Рессорная подвеска – одна из разновидностей подвески автомобиля. В качестве основных упругих элементов используются рессоры –металлические листы различной длинны, уложенные в несколько рядов и скрепленные при помощи специальных хомутов, стремянок. Рессора (от фр. resort – пружина), как правило, имеет форму половинки эллипса.
На некоторых моделях автомобилей устанавливается подвеска рессорного типа, чаще всего это грузовые автомобили, или серьезные машины для эксплуатации вне дорог, которая предназначена для решения следующих задач:
Конструкция рессорной подвески обеспечивает:
Концы рессоры крепятся к кузову при помощи специальной серьги (стальная качающаяся скоба), или шарнирного соединения. Благодаря такому типу соединения листовая рессора надежно фиксируется по отношению к кузову автомобиля и, одновременно, может перемещаться в продольном направлении.
К средней части рессоры крепится мост, чаще всего задний, для этого используются детали под названием стремянки.
В современных легковых авто рессорная подвеска почти не встречается. Чаще ее можно увидеть у техники с большой грузоподъемностью – грузовых транспортных средств, трейлеров и т. п.
Некоторые производители современных авто используют однолистовые рессоры, работающие в паре с амортизатором и позволяющие снижать интенсивность колебаний кузова во время движения транспортного средства.
У данного типа подвески уровень комфортности во время езды существенно ниже по сравнению с другими типами подвесками. Кроме того, из-за конструктивных особенностей подвески ограничивается ход рулевой рейки (основной элемент системы рулевого управления), что снижает точность и четкость управления автомобилем.
Для современных авто серийного производства используются следующие типы упругих элементов рессорной подвески:
Много листовые, одно листовые и совмещенные, состоящие из нескольких блоков ,они чаще всего применяются на грузовиках, пока нет нагрузки работает только один блок рессор.
Также встречается торсионный тип, который представляет собой упругий стальной стержень, работающий на скручивание.
Для изготовления рессор применяется специальная конструкционная листовая сталь следующих марок:
Использование вышеперечисленных марок стали повышает механическую износостойкость готовых изделий.
К плюсам использования рессор в подвеске автомобиля можно отнести:
Из недостатков выделяют следующие:
Чтобы рессорная подвеска эффективно работала в течение длительного времени, необходимо обеспечить правильную эксплуатацию автомобиля и уделять внимание вопросам технического обслуживания. Периодические осмотры состояния рессор и своевременные чистки предотвратят преждевременный износ листов.
В процессе повседневной эксплуатации автомобиля желательно выбирать ровные асфальтированные дороги с качественным покрытием. А при перевозке грузов не следует превышать допустимый тоннаж.
На износ рессор также влияет качество управления автомобилем. Не следует допускать резких разгонов и торможения, рванного темпа езды. При появлении скрипа в нижней части кузова рекомендуется проверить наличие смазки в соприкасающихся поверхностях, а также подтянутьстремянки.
Правильная эксплуатация автомобилей с рессорной подвеской – гарантия длительной, безупречной службы как рессор, так и самого ТС.
Повозки, найденные при раскопках, подтверждают применение кожаных ремней для подвешивания кузова древних транспортных средств. С начала 19 века в подвесках применялись пружины, в дальнейшем инженеры стали применять стальные листы.
В частности, ими снабжали дилижансы.
Подвеска входит в шасси, с ее помощью колеса технически связываются с кузовом, что гарантирует безопасное перемещение грузов и комфортабельную езду. Полвека тому назад этот тип подвешивания повсеместно применялся в легковушках, сейчас ее используют преимущественно в грузовых машинах и прицепах. В отечественных грузовиках КамАЗ они ставились над мостом, на легковом автомобиле «Волга» — под мостом.
Подвески условно делятся на пневматические и механические типы. Рессорная подвеска относится к механическому виду подвешивания. Основными частями подвески считаются: упругие, направляющие и амортизаторы.
