Реферат на тему:
Нелінійні підвіски з металічними та пневматичними пружними елементами
Рух автомобіля по нерівностях дороги супроводжується коливаннями остова
автомобіля (рами, кузова, кабіни тощо). Ці коливання тривають деякий
проміжок часу після переїзду колеса(коліс) через перешкоду. Для того,
щоб зробити такі коливання швидко затухаючими звичайно використовують
гідравлічні або в останні часи – пневматичні амортизатори. Найбільш
повно сучасним вимогам, що висувають до конструкції підвісок,
задовольняють телескопічні амортизатори. Найбільш розповсюджені
двотрубні телескопічні амортизатори двосторонньої дії з несиметричною
характеристикою: сила, з якою амортизатор стискається, є меншою сили при
віддачі – розтисканні амортизатора.
Рис. 4.20. Телескопічний гідравлічний амортизатор
Будова телескопічного амортизатора показана на рис. 4.20. Амортизатор
складається з трьох частин: циліндра 2 з днищем 1, поршня 3 із штоком 5
і напрямної втулки 4 з ущільненням. Циліндр з’єднаний з важелем підвіски
або з кожухом моста. Шток прикріплений до остова (рами, кузова)
автомобіля. Внутрішній простір амортизатора заповнений певною кількістю
спеціальної рідини заданої в’язкості.
У поршні 3 зроблені два ряди наскрізних отворів, один з яких закритий
зверху клапаном 6 стискання з відносно слабою пружиною, а знизу клапаном
7 віддачі з більш сильною пружиною. У днищі 1 також розташовані подібні
клапани 10 стискання і 9 віддачі. Особливістю телескопічного
амортизатора є наявність компенсаційної камери, виконаної у вигляді
другого циліндра, який охоплює робочий циліндр 2. Додатковий простір
цієї камери призначений для компенсації зміни об’єму рідини в робочому
циліндрі з обох боків поршня. Ця зміна виникає внаслідок переміщення
підвіски.
При коливаннях остова автомобіля відносно коліс (мостів) поршень З
переміщується всередині циліндра 2. При плавному ході стискання підвіски
поршень переміщується донизу з невеликою швидкістю і рідина з нижньої
порожнини перетікає через перепускний клапан 6 у простір над поршнем.
Оскільки в цьому просторі розміщений шток 5, що займає певний об’єм, уся
рідина з нижньої порожнини робочого циліндра 2 не може розміститись у
верхній порожнині. Тому частина рідини з нижньої порожнини перетікає
через калібрований отвір клапана 10 стискання в компенсаційну камеру.
При цьому клапан стискання залишається закритим і амортизатор чинить
необхідний опір переміщенню підвіски.
При плавній віддачі (розтисканні) підвіски поршень 3 переміщується
вгору. При цьому тиск рідини над поршнем зростає, клапан 6 закривається
і рідина починає перетікати через внутрішній ряд отворів у поршні і
через кільцевий зазор між закритим клапаном 7 віддачі і його напрямною
втулкою в простір під поршнем. Водночас відкривається клапан 9 у днищі і
рідина перетікає з компенсаційної камери в робочий циліндр. Загальний
опір амортизатора переміщенню підвіски при цьому буде більшим, ніж при
стиканні.
Під час різкого ходу стискання підвіски поршень 3 переміщується донизу з
більшою швидкістю, тиск рідини під ним різко зростає, в результаті чого
клапан 10 стискання відкривається і рідина перетікає через відкритий
великий переріз клапана в компенсаційну камеру. Опір переміщенню
підвіски при цьому дещо зменшується, захищаючи деталі амортизатора і
підвіски від перевантаження під час руху автомобіля по нерівній дорозі з
великою швидкістю.
При різкій віддачі підвіски швидкість руху поршня 3 зростає, що створює
значний тиск рідини над поршнем. Під дією цього тиску клапан 7 віддачі
відкривається і рідина з відносно меншим опором перетікає в надпоршневий
простір. Другий потік надходження рідини до робочого циліндру через
впускний клапан 9 при різкій віддачі зберігається.
Рис. 4.21. Характеристика амортизатора
Таким чином, клапан віддачі також захищає підвіску і амортизатор від
перевантаження при різких ходах віддачі, а також при зростанні в’язкості
рідини внаслідок зниження температури.
