Листовая рессора

Источник для карет 17 века в Лиссабонском музее карет

Традиционная полуэллиптическая конструкция листовой рессоры Гочкиса. Слева пружина соединена с рамой через дужку.

Пружина является простой формой пружины обычно используется для подвески на колесных транспортных средствах . Первоначально называемая ламинированной пружиной или пружиной каретки , а иногда называемая полуэллиптической пружиной , эллиптической пружиной или пружиной тележки , это одна из старейших форм пружины, появившаяся на каретках во Франции в середине 17 века в виде двухэлементной локтевой пружины (как иллюстрированный пример из Лиссабона), а оттуда мигрирует в Англию и Германию. ^{[1] [2]}

Передняя независимая подвеска на листовых рессорах, передний привод Алвис 1928 г.

Независимая передняя подвеска на поперечной рессоре Humber 1935

Передняя независимая подвеска на полуэллиптических рессорах Mercedes Benz 230 W153 1938 г.

Листовая рессора на немецком локомотиве, построенном компаниями Orenstein-Koppel и Lübecker Maschinenbau.

Трехчетвертноэллиптическая листовая рессора на каретке.

Пружина листа принимает форму стройной дуги -образной длиной пружинной стали из прямоугольного поперечного сечения. В наиболее распространенной конфигурации центр дуги обеспечивает положение оси , а петли, образованные на обоих концах, предназначены для крепления к шасси транспортного средства. Для очень тяжелых транспортных средств листовая рессора может быть сделана из нескольких листов, уложенных друг на друга в несколько слоев, часто со все более короткими листами. Листовые пружины могут выполнять фиксирующие и в некоторой степени демпфирующие, а также пружинные функции. Хотя трение между листами обеспечивает демпфирующее действие, оно плохо контролируется и приводит к прилипаниюв движении подвески. По этой причине некоторые производители использовали одностворчатые рессоры.

Листовая рессора может быть прикреплена непосредственно к раме с обоих концов или прикреплена непосредственно к одному концу, обычно к переднему, а другой конец прикреплен с помощью скобы, короткого поворотного рычага. Дужка принимает на себя тенденцию листовой пружины удлиняться при сжатии и, таким образом, обеспечивает более мягкую упругость. Некоторые пружины заканчиваются вогнутым концом, называемым концом ложки (в настоящее время используются редко), для крепления поворотного элемента.

Листовая рессора получила современное развитие в автомобилях. Volvo XC90 2016 имеет поперечную листовую рессору из высокотехнологичных композитных материалов, решение которой аналогично последнему Chevrolet Corvette. Это означает прямую пластинчатую рессору, которая плотно прикреплена к шасси, а концы пружины прикреплены болтами к подвеске колеса, чтобы пружина могла работать независимо на каждом колесе. Это означает, что подвеска меньше, ровнее и легче традиционной.

История [ править ]

Существует множество листовых рессор, обычно использующих слово «эллиптические». «Эллиптические» или «полностью эллиптические» листовые рессоры, запатентованные в 1804 году британским изобретателем Обадиа Эллиоттом , относились к двум дугам окружности, соединенным на концах. Он был присоединен к раме в центре верхней части верхней дуги, а центр нижней части был присоединен к «живым» компонентам подвески, таким как цельная передняя ось. Для этой конструкции обычно требуются дополнительные компоненты подвески, такие как продольные рычаги , но не для «полуэллиптических» листовых рессор, используемых в приводе Гочкисса.. Здесь использовалась нижняя дуга, отсюда и название. «Четвертьэллиптические» пружины часто имели самую толстую часть стопки листьев, застрявшую в заднем конце боковых частей короткой лестничной рамы, причем свободный конец был прикреплен к дифференциалу, как в Austin Seven 1920-х годов. В качестве примера неэллиптических листовых рессор Ford Model T имел несколько листовых рессор над дифференциалом, которые были изогнуты в форме коромысла . Вместо амортизаторов некоторые производители кладут между металлическими листами неметаллические листы, например, дерево.

Изобретение Эллиота произвело революцию в дизайне и конструкции тележек, устранив необходимость в тяжелом насесте и сделав транспортировку по неровным дорогам быстрее, проще и дешевле. ^[3]

Листовые рессоры были очень распространены в автомобилях вплоть до 1970-х годов в Европе и Японии и до конца 1970-х годов в Америке, когда переход на передний привод и более сложные конструкции подвески привели к тому, что производители автомобилей использовали вместо них винтовые пружины . Сегодня листовые рессоры по-прежнему используются в тяжелых коммерческих транспортных средствах, таких как фургоны и грузовики , внедорожники и железнодорожные вагоны . Для тяжелых транспортных средств они имеют то преимущество, что они распределяют нагрузку более широко по шасси транспортного средства, тогда как винтовые пружины переносят ее в одну точку. В отличие от винтовых пружин, листовые рессоры также устанавливают задний мост, устраняя необходимость впродольные рычаги и тяга Панара , что позволяет снизить стоимость и вес простой задней подвески с ведущим мостом . Еще одно преимущество листовой пружины перед спиральной пружиной состоит в том, что конец листовой пружины можно направлять по определенной траектории.