Амортизаторы обеспечивают зацепления колес с дорогой, гасят удары автомобиля об различные дефекты дорожного покрытия.
Направляющие элементы – органы управления, которые технически фиксируют кузов и колеса автомобиля, способствуют сохранению заданного направления смещения колес относительно кузова.
Рессора выполняет упругую функцию подвески, сберегает работоспособность подвески, в процессе поглощения энергии реакции плохого дорожного покрытия на перемещение автомобиля. Она своевременно устраняет уклоны в процессе движения транспорта.
Еще три десятилетия назад такая система подвешивания применялась в легковых автомобилях, сейчас ее используют преимущественно на грузовых машинах и прицепах.
Рессора состоит из нескольких листов высокопрочной стали разной длины и одинаковой ширины, собранных хомутами. Середина пружины фиксируется с мостом автомобиля, концы прикрепляются к кузову шарнирами или сережками. Рессора, установленная на автомобиль, делает подвеску жесткой, что на высоких скоростях негативно воздействует на контролируемость транспорта.
Нынешние рессоры обычно производят с одним листом, они компактны и могут применяться без амортизаторов, со стабилизаторами, что существенно снижает вибрацию кузова. Кроме листовых видов рессор выпускаются пружинные и торсионные типы. В торсионном типе ключевую роль совершает пружина в виде вала, функционирующая под воздействием сил вращения.
В пружинных рессорах, согласно названию, применяются параболоидные, конические и другие формы пружин. У зарубежных систем подвешивания коэффициент гашения вертикальных колебаний выше отечественных. На современных легковушках сегодня ставятся другие виды систем подвешивания, в частности, пневматические подвески. Автомобильная промышленность разных стран производит востребованные пружинные и торсионные виды рессор. У зарубежных систем подвешивания коэффициент гашения вертикальных колебаний выше отечественных.
— способность сохранить равновесие движения при перегрузках;
— эффективность управления на ухабистых дорогах;
— высокая надежность и износостойкость конструкции;
— сравнительно низкая стоимость элемента;
— компактность размеров.
Отрицательной стороной является проседание листов при регулярных перегрузках. Чтобы исключить возникшие скрипы и другие неприятные явления в процессе езды, требуется постоянно заменять прокладки, систематически освежать графитную смазку, регулярно подкручивать резьбовые соединения.
Специалисты считают, что затраты на профилактические работы рессорной подвески стоят дороже по сравнению с пневматической подвеской. Учитывая темпы развития в области металлообработки, нельзя исключить возобновления в скором времени производства более качественных систем подвешивания.
Любая пружина, будь то листовая, торсионная или винтовая, должна компенсировать неровности дорожного покрытия, поддерживать систему подвески на заданной высоте и выдерживать дополнительный вес без чрезмерного провисания.
Каждая из этих функций чрезвычайно важна для обеспечения комфорта, точной управляемости и грузоподъемности современного автомобиля три ключевые области, вызывающие озабоченность у клиентов.
Исторически сложилось так, что стальная многолистовая рессора является одной из старейших и наиболее широко используемых конструкций пружин в системах подвески. Листовая рессора имеет много преимуществ не только потому, что она действует как пружина, но и потому, что она прикрепляет ось непосредственно к шасси.
В некоторых случаях используется одна «однолистовая» пружина. Хотя листовые рессоры обычно используются в грузовых автомобилях со сплошными ведущими мостами, поперечные листовые рессоры можно комбинировать с независимой задней осью, чтобы сформировать легкую систему задней подвески в высокопроизводительных дорожных автомобилях.
Листовая рессора также может быть настроена в соответствии с различными требованиями к несущей способности и плавности хода путем изменения количества, ширины, толщины и длины листов рессоры.