Підбираючи перетини отворів клапанів і жорсткість їх пружин,
характеристику амортизатора (рис. 4.21) вибирають з таким розрахунком,
щоб забезпечити зусилля Pв переміщення підвіски при ході віддачі у 2…3
рази більшим, ніж сила Pст при ходу стикання.
Останнім часом на автомобілях все більшого розповсюдження знаходять
однотрубні амортизатори (рис. 4.22) з пневматичною порожниною 6,
заповненою повітрям або інертним газом (завдяки цій порожнині такі
амортизатори інколи називають пневматичними). Рідина в робочій порожнині
амортизатора ізольована від пневматичної порожнини гумовою мембраною або
ж поршнем 8 з ущільнювачем 9. Поршень 11, закріплений на штоці гайкою
10, має канали К змінного перетину на циліндричній поверхні щілини.
Канали перекриті дисками 13, що дотикаються до шайби 14. Гумова шайба 3
і сальник 1 штока, що спираються на направляючу штока 17, захищені
фасонною шайбою 4, яка при висуванні штока 16 впирається у обмежуючу
шайбу. Всі деталі утримує запорне кільце 2. Рідина під тиском омиває
гумову шайбу 3 і сальник 1 притискаючи їх до корпуса 7 і до штока 16.
При ходу стискання (рис. 4.22 б) диски 13 під тиском рідини над поршнем
відходять від нього рідина перетікає до порожнини під поршнем. При ходу
віддачі диски 13 під тиском рідини під поршнем відходять від шайби 14 і
рідина крізь вирізи зірочки 12 перетікає до порожнини над поршнем.
При невеликих швидкостях переміщення поршня диски 13 займають вихідне
положення і рідина проходить в основному крізь зазор між поршнем і
циліндром. Отже, один і той же клапан працює поперемінно на стискання та
віддачу.
Рис. 4.22. Схема однотрубного (пневматичного) амортизатора
У порівнянні з двотрубним амортизатором діаметр циліндра і поршня
однотрубного амортизатора менший. Перевагами однотрубного амортизатора є
простота конструкції, невелика кількість деталей і мала маса. До
недоліків слід віднести утруднене ущільнення робочої порожнини і більша
довжина.
Рис. 4.23. Пневматичний пружний елемент (пневмобалон) підвіски
i
i
hµ
hµ
hµ
e
i
?
gd_.?
gdµ
0тний газ. За конструкцією пневматичні пружні елементи виконані частіш
за все у вигляді подвійних (двосекційних) круглих балонів. Такий балон
(рис. 4.23) складається з еластичної резинокордової двошарової оболонки
1. Кільце 2 розділяє оболонку на дві частині. Корд оболонки капроновий
чи нейлоновий. Внутрішня поверхня вкрита повітроянепроникним шаром гуми.
Зовнішня частина оболонки складається з оливобензостійкої гуми. Для
зміцнення бортів оболонки всередині їх залитий металевий дріт (яку
покришці пневматичної шини). На верхньому торці оболонки розташоване
притискне кільце 3 з болтами 4 для закріплення балона на рамі
автомобіля.
Вантажопідйомність подвійних круглих балонів звичайно складає 2…3 т
при внутрішньому тиску повітря 0,3…0,5 МПа. Подвійні круглі балони
поширені в підвісках автобусів, вантажних автомобілів, причепів і
напівпричепів. Звичайно їх розташовують вертикально в кількості від двох
(передні підвіски) до чотирьох (задні підвіски).
Принципова схема пневматичної підвіски представлена на рис. 4.24.
Компресор 1 нагнітає стиснене повітря у ресивер 8 через фільтр 10 і
регулятор 9 тиску. З ресивера стиснене повітря надходить у регулятор 3
постійної висоти кузова. Повітряочистники 2 і 7 охороняють регулятор від
влучення в нього пилу. Подвійний круглий балон 5 з’єднаний з додатковим
резервуаром 6, у який надходить повітря у випадку збільшення тиску в
пружному елементі, що робить підвіску більш м’якою.
