Схема амортизатора: Амортизаторы — Энциклопедия журнала «За рулем» – 403 — Доступ запрещён

Амортизаторы — Энциклопедия журнала «За рулем»

Для быстрого гашения колебаний кузова, возникающих в результате деформации рессор или пружин подвески, применяются амортизаторы. Кроме того, амортизатор снижает скорость вертикального перемещения колеса относительно кузова.

Конструкция телескопического однотрубного амортизатора (а):
1 — нижняя проушина;
2 — газ;
3 — плавающий поршень;
4 — рабочий цилиндр;
5 — поршень;
6 — корпус;
7 — шток поршня;
8 — сальник штока;
9 — направляющая штока;
10 — верхняя проушина; и телескопического двухтрубного амортизатора (б):
1 — нижняя проушина;
2 — донный клапан;
3, 5 — рабочая полость;
4 — поршень;
6 — рабочий цилиндр;
7 — корпус резервуара; 8 — корпус;
9 — шток поршня;
10 — воздух;
11 — направляющая штока;
12 — сальник штока;
13 — верхняя проушина

В подвесках первых автомобилей применялись амортизаторы с механическим трением. Обычно такой амортизатор состоял из набора фрикционных дисков, сжатых пружиной, которые терлись друг о друга при перемещениях подвески. Такие амортизаторы быстро изнашивались и ухудшали плавность хода автомобиля. Им на смену пришли гидравлические рычажные амортизаторы, в которых механическое трение было заменено на трение жидкости, проходящей через калиброванные отверстия. Рычажные амортизаторы были довольно компактны, но работали при высоких давлениях жидкости, сильно нагревались и были недолговечны. В подвесках современных автомобилей применяются телескопические гидравлические амортизаторы.

Действие такого амортизатора основано на использовании гидравлического сопротивления, возникающего при перетекании жидкости из одной полости цилиндра в другую через отверстия, перекрытые клапанами сжатия и отдачи.

Телескопический амортизатор состоит из герметичного цилиндра, внутри которого перемещается поршень, соединенный со штоком. Цилиндр заполнен жидкостью. В поршне имеются отверстия определенного диаметра, которые закрываются подпружиненными клапанами. Один клапан установлен сверху поршня, другой — снизу. Поскольку жидкость является несжимаемой, то при перемещении поршня в одной из полостей цилиндра повышается давление, которое открывает соответствующий клапан, и жидкость перетекает через отверстия из одной полости цилиндра в другую.
Эффективность действия амортизатора пропорциональна скорости движения поршня в цилиндре. Скорость перетекания жидкости из одной полости цилиндра в другую зависит от диаметров отверстий и разности давлений в полостях. Современные телескопические амортизаторы обычно двухсторонние, т. е. Они оказывают сопротивление как при сжатии, так и при растяжении (отдаче). Обычно сопротивление при растяжении больше, чем при сжатии.

Схема работы двухтрубного амортизатора:
1 — донный клапан;
2 — поршень;
3 — клапан сжатия;
4 — шток;
5 — клапан отбоя

Любой телескопический амортизатор должен иметь устройство для компенсации изменения объема жидкости. Дело в том, что при сжатии амортизатора вытесняемый объем больше, чем освобождающийся с другой стороны поршня, потому что здесь часть объема цилиндра занимает шток. В амортизаторе применяется специальная пневмокамера, заполненная сжатым газом, которая изолирована от основной части цилиндра плавающим поршнем. При ходе сжатия амортизатора объем пневмокамеры уменьшается, а при ходе отдачи — увеличивается. Наличие пневмокамеры обеспечивает также компенсацию изменения объема рабочей жидкости при изменении температуры. Амортизаторы такого типа называют однотрубными, газонаполненными. Двухтрубные амортизаторы отличаются наличием еще одного цилиндра, внутри которого находится рабочий цилиндр.