Более современная реализация - параболическая листовая рессора. Эта конструкция отличается меньшим количеством створок, толщина которых варьируется от центра к концам по параболической кривой . В этой конструкции трение между листами нежелательно, и поэтому имеется контакт между пружинами только на концах и в центре, где соединяется ось. Прокладки предотвращают контакт в других точках. Помимо снижения веса, основным преимуществом параболических рессор является их большая гибкость, что приводит к качеству езды автомобиля , приближающемуся к характеристикам винтовых пружин. Однако есть компромисс в виде пониженной грузоподъемности. Параболические рессоры отличаются повышенным комфортом при езде и не такими «жесткими», как обычные «многолистовые рессоры». Он широко используется наавтобусы для большего комфорта. Дальнейшим развитием британской компании GKN и Chevrolet с Corvette среди прочих является переход на композитные пластиковые листовые рессоры. Тем не менее, из-за отсутствия трения между листами и внутреннего демпфирующего эффекта, этот тип пружины требует более мощных демпферов или амортизаторов.

Обычно при использовании в автомобильной подвеске створка одновременно поддерживает ось и устанавливает / частично определяет ось. Это может привести к проблемам с управлением (например, к «застреванию оси»), поскольку гибкая природа пружины затрудняет точное управление неподрессоренной массой оси. В некоторых конструкциях подвески используется звено Ватта (или стержень Панара ) и радиусные рычаги для определения местоположения оси, и этот недостаток отсутствует. В таких конструкциях могут использоваться более мягкие пружины, что улучшает плавность хода. Примерами могут служить различные задние подвески Austin-Healey 3000 и Fiat 128 .

Характеристики [ править ]

Листовая рессора действует как рычажный механизм для удержания оси в нужном положении, поэтому отдельные рычаги не требуются. Это делает конструкцию подвески простой и прочной.

Поскольку позиционирование оси осуществляется листовыми рессорами, использование мягких пружин, то есть пружин с низкой жесткостью пружины, невыгодно.

Следовательно, такой тип подвески не обеспечивает хорошего комфорта при езде. Трение между листовыми рессорами влияет на комфорт езды.

Ускорение и тормозной момент вызывают наматывание и вибрацию. Также заворот вызывает приседания сзади и ныряние в нос.

Межлопаточное трение гасит движение пружины и уменьшает отскок, что до широкого распространения амортизаторов было большим преимуществом перед винтовыми пружинами. ^[4]

Производственный процесс [ править ]

Многолистовые рессоры изготавливаются следующим образом:

1. Стрижка плоского прутка
2. Перфорация / сверление центрального отверстия
3. Процесс нагрева (горячий и холодный процесс)
   1. Формирование глаз / обертка
   2. Алмазная резка / обрезка концов / обрезка по ширине / конусность
   3. Пробивка торцов / обработка концевых канавок / гибка концов / ковка концов / шлифование глазков / прокатка концов
   4. Перфорация центрального отверстия / сверление / высечка
4. Термическая обработка
   1. Обогрев
   2. Закалка
   3. Изгиб
   4. Тушение
   5. Темперирование
5. Подготовка поверхности
   1. Дробеструйная обработка / упрочнение
   2. Первичная окраска
6. Процесс подготовки глазного куста
   1. Расширение глаз / раздражение глаз
   2. Вставка втулки
   3. Рассверливание куста
7. Собрать
   1. Предварительная настройка и нагрузочное тестирование
   2. Закончить покраску
   3. Маркировка и упаковка

Другое использование [ править ]

Кузнецы [ править ]

Поскольку листовые рессоры изготовлены из относительно высококачественной стали, они являются излюбленным материалом кузнецов . В таких странах, как Индия , Непал , Бангладеш , Филиппины , Мьянма и Пакистан , где традиционные кузнецы все еще производят большое количество инструментов страны, листовые рессоры из сломанных автомобилей часто используются для изготовления ножей, кукри и других инструментов. ^[5] Они также обычно используются кузнецами-любителями и любителями.

На батутах [ править ]

Листовые пружины также заменили традиционные винтовые пружины в некоторых батутах (известных как батуты с мягкими краями), что повышает безопасность пользователей и снижает риск сотрясения мозга. ^[6] Листовые рессоры расположены вокруг рамы в виде «ножек», которые отходят от базовой рамы, чтобы удерживать прыжковый коврик, обеспечивая гибкость и упругость. ^[7]

Клатчи [ править ]

«Диафрагма», распространенная в автомобильных сцеплениях, представляет собой тип листовой рессоры.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме листовых рессор .