Кроме того, листовая пружина имеет тенденцию действовать как собственный демпфер отскока из-за трения листов друг о друга. В некоторых случаях обычную стальную пружину можно заменить пластиковым блоком, который существенно снижает неподрессоренную массу и защищает от коррозии от дорожной соли и других элементов.
Торсионные пружины
Торсионная подвеска уже много лет используется на автомобилях, оснащенных системами подвески с короткими длинными рычагами (SLA). Как следует из названия, торсион представляет собой просто круглый стержень длиной примерно четыре фута, предназначенный для скручивания при воздействии веса на систему подвески. Поскольку торсион обычно предварительно натягивается за счет встроенного в него поворота по часовой стрелке или против часовой стрелки, торсион подходит только к той стороне автомобиля, для которой он был разработан.
К преимуществам торсионной подвески относятся компактность и малый вес. Поскольку натяжение торсиона регулируется регулировочным винтом с резьбой, торсионы можно использовать для точной регулировки высоты подвески. Кроме того, к верхним или нижним рычагам подвески можно прикрепить торсионы, что повышает универсальность конструкции.
Винтовая пружина
Функцию спиральной пружины можно лучше понять, если представить ее в виде длинного тонкого торсионного стержня, свернутого в спираль. Поскольку витая проволока скручивается во время циклов сжатия/растяжения пружины, винтовая пружина фактически работает по тому же принципу, что и торсион.
Поскольку спиральная пружина занимает относительно мало места, ее можно использовать в различных конструкциях подвески, включая стойки Макферсона, сплошную ось с продольными рычагами, независимую заднюю ось или любую систему подвески SLA с пружинным или пружинным амортизатором. конфигурация абсорбера.
В большинстве современных импортных автомобилей используется цилиндрическая пружина в вариациях конструкции стойки Макферсона. Как правило, калибр проволоки, длина, общий диаметр и количество витков определяют характеристики винтовой пружины.
В некоторых случаях цилиндрическая пружина может быть спроектирована как пружина с переменной жесткостью, которая увеличивает несущую способность при сжатии. Винтовые пружины с переменной жесткостью часто используются в конфигурациях шасси, которые иногда выдерживают большие нагрузки.
Как работают рессоры
Рессоры смягчают ход автомобиля в соответствии с принципом соотношения подрессоренной и неподрессоренной масс. Сельскохозяйственный фургон без рессор имеет 100% неподрессоренную массу. В этом примере, если между шасси и осями установлены рессоры, передаточное отношение подрессоренной части к неподрессоренной может быть равно 9.0 % соответствует весу шасси, а 10 % — весу оси и колеса.
По мере того, как автомобиль набирает скорость, рессоры начинают амортизировать удары ударов о неровности дорожного покрытия. По мере увеличения скорости автомобиля требуется более жесткая жесткость пружины, чтобы поддерживать контакт осей и колес с дорожным покрытием. Вот почему в высокопроизводительных автомобилях, как правило, используются более жесткие системы подвески, чем в обычных легковых автомобилях.
Поскольку сжатая пружина будет сильно растягиваться, необходимо использовать амортизаторы для демпфирования циклов сжатия и растяжения пружины. Без демпфирования резкое сжатие и растяжение пружины привело бы к потере контроля над автомобилем на неровной поверхности дороги.
По мере ухудшения контроля отбоя из-за естественного износа амортизаторов автомобиль начинает испытывать плохую управляемость, управляемость и реакцию на рулевое управление. Кроме того, износ шин ускорится из-за истирания шин, вызванного геометрией подвески, работающей вне своего нормального диапазона. Вот почему производители амортизаторов и стоек непреклонны в отношении регулярного осмотра и замены изношенных узлов.
Как правило, характеристики сжатия и растяжения амортизатора должны соответствовать характеристикам сжатия и растяжения пружины. Поскольку более жесткие пружины обычно не испытывают экстремальных диапазонов хода, для нормального вождения может потребоваться меньшее демпфирование или контроль отбоя. С другой стороны, более мягкие пружины могут потребовать большего демпфирования, потому что они, как правило, испытывают большее сжатие и растяжение и, таким образом, заставляют амортизатор работать намного тяжелее.
