номер завода-изготовителя, дата испытания (месяц и год). Затем рессоры для защиты от коррозии покрывают черной краской. При массовом или серийном выпуске завод-поставщик обязан проводить испытание на выносливость не менее одной рессоры каждого типа в год.

Пневматические рессоры

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

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

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

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

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

Рис. 9 – Разновидности пневматических рессор

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

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

Рис. 10 – Схема пневматического подвешивания

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

5.2.1. Назначение, требования к конструкции, классификация

Подвеска осуществляет упругое соединение рамы или кузова с мостами (колесами) автомобиля, воспринимая вертикальные усилия и обеспечивая необходимую плавность хода. Кроме того, она служит для восприятия продольных и поперечных усилий, а также реактивных моментов и состоит из упругих элементов, направляющих устройств и амортизаторов. Упругие элементы смягчают динамические нагрузки, воспринимают и передают на раму нормальные силы, действующие от дороги, обеспечивают плавность хода автомобиля. Для получения хорошей плавности хода собственная частота колебаний подрессорной массы автомобиля на подвеске во всем диапазоне эксплуатационных нагрузок должна быть малой:

• легковые автомобили: 50¸70 кол /мин (0,8¸1,2 Гц);
• грузовые автомобили: 70¸100 кол/мин (1,2¸1,9 Гц).

Это соответствует уровню биения человеческого пульса при быстрой ходьбе.

Направляющее устройство воспринимает действующие на колеса продольные и поперечные (боковые) силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колес относительно рамы и оказывает влияние на устойчивость и поворачиваемость автомобиля.

Амортизаторы гасят колебания подрессорных и неподрессорных масс. В некоторых подвесках усиливаются стабилизаторы бокового крена, которые уменьшают поперечные наклоны кузова при повороте автомобиля.

Требования, предъявляемые к подвескам, следующие:

• обеспечить оптимальные характеристики упругих элементов, направляющих устройств, амортизаторов и стабилизаторов;
• оптимальная собственная частота колебаний кузова, определяемая величиной статического прогиба fст, который, в свою очередь, определяет плавность хода при движении по дорогам с ровной и твердой поверхностью;
• достаточный динамический фактор fд, исключающий удары в ограничители прогиба. Этот параметр определяет предельную скорость движения автомобиля по неровным дорогам без ударов в ограничитель;
• наиболее рациональные конструктивные формы и размеры всех узлов и деталей подвески, достаточная прочность, надежность и долговечность деталей и других элементов подвески;
• обеспечение быстрого затухания колебаний кузова и колес;
• противодействие кренам при повороте, “клевкам” при торможении и “приседаниям” при разгоне автомобиля;
• постоянство колеи и углов установки шкворней управляемых колес соответствие кинематики перемещения колес кинематике привода рулевого управления, исключающее колебания управляемых колес;
• снижение массы неподрессорных частей автомобиля и приспособленности колес к неровностям пути при переезде через препятствия.

Классификация подвесок:

1. По типу упругого элемента:

металлические (листовые рессоры, спиральные пружины, торсионы);

• пневматические (резино-кордные баллоны, диафрагменные, комбинированные);
• гидравлические (без противодавления, с противодавлением) ;
• резиновые элементы (работающие на сжатие, работающие на кручение).

1. По схеме управляющего устройства:

• зависимые с неразрезным мостом (автономные, балансирные для подрессоривания 2-х близко расположенных мостов);
• независимые с разрезанным мостом (с перемещением колеса в продольной плоскости, с перемещением колеса в поперечной плоскости, свечная, с вертикальным перемещением колеса).

1. По способу гашения колебаний:

• гидравлические амортизаторы (рычажные, телескопические);
• механическое трение (трение в упругом элементе и направляющем устройстве). Для получения мягкой подвески нужно, чтобы потери на трение не превышали 5%. Повышенная плавность приводит к ухудшению кинематики перемещения колес, ухудшению устойчивости и увеличения бокового крена колес.

1. По способу передачи сил и моментов колес:

рессорная, штанговая, рычажная.

1. По наличию шкворня:

шкворневая, бесшкворневая.