Дополнительная полость, находящаяся между внутренним и наружным цилиндрами, называется компенсационной. Компенсационная полость изолирована от атмосферы, но сообщается с внутренней полостью рабочего цилиндра. При ходе сжатия амортизатора излишки жидкости из рабочего цилиндра перетекают в компенсационную полость и находящийся там воздух сжимается. При ходе отдачи амортизатора сжатый воздух вытесняет жидкость обратно в рабочий цилиндр. При одинаковых рабочих ходах однотрубный амортизатор рассмотренного типа будет иметь большую длину, чем двухтрубный, из-за наличия в цилиндре пневмокамеры. Несмотря на этот недостаток, в настоящее время большее распространение имеют однотрубные амортизаторы, которые лучше охлаждаются, поскольку не имеют двойных стенок. Двухтрубные амортизаторы также бывают газонаполненными. У таких амортизаторов в компенсационной полости газ находится под давлением. Особенностью газонаполненных амортизаторов является то, что в свободном состоянии шток амортизатора выходит из цилиндра под действием давления газа. Конструкция любого амортизатора должна обеспечивать герметичность. При нарушении герметичности появляются стуки во время работы подвески и теряется эффективность амортизатора, что требует его замены. Шток амортизатора обработан до высокой степени чистоты поверхности, а между штоком и внутренней частью цилиндра устанавливается специальное надежное уплотнение. Таким же надежным должно быть уплотнение плавающего поршня в однотрубном амортизаторе. При нарушении герметичности газ смешивается с жидкостью, образуется сжимаемая смесь, эффективность работы амортизатора снижается, появляются посторонние стуки. Рабочая поверхность штока предохраняется от повреждений защитным кожухом. На конце штока и на цилиндре имеются крепления для соединения амортизатора с рычагами подвески и кузовом автомобиля. Крепление амортизаторов осуществляется с помощью упругих элементов.

Некоторые производители, например фирма KONI, изготавливает амортизаторы, в которых можно регулировать вручную перепускной клапан. Такую регулировку необходимо производить перед установкой амортизатора на автомобиль для получения необходимой эффективности. Существуют амортизаторы, в которые встроены электромагнитные клапаны, изменяющие проходные сечения отверстий, через которые проходит жидкость. При наличии амортизаторов такого типа, водитель может изменять характеристики подвески при движении автомобиля, переключая режимы («спорт», «комфорт» и т. д.).
Совершенно другой принцип был предложен поставщиком автомобильных систем Delphi в его конструкции Magneride. В ней используется свойство некоторых вязких жидкостей быть чувствительными к воздействию электромагнитных полей; вязкость жидкости увеличивается с усилением поля, молекулы выстраиваются в цепочки и создают большее сопротивление. Компания Delphi продемонстрировала автомобили, оборудованные амортизаторами, где обычные отверстия заменены узкими проходами, в которых жидкость протекает между электромагнитными катушками. Система Magneride имеет огромное преимущество, заключающееся в том, что вязкость жидкости, а следовательно, и степень демпфирования могут изменяться в зависимости от изменения напряженности электромагнитного поля, которая управляется микропроцессором.

Конструкции амортизаторов

Все амортизаторы принято делить на «гидравлические«, «газовые» и «поддутые» ( c газом низкого давления). Деление это условно потому, что во всех трех случаях «центральный» узел — клапан остается принципиально неизменным и во всех трех случаях в качестве компенсационного элемента используется газ. Центральный клапан перемещается в центральном цилиндре и отличия начинаются дальше. Гидравлические амортизаторы и поддутые имеют еще и внешний цилиндр, куда перетекает масло через систему нижнего клапана. Газовый амортизатор внешнего цилиндра не имеет и вся его конструкция упакована в одном.

Таким образом, амортизаторы логичнее делить на двухтрубные и однотрубные. При работе любых амортизаторов, по определению, выделяется большое количество тепла, поэтому от применяемого в них масла требуется не только коррозионная, но и термическая стойкость — способность выдерживать температуры до 160 градусов не меняя структуры и свойств. Одновременно с этим актуальна задача отвода тепла. Двухтрубные гидравлические амортизаторы отводят тепло хуже чем однотрубные высокого давления, ведь у первых «генератор тепла» — центральный цилиндр закрыт сверху еще одним соосным цилиндром, наполненным маслом и компенсационным газом. Зачем нужен компенсационный объем газа? Жидкость, как известно, не сжимается. Вернее, сжимается, но очень незначительно. Поэтому, если бы не было компенсационного объема, поршень внутри цилиндра при резком перемещении (типа удар) натыкался на «каменную стену» масла, которое в силу своей большой инерции еще не начало течь через калиброванные отверстия клапанов. Именно компенсационный объем газа сжимается первым и принимает на себя удар и лишь потом масло начинает проходить через калиброванные отверстия клапанов центрального штока. К тому же при работе масло нагревается, часто до значительных температур. Увеличение его объема при этом необходимо компенсировать и делает это небольшая порция газа.