Для высокопроизводительных приложений важно помнить, что стабилизатор поперечной устойчивости также должен быть частью любой пружины или амортизатора. При любой процедуре модификации жесткость пружины, демпфирование амортизатора и мощность стабилизатора поперечной устойчивости должны соответствовать весу автомобиля, конструкции шасси и условиям вождения для обеспечения максимальной управляемости, несущей способности и комфорта вождения.
Геометрия подвески
После многочисленных циклов растяжения и сжатия пружина постепенно испытывает усталость металла. Во многих случаях исходная высота пружины уменьшается, что приводит к провисанию системы подвески. В крайних случаях усталости металла пружина ломается и вызывает заметную потерю высоты подвески.
Провисшие пружины увеличивают угол развала типичной системы подвески SLA. Напротив, провисшие пружины уменьшают угол развала в системах подвески со стойками МакФерсона. Хотя большинство систем подвески можно отрегулировать, чтобы компенсировать незначительное уменьшение высоты подвески, вызванное провисанием пружины, в случаях, когда угол развала не регулируется, может потребоваться замена пружины для восстановления геометрии подвески и угла развала.
Замена пружины
Поскольку любая сжатая пружина хранит взрывоопасное количество энергии, что делает их очень опасными, важно использовать качественное оборудование для сжатия пружин и следовать рекомендуемым процедурам безопасности и обслуживания при замене пружин. Перед снятием любой пружины важно спланировать процедуру, чтобы убедиться, что все необходимые инструменты и оборудование находятся под рукой и отрегулированы для использования, чтобы обеспечить безопасное снятие и замену пружины.
Перед заменой пружины проверьте правильность давления и размера шин, затем запишите высоту подвески автомобиля на всех четырех колесах. Заменяйте пружины по одной, чтобы убедиться, что важные детали, такие как проводка ABS и тормозные шланги, установлены правильно.
Повторную сборку стоек MacPherson можно облегчить, начертив карандашом линию по длине стойки, чтобы обозначить взаимосвязь частей. Перед сборкой проверьте опорный подшипник стойки на плавность хода. Для предотвращения шумной работы между концом витка пружины и гнездом пружины, выбитым на рычаге управления или стойке в сборе, должен быть зазор не менее 1/4 дюйма.
При замене торсионов убедитесь, что они установлены в правильном положении. Правильная высота подвески достигается только после того, как штанга проработана скручиванием путем подпрыгивания подвески через 20-30 циклов сжатия. В некоторых случаях процесс езды на велосипеде можно облегчить, временно отключив амортизаторы.
При замене винтовых пружин убедитесь, что пружины правильно переставлены слева направо и правильно установлены в гнездах для пружин, расположенных в рычаге подвески и шасси. Если спиральная пружина установлена неправильно, это приведет к нежелательному увеличению высоты подвески. Также убедитесь, что все резиновые изолирующие прокладки или другое оборудование находятся в хорошем состоянии и установлены на свои места.
Все болты должны быть установлены на свои исходные места и позиции. Болты также следует слегка смазать антифрикционной модифицированной смазкой, такой как обычное моторное масло, и затянуть в соответствии со спецификацией. Шплинты, самоконтрящиеся гайки и болты с натягом следует заменить новыми. Для достижения точной высоты подвески всегда затягивайте шарнирные гайки втулки подвески, приложив к системе подвески полную массу автомобиля и нормальную высоту подвески.
Вообще говоря, высота подвески автомобиля немного изменится после того, как он проедет несколько тысяч миль. Во избежание нежелательного износа шин или возникновения проблем с безопасностью при замене пружины рекомендуется повторно затянуть болты подвески и перепроверить углы установки.
