Корисна інформація: Сучасний вантажний автомобіль
При створенні вантажного автомобіля підвісці приділяється все більша увага. Адже від її досконалості залежать не тільки плавність ходу, але й прохідність машини, безпека руху, стійкість, надійність, довговічність вантажівки і навіть витрата палива. Як відомо, сучасні вантажні автомобілі працюють на дорогах різних категорій: від магістральних автострад до грунтових доріг в будівельних кар'єрах, не кажучи вже про бездоріжжі. В залежності від конкретних умов конструктор вибирає величину дорожнього просвіту машини між поверхнею дороги і нижніми точками ходової частини та її органів. Чим гірше умови, в яких належить працювати машині, тим просвіт має бути більше, незважаючи на деякі негативні наслідки, а саме: підвищення центру ваги, зниження стійкості і т. д.
На сучасних вантажних автомобілях можна зустріти як залежні, так і незалежні підвіски коліс. При цьому в силу економічної доцільності найбільше поширення отримали ресорно підвіски жорстких балок мостів і тільки на магістральних тягачів в якості пружних елементів прижилися пневмобаллони. Більшу різноманітність конструктивних схем спостерігається на спеціальних військових машинах, до вартості яких не пред'являються настільки жорсткі вимоги, як у звичайних комерційних вантажівок. На військових машинах можна зустріти пружини і торсіонні, гідропневматіческіе елементи і склопластикові ресори, однак не ці транспортні засоби будуть об'єктом нашої уваги. Для нас найбільший інтерес представляють дійсно масові конструкції. Почнемо знайомство з найбільш характерних з застосовуваних ресорно підвісок. Оцінимо їх «плюси» і «мінуси».
Чим хороша ресори? Тим, що це унікальне пристрій (він, між іншим, в кілька разів старше самого автомобіля) в підвісці грає відразу чи не всі ролі. Вона й пружний елемент, та направляючі апарат. Її використання полегшує збирання та ремонт машини. Ресори проста по конструкції і в ремонті, але не позбавлена й цілого ряду серйозних недоліків. До головних з них відносяться: висока межлістовое тертя, що може сильно погіршити плавність ходу на хорошій дорозі, а також велика матеріалоємність у поєднанні з технологічною складністю при виробництві аркушів.
Листи для ресори виготовляють з дорогою, високоміцної сталі, що містить кремній і марганець (55ГС, 55С2, 60С2), а також хром і нікель (50ХГ). Щоб ресори могли витримувати високі, багаторазово повторюються напруги, що виникають під час прогину, на поверхні листів після термообробки не повинно бути обезуглероженних ділянок, тріщин та інших дефектів, а цього можна досягти тільки при досить дорогому технологічному процесі. Межа плинності сталі, що йде для виготовлення листів ресори, повинен бути не менше 1 150 Н/см2. Звідси і висока вартість ресори.
Ресори прагнуть робити можливо більш довгими, оскільки виникають у них напруги назад пропорційні квадрату довжини. При недостатній довжині в корень аркуші можуть виникнути великі напруги, для зменшення яких кривизна інших листів роблять такий, щоб вони сприймали частину навантаження корінної і декількох наступних за ним листів, розвантажено їх.
Незважаючи на те, що ресори відомі вже кілька століть, їх довговічність, обумовлена початковими напруженнями, складним напруж еним станом, динамічним і повторюється впливом різноманітних сил, залишається невисокою. В порівнянні з торсіонні і пружинами ресори працює в менш сприятливих умовах, її втомних міцність в 4 рази менше, ніж у торсійна. В даний час при експлуатації в хороших дорожніх умовах (асфальтове покриття) довговічність ресори магістральних вантажівок становить 100-150 тис. км пробігу, але в поганих умовах (грунтові дороги, робота на будівництвах) вона падає вдвічі і доходить до 10-15 тис. км у разі застосування Ресори, виготовлених ремонтними підприємствами.
Листи ресори мають у вільному стані різну кривизни, тому вже при зборці в них з'являються початкові напруги (найбільші в коротких листах). Ресори, є пружним і направляючим елементом підвіски, відчуває вигин у вертикальній площині, прогин від вертикальних сил, сприймає поздовжні сили та їх моменти, а також осьовий стиск від поздовжніх сил, вигин у горизонтальній площині від бічних сил і кручення від їх моментів. Самим напруженим є корінний лист, тому його роблять або толще інших, або для посилення ставлять два-три корінних листа.