Гидравлические амортизаторы демпфируют мягче потому, что у них две системы клапанов, в отличие от однотрубных газовых, у которых только одна, расположенная на штоке, плюс газ у них под более низким давлением. Вместе с этим, они максимально инертны, медленно реагируют на перемещения колеса, особенно при низкочастотных колебаниях небольшой амплитуды. Чем выше давление газа, подпирающего масло, тем выше «быстрота реакции» амортизатора. В амортизаторах высокого давления и масло и газ расположены последовательно в одном цилиндре и разделены плавающим клапаном. Газ (обычно это азот) находится под давлением около 25 атмосфер. Таким образом, клапан штока находится все время в «поджатом», «подпружиненном» состоянии и гораздо быстрее реагирует на выбоины и ухабы дороги. Гидравлические двухтрубные амортизаторы имеют еще несколько особенностей, становящихся недостатками при определенных режимах эксплуатации автомобиля. При резком перемещении поршня на обратной стороне клапана создается разряжение и могут образоваться кавитационные пузырьки. Это резко изменяет характеристики демпфирования. При часто повторяющихся резких перемещениях, например, при прохождении раллийной трассы, амортизатор просто «вскипает» — кавитационные пузырьки и газ компенсационного объема смешиваются с маслом в подобие эмульсии, при этом демпфирование практически исчезнет.
Газонаполненные амортизаторы высокого давления появились, в основном, как ответ на необходимость решения этой проблемы. Подпружиненное масло практически не вспенивается, а отделение компенсационного объема плавающим поршнем снимает вопрос о возможном смешивании газа с маслом. Именно поэтому амортизаторы высокого давления можно переворачивать «вниз головой», например в стойках Макферсона, а гидравлические — нет. Двухтрубные амортизаторы тяжелее однотрубных. Установка первых на автомобиле ведет к увеличению неподрессоренной массы подвески и, как следствие, увеличению ее инертности. При частых перемещениях вверх-вниз на характерных участках дороги (типа раллийная трасса), инерция заставляет подвеску как бы «задумываться» поочередно то в верхней, то в нижней точки и пропускать очередное летящее на нее препятствие или яму. В этом заключается еще одна причина всеобщей любви спортсменов к однотрубным газонаполненным амортизаторам.

Разборка и сборка амортизаторов | Амортизаторы

Амортизатор необходимо разбирать в вертикальном положении, закрепив его в тисках за нижнюю монтажную проушину. Перед разборкой шток 14 (23) нужно полностью вытянуть из амортизатора, а затем отвернуть гайку 24 резервуара (правая резьба) специальным ключом. Затем поднять вверх по штоку обойму 19 сальников и осторожно вынуть резиновый сальник 17. Легко покачивая шток за верхний конец, вынуть его вместе с рабочим цилиндром 13 (30) из резервуара 4 (29). Далее выбить из рабочего цилиндра корпус 2 клапана сжатия, легко ударяя по его выступающему фланцу. Жидкость, находящаяся в рабочем цилиндре, при этом выльется.

Рис. Амортизаторы подвесок колес автомобиля:
а — передний; б — задний; 1 — нижняя монтажная проушина; 2 — корпус клапана сжатии; 3 — седло клапана сжатия; 4 — резервуар переднего амортизатора; 5 — тарелка впускного клапана; 6 — звездочка впускного клапана; 7 — регулировочная шайба; 6 — пружина клапана отдачи переднего амортизатора; 9 — диск клапана отдачи; 10 — дроссельный диск клапана отдачи переднего амортизатора; 11 — звездочка перепускного клапана; 12 — ограничительная тарелка; 13 — рабочий цилиндр переднего амортизатора; 14 — шток переднего амортизатора; 15 — направляющая штока; 16 — пружина сальника; 17 — сальник резервуара; 18 — обойма сальника; 19 — обойма сальников; 20 — замочное кольцо переднего амортизатора; 21 — упорное кольцо переднего амортизатора; 22 — верхняя монтажная проушина; 23 — шток заднего амортизатора; 24 — гайка резервуара; 25 — нажимная шайба; 26 — войлочный сальник штока; 27 — резиновый сальник штока; 28 — кожух заднего амортизатора; 29 — резервуар заднего амортизатора; 30 — рабочий цилиндр заднего амортизатора; 31 — тарелка перепускного клапана; 32 — поршень; 33 — дроссельный диск клапана отдачи заднего амортизатора; 34 — тарелка клапана отдачи; 35 — регулировочная шайба клапана отдачи; 36 — пружина клапана отдачи заднего амортизатора; 37 — гайка клапана отдачи; 38 — ограничительная гайка впускного клапана; 39 — клапан сжатия; 40 — пружина клапана сжатия

Шток в перевернутом положении закрепить в тисках в переднем амортизаторе за лыски на верхнем конце, а в заднем за верхнюю монтажную проушину, сделать две риски — одну па штоке, а другую на юбке поршня для совмещения их при последующей сборке, и затем торцовым ключом 17 мм отвернуть гайку 37 клапана отдачи.

Резиновый сальник штока может быть вынут из обоймы при снятом поршне и направляющей 15 штока. Сначала из обоймы вынимают войлочный сальник 20, а затем осторожно неметаллическим стержнем выталкивают резиновый сальник 27.