Компания Coiling Technologies Inc. проектирует и разрабатывает индивидуальные пружины подвески в соответствии с вашими требованиями.
Наши инженеры тесно сотрудничают с вами, чтобы сконфигурировать и создать нестандартные пружины подвески, точно соответствующие вашим спецификациям. Пружины подвески в основном изготавливаются из высокопрочной проволоки из сплава хрома и кремния (CrSi). Это идеальный материал для создания максимально легкой пружины при использовании углеродистой стали. Тем не менее, есть много сплавов, доступных для изготовления нестандартной пружины подвески, включая титан, если вы ищете самую легкую из возможных пружин.
Пружины подвески являются ключевым компонентом динамических характеристик вашего автомобиля; они могут быть разработаны для улучшения управляемости и качества езды, а также для повышения производительности и безопасности. Наши нестандартные пружины подвески могут быть изготовлены для широкого спектра транспортных средств:
Высокопроизводительные гоночные автомобили и грузовики: Среди наших клиентов есть бывшие победители Baja 500 и Baja 1000, а также некоторые из наиболее уважаемых поставщиков в гоночной индустрии.
Военные: Мы производим пружины подвески для многочисленных правительственных и военных транспортных средств США, включая HMMWV (Hummer) с комплектами брони и MRAP (министойкие машины с защитой от засады).
Джипы и грузовики : Мы производим пружины подвески для приподнятых подвесок большегрузных автомобилей и внедорожников.
Транспортные средства общего назначения (UTV): Мы производим пружины подвески по индивидуальному заказу для этого популярного и растущего рынка.
Мотоциклы: Мы разрабатываем индивидуальные пружины подвески как для мотокросса, так и для шоссейных велосипедов.
OEM-производители : Мы можем спроектировать и изготовить пружины подвески по индивидуальному заказу для ограниченного производства и малосерийных нишевых автомобилей.
Обратите внимание: мы, как правило, не выполняем разовые работы по подвеске отдельных транспортных средств, однако, если ваша заявка необходима для индивидуальной работы, свяжитесь с нами, и мы обсудим с вами работу.
Наши специалисты могут сконфигурировать и создать индивидуальные пружины подвески в соответствии с вашими точными спецификациями — от небольших пружин для использования в более легких UTV и спортивных автомобилях до сверхпрочных пружин, предназначенных для аварийных и военных автомобилей. Мы можем изготовить пружины подвески практически любой конфигурации:
| Техническая спецификация | Пружины подвески |
|---|---|
| Размер диаметра материала | От 0,093 дюйма до 2,50 дюйма (2,40–63,50 мм) |
| Максимальный наружный диаметр | 23,5 дюйма (600 мм) |
| Максимальная длина | 72 дюйма (1830 мм) |
| Типы концов | Квадратная форма, шлифовка, тупой конец, суженные концы (с косичками) |
| Формы | Квадратные, бочкообразные, конические, песочные часы и прямые |
Компания Coiling Technologies поставляет только лучшее сырье со всего мира для изготовления пружин подвески по индивидуальному заказу. Используемые нами материалы соответствуют — и почти всегда — превосходят стандарты OEM. Мы предлагаем широкий выбор материалов, чтобы обеспечить наилучшую возможную пружину для данного применения.
Высокопрочные углеродистые сплавы: Обеспечивает лучшие механические свойства и прочность на растяжение, чем низкоуглеродистая сталь. Эти сплавы обладают высокой твердостью и прочностью, но при этом сохраняют свою пластичность благодаря процессу индукционного отпуска. Эти материалы используются для пружин, которые не требуют максимально возможного веса и когда стоимость является соображением. Эти материалы подпадают под действие стандартов ASTM A229 и UNS K08500 для проволоки из высокоуглеродистого сплава. Обычно предел прочности при растяжении составляет менее 235 Ksi.