Для збільшення довговічності ресори сучасних вантажних автомобілів застосовують деякі прийоми, до яких відносяться:
1. Розвантаження ресори від деяких діючих сил. Для зменшення скручування ресори кінці її латають в гумові опорні подушки, а введенням додаткового упору обмежують ізгібающій момент, що діє на ресори при гальмуванні. Додаткові тяги (з'єднують міст і раму) в даний час встановлюються на більшості ресорно передніх підвісок, кінці ресори при цьому кріплять до кузов двома драбинами;
2. Зменшення напружень у ресори. Це досягається обмеженням середніх амплітуда коливань колеса щодо кузова введенням додатково пружних елементів (наприклад, гумових, що працюють на старті) і достатнього збільшення опору амортизаторів. Напруги можуть бути зменшені зміною форми поперечного перерізу листів, що викликає перерозподіл нормальних напруг. Останнє вимагає пояснення.
У напруженій ресори верхня частина перетину працює на розтяг, нижня - на стиск. При прямокутному перерізі ресори відстань від нейтральної лінії до найбільш віддалених точок (верхніх і нижніх) однаково, тому однакові і найбільші робочі напруги - розтягуються й стискаючих. Поломки ресори найчастіше бувають втомних походження. При змінних напругах межі витривалості стали стають різними: меншими при розтягу і великими при стисканні. У зв'язку з цим було запропоновано перетину листів, при яких найбільші напруження розтягування менше, ніж найбільші напруги стиснення. Якщо перетин має кромки або одну канавку, то нейтральна лінія зміщується вгору, відстань до найбільш віддалених точок перетину зменшується, відповідно падають напруги відстані.
3. Зміцнення ресори. Втомних руйнування ресорно листа починаються з вогнищ, що виникають на поверхні, що відчуває розтягуючих напруги, або в кутах перерізу. У зв'язку з цим широке застосування одержало поверхневе зміцнення дробеструйной обробкою часто одного коренного листа зі сторони, що відчуває розтягнення. Ефект від обдувкі значно підвищується при використанні межлістових прокладок. Межлістовое тертя призводить до появи зон з високими контактними напруженнями, що в умовах коливань викликає задіри на поверхні листів і в кінцевому рахунку поява вогнищ загального руйнування. Це явище послаблюється при введенні межлістових прокладок.
Корозія в процесі експлуатації сучасного вантажного автомобіля значно послаблює ефект поверхневого зміцнення. Саме це пояснює те, що деякі власники «Волг» ресори задньої підвіски укладають в чохли. Термін служби ресорно підвіски обмежується великою мірою зносом шарніром. Застосування гумових та пластмасових втулок, установлюваних у шарнірах, здатне цю проблему зняти, але тільки для тих, що не важкої техніки (зазвичай до 6 т повної маси).
Недоліком ресори є їх лінійна характеристика жорсткості (тобто прогинання пропорційний докладаємо максимум зусиль), у той час як бажано мати прогресивне збільшення жорсткості по мірі прогину. Деякого зміни жорсткості ресори можна досягти встановленням сережки з нахилом (на легких і середніх вантажівках) або за рахунок циліндричної задньої опори (на важких вантажівках). Але обидва способи дозволяють реалізувати нелінійність лише в дуже малих межах.
Зміна жорсткості ресорно підвіски найчастіше досягають введенням подрессорніка або нижній додаткової (іноді однолістовой) ресори, що робить характеристику підвіски прогресивної (твердість східчасто збільшується при ході колеса вгору).
Тертя в ресори в минулому дозволяло обходитися без спеціальних амортизаторів в підвісці сучасних вантажних автомобілів, що здешевлює машину і спрощують догляд за нею. В даний час швидкості руху вантажівок виросли настільки, що для забезпечення безпеки руху та плавності ходу установка амортизаторів стала необхідна, так само, як і боротьба з тертям в листах ресори. Причин дві: з-за несприятливої закону зміни тертя і нестабільності його величини при експлуатації. При малих поштовху, коли сила, що передається через ресори, менше сили тертя між листами, ресори «блокується», нерівності компенсуються тільки шинами, і плавність ходу значно погіршується. Ті ж сили тертя при коливаннях великий амплітуди не сприяють достатньому їх загасання. У ресори, що працюють без змащення, сила тертя може досягати 25% від пружної сили ресори. Для забезпечення гарної плавності ходу автомобіля сила тертя не повинна перевищувати 5-8%. Помічено, що у вантажних автомобілях з високою посадкою водія сили межлістового тертя викликають вкрай неприємні коливання голови водія вздовж поздовжньої осі машини.
Для зменшення межлістового тертя виробники застосовують малолістовие ресори (у тому числі однолістовие змінної товщини і ширини), листи спеціальної форми, вводять мастило і вставки між листами.
Написав admin - Переглядів: 1246
Інші новини по темі:
