При разработке грузового автомобиля подвеске уделяется все большее внимание. Ведь от ее совершенства зависят не только лишь плавность хода, да и проходимость машины, безопасность движения, устойчивость, надежность, долговечность грузовика и даже расход горючего.

Как понятно, грузовые авто работают на дорогах различных категорий: от магистральных автострад до грунтовых дорог в строй карьерах, не говоря уже о бездорожье. Зависимо от определенных критерий конструктор выбирает величину дорожного просвета машины меж поверхностью дороги и нижними точками ходовой части и ее органов. Чем ужаснее условия, в каких предстоит работать машине, тем просвет должен быть больше, невзирая на некие нехорошие последствия, а конкретно: увеличение центра масс, понижение стойкости и т. д.

На современных грузовых автомобилях можно повстречать как зависимые, так и независящие подвески колес. При всем этом в силу экономической необходимости наибольшее распространение получили рессорные подвески жестких балок мостов и лишь на магистральных тягачах в качестве упругих частей прижились пневмобаллоны. Большее обилие конструктивных схем наблюдается на особых военных машинах, к цены которых не предъявляются настолько жесткие требования, как у обыденных коммерческих грузовиков. На военных машинах можно повстречать пружины и торсионы, гидропневматические элементы и стеклопластиковые рессоры, но не эти тс будут объектом нашего внимания. Для нас больший энтузиазм представляют вправду массовые конструкции. Начнем знакомство с самых соответствующих из используемых рессорных подвесок.

«Плюсы» и «минусы» рессор

Чем хороша рессора? Тем, что это уникальное устройство (оно, меж иным, в пару раз старше самого автомобиля. — Ред.) в подвеске играет сходу чуть ли не все роли. Она и гибкий элемент, и направляющий аппарат. Ее внедрение упрощает сборку и ремонт машины. Рессора ординарна по конструкции и в ремонте, но не лишена и целого ряда суровых недочетов. К основным из их относятся: высочайшее межлистовое трение, способное очень усугубить плавность хода на неплохой дороге, также большая материалоемкость в купе с технологической сложностью при производстве листов.

Листы для рессор изготавливают из дорогой, прочной стали, содержащей кремний и марганец (55ГС, 55С2, 60С2), также хром и никель (50ХГ). Чтоб рессоры могли выдерживать высочайшие, неоднократно повторяющиеся напряжения, возникающие во время прогиба, на поверхности листов после термической обработки не должно быть обезуглероженных участков, трещинок и других изъянов, а этого можно достигнуть только при достаточно дорогом технологическом процессе. Предел текучести стали, идущей для производства листов рессоры, должен быть более 1 150 Н/см2. Отсюда и высочайшая цена рессоры.

Рессоры стремятся делать может быть более длинноватыми, так как возникающие в их напряжения назад пропорциональны квадрату длины. При недостаточной длине в коренном листе могут появиться огромные напряжения, для уменьшения которых кривизну других листов делают таковой, чтоб они принимали часть нагрузки коренного и нескольких последующих за ним листов, разгружая их.

Невзирая на то, что рессоры известны уже несколько веков, их долговечность, обусловленная исходными напряжениями, сложным напряженным состоянием, динамическим и циклическим воздействием различных сил, остается низкой. По сопоставлению с торсионами и пружинами рессора работает в наименее подходящих критериях; ее усталостная крепкость в 4 раза меньше, чем у торсиона. В текущее время при эксплуатации в не плохих дорожных критериях (асфальтовое покрытие) долговечность рессор магистральных грузовиков составляет 100-150 тыс. км пробега, но в нехороших критериях (грунтовые дороги, работа на стройках) она падает в два раза и доходит до 10-15 тыс. км в случае внедрения рессор, сделанных ремонтными предприятиями.

Листы рессоры имеют в свободном состоянии разную кривизну, потому уже при сборке в их возникают исходные напряжения (самые большие в маленьких листах). Рессора, являющаяся упругим и направляющим элементом подвески, испытывает извив в вертикальной плоскости, прогиб от вертикальных сил, принимает продольные силы и их моменты, также осевое сжатие от продольных сил, извив в горизонтальной плоскости от боковых сил и кручение от их моментов. Самым напряженным является коренной лист, потому его делают либо толще других, либо для усиления ставят два-три коренных листа.