Рис. Специальный ключ гайки резервуара амортизатора

Клапан сжатия разбирают в тисках; для этого зажимают его корпус за наружный диаметр, не прикладывая излишнего усилия, но применяя мягкие губки, ключом отвертывают ограничительную гайку 38 и отверткой вывертывают седло 3.

Все детали амортизатора после разборки следует промыть в бензине или керосине и высушить, а затем тщательно осмотреть для выявления их дальнейшей пригодности в эксплуатации.

Если па полированной поверхности штока имеются глубокие забоины и задиры, то его необходимо заменить. Большой износ гребешков сальника или течь жидкости по штоку требует замены сальника штока. Если обнаружен значительный износ внутренней втулки направляющей, выраженный в виде глубоких рисок или большого люфта штока во втулке, то необходимо заменить направляющую штока. Небольшие риски на внутренней поверхности рабочего цилиндра и на поршне могут быть зачищены мелкой наждачной шкуркой. Пружинные звездочки и диски клапанов, у которых при осмотре обнаружены трещины или значительные погнутости, должны быть заменены. Перед установкой сальника 27 в обойму 19 его нужно смазать смазкой, состоящей из девяти частей смазки ЦИАТПМ-201 (ГОСТ 6267-59) и одной части порошкообразного графита (ГОСТ 8295—57). Сальник 27 штока нужно установить в обойму так, чтобы его метка «Низ» была внизу. Войлочный сальник 26 штока, пригодный для уплотнения, необходимо перед установкой пропитать горячим автолом.

Для предохранения сальника штока от повреждения перед установкой обоймы необходимо на шток амортизатора надеть наконечник.

В амортизатор заливается веретенное масло АУ (ГОСТ 1642—50), а также может быть применена смесь трансформаторного масла (ГОСТ 982—56) с турбинным маслом 22 (ГОСТ 32—53) в равных частях.

В передний амортизатор заливают 120 ± 5 см3 жидкости, а в задний 205 ± 5 см3. Не допускается заливать в амортизатор жидкость, имеющую вязкость выше, чем у веретенного масла АУ. Эксплуатация амортизатора с жидкостью повышенной вязкости может привести к преждевременному износу деталей, а в холодное время — к его поломке.

Рис. Монтажный наконечник для надевания резинового сальника штока амортизатора

Амортизатор собирают в следующем порядке:

• Дроссельный диск клапана отдачи с четырьмя прорезями в переднем амортизаторе и с шестью — в заднем устанавливается первым; он должен упираться в поршень. Сопротивление, развиваемое при растяжении, зависит от пружины, поджимающей диски клапана отдачи. Усилие поджатия этой пружины изменяется прокладками. Перед затяжкой гайки клапана сжатия необходимо убедиться, что риски, сделанные ранее, на поршне и штоке совпадают.
• Шток амортизатора в сборе с поршнем и направляющей штока устанавливается в рабочий цилиндр. Далее цилиндр располагают так, чтобы шток был направлен вниз; поршень при этом должен быть перемещен до упора в направляющую штока, а затем заливают жидкость в рабочий цилиндр немного ниже (на 3—5 мм) верхней кромки.
• Оставшуюся часть жидкости выливают в резервуар.
• Клапан в сборе запрессовывают в рабочий цилиндр; при этом седло клапана должно быть ввернуто в корпус так, чтобы клапан открывался во время работы амортизатора. Затем перевертывают рабочий цилиндр и опускают в резервуар, осторожно дожимая сальник-уплотнитель до упора в направляющую штока, и завертывают гайку резервуара специальным ключом.
• Затем проверяют бесшумность работы амортизатора и развиваемое им сопротивление путем сравнения с заведомо исправным амортизатором.
• Перед проверкой амортизатор нужно прокачать рукой несколько раз до появления постоянного сопротивления на всем ходе штока. На поверхности штока после прокачки допускаются следы пленки жидкости.
• Для проверки герметичности сальников амортизатор следует выдержать в горизонтальном положении в течение 10—12 ч и затем установить на автомобиль.

Регулируемые амортизаторы: Летящей походкой — журнал За рулем

Отечественную «десятку», оснащенную стойками с регулируемыми амортизаторами, легко адаптировать к разным дорогам и индивидуальной манере езды любого водителя.

1

Самарские технологии

Комфорт и управляемость стандартной вазовской «десятки» всем известны. На хорошем шоссе и умеренной скорости эти два качества-антагониста худо-бедно уживаются. Если не требовать от машины остроты управления спорткара вкупе с комфортом лимузина, вполне можно обойтись штатными настройками ходовой части. Особенно если свято соблюдать правила — даже на «зеленых» магистралях не разгоняться быстрее 110 км/ч. Но оставим моральные аспекты, поговорим о технических.

