Листовая рессора - Leaf spring

Источник для карет 17 века в Лиссабонском музее карет
Традиционная полуэллиптическая конструкция листовой рессоры Гочкиса. Слева пружина соединена с рамой через дужку.

А листовая рессора это простая форма весна обычно используется для приостановка в колесный автомобили. Первоначально назывался ламинированный или же каретка пружина, и иногда его называют полуэллиптическая пружина, эллиптическая пружина, или же пружина тележки, это одна из старейших форм рессор, появившаяся на каретах во Франции в середине 17-го века в виде двухчастной локтевой пружины (как иллюстрированный пример из Лиссабона), а оттуда мигрировала в Англию и Германию.[1] [2]

Передняя независимая подвеска на листовых рессорах, передний привод Алвис 1928
Независимая передняя подвеска на поперечной листовой рессоре Humber 1935
Передняя независимая подвеска на полуэллиптических рессорах Mercedes Benz 230 W153 1938 г.
Листовая весна на немца локомотив построен Оренштейн-Коппель и Lübecker Maschinenbau
Трехчетвертноэллиптическая листовая рессора на каретке.

Листовая рессора имеет форму тонкой дуга -образная длина стальная пружина из прямоугольный поперечное сечение. В наиболее распространенной конфигурации центр дуги обеспечивает местоположение для ось, а петли, образованные на обоих концах, предназначены для крепления к шасси автомобиля. 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 рессоры 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 прикол в движении подвески. По этой причине некоторые производители использовали одностворчатые рессоры.

Листовую рессору можно прикрепить непосредственно к Рамка на обоих концах или прикреплены непосредственно к одному концу, обычно спереди, а другой конец прикреплен с помощью дужки, короткого качающегося рычага. Дужка принимает на себя тенденцию листовой пружины удлиняться при сжатии и, таким образом, делает ее более мягкой. Некоторые пружины заканчиваются вогнутым концом, называемым конец ложки (сейчас редко используется) для переноски поворотного элемента.

Листовая рессора получила современное развитие в автомобилях. Volvo XC90 2016 имеет поперечную пластинчатую рессору из высокотехнологичных композитных материалов, решение которой аналогично последнему Chevrolet Corvette. Это означает прямую листовую 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

Существует множество листовых рессор, обычно использующих слово «эллиптические». «Эллиптические» или «полностью эллиптические» листовые рессоры, запатентованные в 1804 году британским изобретателем. Обадия Эллиотт, относится к двум дугам окружности, соединенным на концах. Он был присоединен к раме в центре верхней части верхней дуги, центр нижней части был присоединен к «живым» компонентам подвески, таким как цельная передняя ось. Дополнительные компоненты подвески, такие как продольные рычаги, обычно требуется для этой конструкции, но не для "полуэллиптических" листовых рессор, используемых в Драйв Гочкиса. 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 Остин Семь 1920-х годов. В качестве примера неэллиптических листовых рессор Ford Модель T имел несколько листовых рессор над дифференциалом, которые были изогнуты в форме ярмо. В качестве замены амортизаторам (амортизаторы ), некоторые производители укладывали между металлическими листами неметаллические листы, например дерево.

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

ЭллиптическийКаретка с эллиптическими рессорами
ПолуэллиптическийПодвеска автомобиля на полуэллиптических рессорах
Три четвертьэллиптическихПодвеска автомобиля на трехчетвертных эллиптических рессорах
ЧетвертьэллиптическийПодвеска автомобиля на четвертьэллиптических рессорах
ПоперечныйПередняя подвеска с поперечной листовой рессорой

Листовые рессоры были очень распространены на автомобили, вплоть до 1970-х годов в Европе и Японии и до конца 1970-х годов в Америке, когда переход к передний привод, и более сложные приостановка дизайн увидел производители автомобилей использовать винтовые пружины вместо. Сегодня листовые рессоры все еще 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 автомобиля, тогда как винтовые пружины переносят ее в одну точку. В отличие от винтовых пружин, листовые рессоры также устанавливают задний мост, устраняя необходимость в продольные рычаги и Штанга Панара, тем самым экономя деньги и вес в простой ведущая ось задняя подвеска. Еще одно преимущество листовой пружины перед спиральной пружиной состоит в том, что конец листовой пружины можно направлять по определенному пути.

Более современная реализация - параболическая листовая рессора. Эта конструкция отличается меньшим количеством листьев, толщина которых меняется от центра к концам после параболическая кривая. 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 выражается в транспортных средствах. качество езды что приближается к винтовой пружине. 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 на автобусов 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 при обращении (например, к «застреванию оси»), поскольку гибкая природа пружины позволяет точно контролировать неподрессоренная масса оси сложно. Некоторые конструкции подвески используют Ссылка ватт (или Штанга Панара ) и радиусные рычаги для размещения оси и не имеют этого недостатка. В таких конструкциях можно использовать более мягкие пружины, что улучшает ходовые качества. Различные Austin-Healey 3000 и Fiat 128 задняя подвеска.

Характеристики

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 является невыгодным, т.е. пружины с низкой жесткостью пружины.

Таким образом, такой тип подвески не обеспечивает хорошего комфорта при езде. Межлистовое трение между листовыми рессорами влияет на комфорт езды.

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

Трение между листами демпфирует движение пружины и уменьшает отскок, который до тех пор, пока амортизаторы получили широкое распространение, было большим преимуществом перед винтовой пружиной.[4]

Производственный процесс

Многолистовые рессоры изготавливаются следующим образом:

  1. Стрижка плоского стержня
  2. Пробивка отверстий в центре / сверление
  3. Процесс нагрева (горячий и холодный процесс)
    1. Формирование глаз / обертка
    2. Алмазная резка / обрезка концов / резка по ширине / конусность
    3. Пробивка торцов / обработка концевых канавок / гибка концов / ковка концов / шлифование глазков / прокатка
    4. Перфорация центрального отверстия / сверление / высечка
  4. Термическая обработка
    1. Обогрев
    2. Закалка
    3. Изгиб
    4. Закалка
    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

Кузнецами

Поскольку листовые рессоры изготовлены из относительно высококачественной стали, они являются предпочтительным материалом для кузнецы. 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, кукрис, и другие инструменты.[5] Они также широко используются кузнецами-любителями и любителями.

На батутах

Листовые рессоры также заменили традиционные винтовые пружины в некоторых батуты (известные как батуты с мягким краем), 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

Обычная в автомобильной промышленности «диафрагма» клатчи это тип листовой рессоры.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Терьер, Макс (1986). "L'invention des ressorts de voiture". Revue d'Histoire des Sciences. 39 (1): 17–30. Дои:10.3406 / справа.1986.4016.
  2. ^ Листовые рессоры: их характеристики и методы спецификации. Wilkesbarre, PA: Компания Sheldon Axle. 1912. с.1. листовая рессора.
  3. ^ «Вагоны и вагоны». п. 205.
  4. ^ «Пружины - Простая проработка подвески автомобиля», Автомоторный журнал, 10 августа 1912 г., стр. 936-937
  5. ^ "Камис, мастера хукури из Непала". Himalayan-imports.com. Получено 2011-11-06.
  6. ^ "Скачок веры Джо Андона". Австралийский. Получено 2013-07-04.
  7. ^ «Батуты WO 2012167300 A1». Получено 2013-07-04.