Хромо-кремниевая сталь: Обладает высокими свойствами прочности на растяжение по сравнению с большинством суперсплавов и устойчивостью к температурам 400 F, что делает его идеальным для пружин, используемых в высокопроизводительных транспортных средствах, таких как гоночные автомобили. Эти сплавы соответствуют стандартам ASTM A401 и ASTM A 1000, а также спецификациям SAE 9250 и SAE 9254, BIS 685 A57, DIN 54SiCr6, EN 1.7102 и JIS SUP12. Свойства индукционного отпуска обеспечивают высокую твердость по сравнению с обычными высокоуглеродистыми сталями. При правильной конструкции высокопрочные хромо-кремниевые пружины могут приблизиться к уменьшению массы пружины из титанового сплава. Основная причина этого заключается в том, что предел прочности при растяжении материала может превышать 300 Ksi и при этом обеспечивать пластичность, необходимую для отличных усталостных характеристик. Ограничивающим фактором является ограничение размеров материалов до менее 0,812 дюйма (20,6 мм)
5160 Легированная сталь: Обеспечивает выдающуюся прочность, хорошую пластичность и хорошую усталостную прочность при больших диаметрах материала, превышающем 1,00 дюйма (25 мм). Этот сплав подпадает под действие стандартов ASTM A689, ASTM A29 и ASTM A304, DIN 55Cr3, EN 1. 7176 и JIS SUP9. Наиболее распространено использование для тяжелых пружин в подвеске больших транспортных средств, таких как грузовые подъемники, а также в коммерческих или военных транспортных средствах.
6150 Хромованадиевая легированная сталь: Обеспечивает превосходную ударную вязкость, потрясающую пластичность, превосходную усталостную прочность при больших диаметрах материалов, превышающих 0,75 дюйма (19).мм). Спецификации ASTM A108, ASTM A331, BS 735A50, DIN 50CrV4, EN1.8159 и JIS SUP10 являются общими для этого сплава. Наиболее распространенное использование в автомобильной промышленности - для высокодинамичных приложений нагрузки пружины в подвеске больших транспортных средств, таких как грузовые подъемники, а также в коммерческих или военных целях.
Титан: Ti — это экзотический сплав, не содержащий железа, который обычно используется для изготовления пружин высокопроизводительных гоночных автомобилей. Он имеет высокое отношение прочности к весу с плотностью, которая составляет 56% от высокоуглеродистой стали. Он обладает высокой устойчивостью к коррозии и повышенным температурам свыше 600 F. Прочный, легкий и долговечный вариант для применений, требующих небольшой массы и высокой прочности. Наиболее распространенными сплавами для подвески являются ASTM Grade 5, Ti-6Al-4V, AMS 49.28, UNS R56401. Однако это, как правило, марка с более низкой прочностью, одна из наиболее распространенных марок титана, поэтому она широко используется в коммерческих целях. Марки Beta C обладают более высокой прочностью и производительностью, но менее распространены на рынке, но имеют на 15-20% более высокую прочность на растяжение, чем более распространенный сплав класса 5. Спецификации сплава Beta: 15V-3Cr-3Al-3Sn и AMS 4914. Прочность на растяжение для пружин достигает 210 Ksi. Важным аспектом, который следует учитывать при выборе титанового материала, является то, что диаметр проволоки должен быть значительно больше, чем у стали, поскольку модуль жесткости составляет почти ½ значения углеродистой стали (5,6x10 6 фунтов на кв.
дюйм по сравнению с 11,5x10 6 фунтов на кв. дюйм). Однако более низкий модуль также диктует, что в титановой пружине будет меньше активных витков по сравнению с эквивалентной стальной пружиной. Самым большим недостатком титана является доступность материала, а его стоимость обычно в 10–50 раз превышает стоимость стальной пружины.
Coiling Technologies Inc. обладает техническими знаниями, отраслевым опытом и производственными мощностями для удовлетворения ваших потребностей в пружинах подвески.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