Как прирастить долговечность рессор? Разгрузка рессоры от неких действующих сил. Для уменьшения скручивания рессоры концы ее заделывают в резиновые опорные подушки, а введением дополнительного упора ограничивают изгибающий момент, действующий на рессору при торможении. Дополнительные тяги (соединяющие мост и раму) в текущее время инсталлируются на большинстве рессорных фронтальных подвесок, концы рессор при всем этом укрепляют к кузову 2-мя стремянками; Уменьшение напряжений в рессоре. Это достигается ограничением средних амплитуд колебаний колеса относительно кузова введением дополнительно упругих частей (к примеру, резиновых, работающих на старте) и достаточного роста сопротивления амортизаторов. Напряжения могут быть уменьшены конфигурацией формы поперечного сечения листов, что вызывает перераспределение обычных напряжений. Последнее просит пояснения.

В напряженной рессоре высшая часть сечения работает на растяжение, нижняя — на сжатие. При прямоугольном сечении рессоры расстояние от нейтральной полосы до более удаленных точек (верхних и нижних) идиентично, потому схожи и самые большие рабочие напряжения — растягивающие и сжимающие. Поломки рессор в большинстве случаев бывают усталостного происхождения. При переменных напряжениях пределы выносливости стали становятся различными: наименьшими при растяжении и большенными при сжатии. В связи с этим были предложены сечения листов, при которых самые большие напряжения растяжения меньше, чем самые большие напряжения сжатия. Если сечение имеет кромки либо одну канавку, то нейтральная линия сдвигается ввысь, расстояние до более удаленных точек сечения миниатюризируется, соответственно падают напряжения расстояния;

Упрочнение рессоры. Усталостные разрушения рессорного листа начинаются с очагов, возникающих на поверхности, испытывающей растягивающие напряжения, либо в углах сечения. В связи с этим обширное применение получило поверхностное упрочнение дробеструйной обработкой нередко 1-го коренного листа со стороны, испытывающей растяжение. Эффект от обдувки существенно увеличивается при использовании межлистовых прокладок. Межлистовое трение приводит к возникновению зон с высочайшими контактными напряжениями, что в критериях колебаний вызывает забияки на поверхности листов и в конечном счете возникновение очагов общего разрушения. Это явление ослабляется при внедрении межлистовых прокладок. Коррозия в процессе использования автомобиля существенно ослабляет эффект поверхностного упрочнения. Конкретно это разъясняет то, что некие обладатели «Волг» рессоры задней подвески заключают в чехлы. Срок службы рессорной подвески ограничивается в большой степени износом шарниров. Применение резиновых и пластмассовых втулок, устанавливаемых в шарнирах, способно эту делему снять, но только для не тяжеленной техники (обычно до 6 т полной массы). Недочеты рессор

Недочетом рессор является их линейная черта жесткости (т. е. прогиб пропорционален прикладываемому усилию), в то время как лучше иметь прогрессивное повышение жесткости по мере прогиба. Некого конфигурации жесткости рессоры можно достигнуть установкой серьги с наклоном (на легких и средних грузовиках) либо за счет цилиндрической задней опоры (на томных грузовиках). Но оба метода позволяют воплотить нелинейность только в очень малых границах.

Изменение жесткости рессорной подвески в большинстве случаев добиваются введением подрессорника либо нижней дополнительной (время от времени однолистовой) рессоры, делающей характеристику подвески прогрессивной (твердость ступенчато возрастает при ходе колеса ввысь).

Трение в рессоре в прошедшем позволяло обходиться без особых амортизаторов в подвеске грузовых автомобилей, что удешевляло машину и упрощало уход за ней. В текущее время скорости движения грузовиков выросли так, что для обеспечения безопасности движения и плавности хода установка амортизаторов стала нужна, так же, как и борьба с трением в листах рессор. Обстоятельств две: из-за неблагоприятного закона конфигурации трения и непостоянности его величины при эксплуатации. При малых толчках, когда сила, передающаяся через рессору, меньше силы трения меж листами, рессора «блокируется», выпуклости компенсируются только шинами, и плавность хода существенно усугубляется. Те же силы трения при колебаниях большой амплитуды не содействуют достаточному их затуханию. У рессор, работающих без смазки, сила трения может достигать 25% от упругой силы рессоры. Для обеспечения неплохой плавности хода автомобиля сила трения не должна превосходить 5-8%. Увидено, что в грузовых автомобилях с высочайшей посадкой водителя силы межлистового трения вызывают очень противные колебания головы водителя повдоль продольной оси машины.

Для уменьшения межлистового трения изготовители используют малолистовые рессоры (в том числе однолистовые переменной толщины и ширины), листы специальной формы, вводят смазку и вставки меж листами.