Сделать подвеску, одинаково приспособленную к ухабистой дороге и отличному шоссе, возможно. И делают. Но опция эта — привилегия дорогих и породистых автомобилей, в когорту которых «вазы» пока не вхожи. И что же, мириться с этой несправедливостью? Вовсе не обязательно! Самарское НПП «Система технологий» готовит в серию свою новую разработку — подвеску SS20 с регулируемыми амортизаторами.

Все амортизаторы и пружины SS20 подобраны по усилию и жесткости и продаются только парами (слева передний, справа задний амортизатор).

Все амортизаторы и пружины SS20 подобраны по усилию и жесткости и продаются только парами (слева передний, справа задний амортизатор).

Все амортизаторы и пружины SS20 подобраны по усилию и жесткости и продаются только парами (слева передний, справа задний амортизатор).

Нашей «десятке» достался первый предсерийный комплект, без грифа «Для служебного пользования». Чтобы понять, как, собственно, работает такая подвеска, вспомним немного теории.

Амортизаторы. Краткий курс

Действие — противодействие

Задача амортизатора — гасить колебания кузова при проезде по неровностям дороги. Поэтому говорить о жесткости амортизатора неверно. То, что мы обычно понимаем под ней, — сила, противодействующая движению штока в зависимости от скорости его перемещения. Но не будем умничать, пусть будет «жесткость». Жесткость же подвески определяется упругими элементами, на «десятке» — пружинами. И еще один нюанс: чем «жестче» амортизатор, то есть чем больше сила сопротивления, тем ниже амплитуда колебаний системы, то есть формально подвеска должна считаться более мягкой.

На деле же собственной пятой точкой мы ощущаем ее как более жесткую, то есть трясучую. Никакого противоречия здесь нет: при быстрой езде по кочкам тугие амортизаторы не дают пружинам «дышать полной грудью», те не успевают приподнимать кузов и вынуждены работать при большем сжатии, а значит, в более жесткой зоне. Отсюда и тряска, и уменьшение динамического клиренса. Зато колеса четче отслеживают рельеф дороги и, следовательно, автомобиль лучше управляется. До определенного предела, конечно.

Чрезмерная «жесткость» амортизаторов заставит машину скакать по неровностям, как мячик, и об управляемости не будет и речи. Заметим, что нас в первую очередь интересует «жесткость» хода отбоя — именно она в большей мере отвечает за баланс комфорт-управляемость. («Жесткость» хода сжатия важна в основном для спорта — она позволяет ослабить удары при срабатывании подвески до упора.)

Дроссельный, клапанный

Напомним еще, что в работе амортизатора можно выделить два режима. Дроссельный, с преобладающим влиянием на малых скоростях (сопротивление перетеканию жидкости оказывают калиброванные отверстия), и клапанный — при больших, когда жидкость, кроме того, перетекает и через открывшиеся клапаны. Разделение условное, но наглядное, позволяющее оценить работу аморт

Амортизаторы автомобиля | Амортизаторы

При движении автомобиля вследствие деформации рессор возникают колебания рамы и кузова автомобиля. Для быстрого гашения этих колебаний служат амортизаторы, устанавливаемые между рамой и осями автомобиля.

Амортизатор, оказывая незначительное сопротивление прогибу рессоры при наезде на препятствие, не позволяет рессоре сделать резкого обратного толчка. Быстрое гашение возникших от наезда на препятствие колебаний рессоры повышает плавность хода и устойчивость автомобиля и увеличивает срок службы рессор.

На автомобилях устанавливаются гидравлические поршневые амортизаторы двухстороннего действия. Принцип их действия состоит в перекачивании жидкости из одной полости корпуса в другую через узкие отверстия и каналы, создающие сопротивление движению жидкости.

Амортизаторы по конструктивному исполнению подразделяются на:

• рычажные
• телескопические

Рычажный амортизатор состоит из чугунного корпуса 8 с навертывающимися снаружи крышками 13 и 28, валика 5 с кулачком в и наружным рычагом 15, двух поршней 4 и 11 и четырех клапанов — двух перепускных 1 и 19, клапана отдачи 22 и клапана сжатия 24.