Рис. 4.24. Схема пневматичної підвіски
Регулятор 3 забезпечує постійну висоту кузова над опорною поверхнею при
будь-якому навантаженні автомобіля чи автобуса. При зростанні
навантаження кузов автомобіля опускається і відстань між ним і мостом
зменшується. Стійка 4 опускає поршень регулятора 3 донизу. Внаслідок
цього стиснене повітря проходить з ресивера 8 у додатковий резервуар 6 і
пружний елемент. Збільшення в тиску в пружних елементах призводить до
зростання відстані між кузовом і мостом. При зменшенні корисного
навантаження автомобіля положення кузова також не змінюється внаслідок
зменшення тиску стиснутого повітря в пружному елементі. Регулятор
постійної висоти кузова має спеціальний пристрій, що уповільнює
спрацьовування регулятора. Тому регулятор діє тільки при зміні
статичного навантаження і не реагує на коливання автомобіля при русі по
нерівностях дороги. Повітряочистник 2 об’єднаний зі зворотним клапаном,
який виключає витік стиснутого повітря з пружного пристрою підвіски при
несправному компресорі або при падінні тиску в ресивері 8.
Пневматичні пружні елементи забезпечують високу плавність ходу
автомобіля. У результаті того, що висота кузова не змінюється,
збільшується стійкість автомобіля, сповільнюється зношування шин і
підвищується безпека руху. Крім того, на вантажних автомобілях
полегшуються навантажувальні і розвантажувальні роботи, а в автобусах
забезпечується зручність входу і виходу пасажирів.
На сучасних легкових автомобілях і автобусах все частіш застосовують
пневмогідравлічні підвіски.
Принципова схема такої підвіски приведена на рис. 4.26. Основою підвіски
є комбіновані пружні елементи. Корпус кожного пружного елемента
прикріплений до кузова автомобіля, а робочий поршень через шток
з’єднаний з важелями підвіски.
Рис. 4.26. Схема пневмогідравлічної підвіски
При роботі автомобіля насос 2 нагнітає рідину з бака 1 в акумулятор 3
тиску. В акумуляторі рідина надходить у порожнину під розділювальною
мембраною. Надмембраною розташоване стиснене повітря або азот. Тиск в
акумуляторі підтримується у визначений межах. При підвищенні тиску вище
заданого значення рідина через редукційний клапан направляється в бак. З
акумулятора рідина надходить до регуляторів 4 правого і лівого коліс. За
допомогою цих регуляторів за командою водія чи бортового комп’ютера
підтримується задане постійне положення кузова по висоті. З регулятора 4
рідина надходить у поршневий пневматичний елемент 5, що поєднує пружний
елемент і амортизатор підвіски. У цьому елементі простір між поршнем 6 і
розділювальною діафрагмою 7 заповнено рідиною, а простір над
діафрагмою-стиснутим газом. Отже, стиснутий газ є робочим тілом, що
забезпечує пружні властивості підвіски, а рідина передає вертикальні
навантаження. Змінюючи тиск рідини, що надходить лід діафрагму пружного
елемента, можна підвищувати або знижувати тиск газу, змінюючи тим самим
жорсткість підвіски. При коливаннях рідина проходить через систему
клапанів 8, які створюють опір потоку. У результаті такого рідинного
тертя забезпечується гасіння коливань кузова і коліс автомобіля.
На сучасних автомобілях керування пневмогідравлічною підвіскою частіш за
все виконують за допомогою бортового комп’ютера, забезпечуючи у такий
спосіб високу комфортабельність, керованість і безпеку руху.
Список літератури:
Канарчук В.Є., Лудченко О.А., Чигиринець А.Д. Основи технічного
обслуговування і ремонту автомобілів: Підручник. – К.: Вища шк., 1994. –
(У 3-х кн.): Кн. 1: Теоретичні основи: Технологія. – 342 с; Кн. 2:
Організація, планування і управління. – 383 с; Кн. 3: Ремонт
автотранспортних засобів. – 599 с.
Положення про технічне обслуговування і ремонт дорожніх транспортних
засобів автомобільного транспорту. – К.: Мінтранс України, 1998. -16 с.
Форнальчик Є.Ю., Оліскевнч М.С., Мастикаш ОЛ., Пельо Р.А. Технічна
експлуатація та надійність автомобілів: Навчальний посібник. – Львів:
Афіша, 2004.-492 с.
Положение о техническом обслуживании и ремонте лесозаготовительного
оборудования. – М.: ЦНИИМЗ, 1979. – 237 с.
Адамовський М. Г., Борис М. М. Експлуатація і ремонт лісозаготівельного
устаткування: Методичні вказівки, робоча програма і контрольні завдання
для студентів лісомеханічного і заочного факультетів. Львів: НЛТУУ,
2005. – 30 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