Рис. Устройство и схема работы рычажного амортизатора: а — устройство; б — ход сжатия; в — ход отдачи; 1 и 19 — перепускные клапаны поршней; 2 — стяжной винт поршней; 3 и 12 — упорные головки поршней; 4 и 11 — поршни; 5 — валик; 6 — кулачок; 7 — заглушка; 8 — корпус; 9 — сальник валика; 10 — пробка заливного отверстия; 13 и 28 — крышки цилиндров; 14 — пружина перепускного клапана; 15 — рычаг амортизатора; 16 — палец; 17 — резиновая втулка; 18 — стойка амортизатора; 20 — стержень клапана отдачи; 21 — пружина клапана отдачи; 22 — клапан отдачи; 23 — втулка клапана отдачи; 24 — клапан сжатия; 25 — наружная пружина клапана сжатия; 26 — внутренняя пружина клапана сжатия; 27 — стальная прокладка; 29 — фибровая прокладка

В корпусе 8 имеются цилиндрические полости, в которых установлены поршни 4 и 11. Поршни между собой соединены двумя стяжными винтами 2. В каждом поршне имеются упорные головки 3 и 12, между которыми входит кулачок 6, установленный на шлицах внутреннего конца валика 5.

На наружном конце валика также на шлицах посажен рычаг 15 амортизатора. Валик смонтирован в двух втулках, впрессованных в корпус. В месте выхода валика из корпуса установлен сальник 9. В верхней части корпуса амортизатора имеется отверстие, закрываемое пробкой 10, для заливки амортизаторной жидкости. В поршнях имеются отверстия, закрываемые клапанами 1 и 19. Через эти клапаны полости цилиндров заполняются жидкостью из центральной камеры картера. Между собой цилиндры соединены каналами с клапанами 22 и 24. Все клапаны в поршнях и каналах одностороннего действия, т.е. пропускают жидкость только в одном направлении. Клапаны 1 и 19 прижимаются к своим седлам пружинами 14 и пропускают жидкость только из картера в цилиндр.

Клапан 24 сжатия имеет две пружины: внутреннюю 26 и наружную 25. Внутренняя пружина постоянно прижимает клапан к седлу, а наружная вступает в работу после некоторого открытия клапана.

Клапан 22 отдачи имеет одну пружину 21. Впереди тарелки клапана выполнена втулка 23 с прямоугольным окном в стенке. При открытии клапана жидкость входит внутрь втулки и через окно поступает в щель под тарелку клапана.

При ходе сжатия рессоры поршни амортизатора двигаются вправо и перегоняют жидкость из правого цилиндра в левый по каналу через клапан сжатия. При медленном движении поршней клапан сжимает внутреннюю пружину 26 и немного приоткрывается. При быстром движении поршней клапан,- сжимая наружную сильную пружину, открывается на большую величину, увеличивая тем самым сечение для прохода жидкости.

Рис. Устройство и схема работы телескопического амортизатора: а — ход отдачи; б — ход сжатия; А — отверстие для слива жидкости в резервуар; П — полость резервуара; 1 — проушина; 2 — гайка резервуара; 3 — резиновый сальник штока; 4 — сальник резервуара; 5 — перепускной клапан; 6 — отверстие наружного ряда; 7 — клапан отдачи; 8 — пружина клапана отдачи; 9 — впускной клапан; 10 — клапан сжатия; 11 — пружина клапана сжатия; 12 — отверстие клапана сжатия; 13 — отверстие впускного клапана; 14 — поршень; 15 — отверстие внутреннего ряда; 16 — резервуар; 17 — цилиндр: 18 — шток; 19 — кожух

Однако часть жидкости из правого цилиндра протекает в центральную камеру картера через зазоры между поршнем и стенками цилиндра и не поступает в левый цилиндр. Пополнение левого цилиндра жидкостью из центральной камеры происходит через перепускной клапан 1.

При ходе отдачи рессоры поршни амортизатора перемещаются влево и перегоняют жидкость из левого цилиндра в правый. При этом клапан 22 открывается и жидкость по каналу переходит в левый цилиндр, а количество жидкости в цилиндре пополняется из центральной камеры через перепускной клапан 19.

Корпус амортизатора крепится к раме автомобиля, а его рычаг — через стойку к кожуху моста. В отверстиях головки рычага установлена резиновая втулка.

Телескопический амортизатор представляет собой стальной резервуар 16 с приваренной к нему нижней проушиной 1, образующей дно резервуара, в который вставлен рабочий цилиндр 17. Внутри рабочего цилиндра находится шток 18 амортизатора, соединенный верхней частью с верхней проушиной 1, к которой прикреплен защитный кожух 19 амортизатора. На нижнем конце штока, имеющем резьбу, укреплены с помощью специальной гайки поршень 14 и детали клапана 7, отдачи и перепускного клапана 5. В нижней части рабочего цилиндра в специальном корпусе расположены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10.

Принцип действия телескопического амортизатора такой же, как и у рычажного: при растяжении или сжатии амортизатора жидкость, находящаяся внутри его, перетекает из одной полости в другую через небольшие проходные сечения, вследствие чего амортизатор оказывает сопротивление, поглощающее энергию колебательных движений.

Для уяснения принципа работы амортизатора следует иметь в виду, что при любом перемещении поршня изменение объема нижней полости рабочего цилиндра всегда больше, чем изменение объема верхней полости, так как часть объема верхней полости занята штоком поршня. Поэтому при перемещении поршня вниз (ход сжатия) жидкость, вытесняемая из нижней полости рабочего цилиндра, не может перетечь полностью в верхнюю полость и часть ее пройдет через клапан сжатия в резервуар. Наоборот, при перемещении поршня вверх (ход отдачи) объём жидкости, вытесняемой из верхней полости, меньше, чем освобождающийся объем нижней полости и часть жидкости из резервуара перетечет через впускной клапан в нижнюю полость цилиндра.

Таким образом, уровень жидкости в резервуаре непрерывно изменяется: при сжатии амортизатора уровень наивысший, при растяжении — самый низкий.

Работает амортизатор следующим образом. При растяжении амортизатора (рис. а) жидкость, находящаяся над поршнем, испытывает сжатие. Перепускной клапан 5, расположенный со стороны надпоршневого пространства, закрывается и жидкость через отверстия 15 поршня поступает к клапану 7 отдачи. Жесткость дисков клапана и усилие пружины 8 создают необходимое сопротивление амортизатора. В то же время впускной клапан 9, расположенный на корпусе клапана сжатия, открыт и свободно пропускает через отверстия 13 из полости резервуара в рабочий цилиндр 17 часть жидкости, равную объему той части штока 18, которая в данный момент выводится из рабочего цилиндра.

При сжатии амортизатора (рис. б) его поршень движется вниз, перепускной клапан 5 открывается и жидкость свободно перетекает через отверстия 6 поршня в надпоршневое пространство. При этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока, вытесняется в резервуар через отверстия 12, предварительно преодолев сопротивление клапана 10 сжатия (впускной клапан 9 закрыт давлением жидкости). Усилие пружины И клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора в период хода сжатия.

Предназначение, устройство и работа телескопического амортизатора

Что же такое амортизатор, зачем он нужен и как устроен?

      Слово амотризатор происходит от французкого amortisseur и используется для гашения, поглащения ударов, колебаний подвижных элементов (подвески, колёс). Амотризатор преобразует механическую энергию движения в тепловую.

      Амортизаторы могут быть одностороннего и двухстороннего действия. Первые обеспечивают затухание колебаний только движения колеса вниз относительно несущей системы, а вторые — как вниз, так и вверх.

      Наиболее распространены гидравлические амортизаторы двухстороннего действия. По конструктивному признаку амортизаторы делятся на рычажные и телескопические.

      В резервуаре 9 (рис. ) телескопического амортизатора двойного действия помещен рабочий цилиндр 8, внутри которого движется поршень 2 со штоком 1. Полость цилиндра заполнена рабочей жидкостью.

      В днище поршня сделаны калиброванные отверстия — вырезы в дроссельном диске. В днище цилиндра помещаются впускной клапан 7 и клапан сжатия 6. Шток, проходящий через направляющую в верхней части цилиндра (на рисунке не показано), крепится к раме машины.

      Внизу корпус амортизатора закрыт вставным дном, выполненным как одно целое с монтажным кольцом 3 для крепления амортизатора к балке передней оси (рамы) машины.

      Амортизатор работает следующим образом. При наезде колеса на препятствие происходит сжатие рессоры, поршень 2 со штоком 1 движется вниз (рис. ). Давление в полости А цилиндра возрастает, перепускной клапан 13 открывается, и через его проходное сечение и калиброванные отверстия 14 наружного ряда жидкость поступает в полость Б над поршнем; частично жидкость вытесняется и из рабочего цилиндра 8 в резервуар 9 через зазор между штоком и его направляющей, установленной в верхней части цилиндра. Резкое сжатие рессоры вызывает быстрое нарастание давления в полости А, клапан сжатия 6 открывается, и жидкость поступает из цилиндра в резервуар, причем воздух, находящийся в верхней части резервуара, сжимается.

      Когда рессора под действием упругих сил выпрямляется (рис. ), шток с поршнем совершает ход отдачи и движется вверх, в результате чего давление в полости Б над поршнем повышается, и жидкость поступает в нижнюю полость цилиндра через калиброванные отверстия 12 внутреннего ряда.

      При ходе отдачи шток выходит из цилиндра, освобождая часть объема, куда поступает жидкость, перетекающая через открывающийся впускной клапан 7 из резервуара 9. В случае резкого хода отдачи открывается также клапан 11, через который перетекает большая часть жидкости из верхней полости цилиндра в нижнюю.

      Принцип действия амортизатора основан на том, что сопротивление жидкости при перетекании ее через калиброванные отверстия тормозят перемещение движущихся частей амортизатора. Клапаны, проходные сечения которых сравнительно велики, предназначены лишь для снижения давления и предохранения деталей от перегрузок.

      Различные амортизаторы применяются на автомобилях, однако повышение рабочих скоростей тракторных агрегатов расширило область их использования — они установлены в подвесках гусеничных тракторов Т-150 и др.

      Подвески автомобилей делятся на зависимые и независимые. У зависимой подвески перемещение одного колеса вызывает перемещение другого колеса того же моста, а у независимой подвески перемещения колес одного моста не зависят друг от друга.

      Зависимую подвеску имеют двухосные грузовые автомобили — у них оба моста подвешиваются к раме на продольных пластинчатых полуэллиптических рессорах. У передних мостов легковых автомобилей независимая подвеска, а у задних — зависимая.

      Преимущества независимой подвески заключаются в способности кузова сохранять свое горизонтальное положение при наезде одного из колес на препятствия и неровности пути.

      Для достижения лучшей плавности хода на колесных тракторах подрессоривается передний мост, для чего используется как независимая подвеска (МТЗ-80/82, Т-40М/40АМ), так и зависимая (Т-150К).

Рис.  Телескопический амортизатор:

А — ход сжатия; б — ход отдачи: 1 — шток; 2 — поршень; 3 — нижнее монтажное кольцо; 4 — отверстие клапана сжатия; 5 — пружина клапана — сжатия; 6 — Клапан сжатия; 7 — впускной клапан; 8 — рабочий цилиндр; 9 — резервуар; 10 — пружина клапана отдачи; 11 — клапан отдачи; 12 — калиброванные отверстия наружного ряда; 13 — перепускной клапан; 14 — калиброванные отверстия наружного ряда.

Стойка шасси самолета. Передняя. Фото. Видео.

 

Стойка шасси являет собой один из силовых элементов конструкции самолета, может обеспечивать дополнительную жесткость крыльям или оперению летательного аппарата. Стойка является одной из главных составляющих системы шасси в самолетах любого класса. Данная часть шасси принимает и передает корпусу самолета смягченные статические нагрузки. Наибольшая нагрузка на стойку отмечается при посадке. Амортизирующая система шасси позволяет минимизировать удар от касания ВПП при посадке.

Стойки шасси в ферменном фюзеляже

Ферменная конструкция фюзеляжа сконструирована таким образом, что все нагрузки принимает на себя ферма, которая состоит из четырех или трех ферм плоской формы. В такой конструкции, кроме стойки, важной частью являются и расчалки, и подкосы. В ферменном фюзеляже стойка шасси работает на сжатие и растяжение. В современном авиастроении ферменный тип корпуса практически не используется, поскольку более эффективным является балочный фюзеляж. Преимуществом балочного фюзеляжа является то, что нагрузка и силы крутящего момента от стойки шасси передаются на весь корпус за счет силового каркаса, состоящего из стрингеров, лонжеронов и шпангоутов.

Стойка выступает самым главным силовым элементом конструкции шасси летательного аппарата. Данная деталь принимает и передает общей конструкции самолета все динамические и статические нагрузки, возникающие в момент разбега.

Составляющие части стойки шасси

• Складывающий подкос – обеспечивает восприятие нагрузок лотовых сил.

• Амортизатор шасси – обеспечивает плавность движения летательного аппарата по ВПП. Основной задачей является гашение колебаний и ударов, которые возникают в момент касания машиной взлетной полосы при посадке. В большинстве случаев для гашения используют длинноходные азото-масляные амортизаторы с несколькими камерами. При необходимости устанавливаются стабилизирующие демпферы.

• Раскосы – это стержни, которые имеют диагональное расположение относительно шарнирного многоугольника, который образовывается подкосом и стойкой. В свою очередь раскос обеспечивает неуязвимость всей конструкции многоугольника.

• Траверсы – элементы шасси, которые обеспечивают крепление стойки к фюзеляжу или крылу.

• Ориентационный механизм стойки – позволяет производить разворот при выпуске или уборке стойки.

• На стойке имеется нижний узел, расположенный в основании конструкции, он позволяет проводить крепление колес.

• Замки – механизмы, которые позволяют фиксировать стойку в определенном положении.

• Цилиндры – обеспечивают уборку и выпуск системы шасси.

Изначально при создании первых машин в авиации они имели неубирающееся шасси. Это был один из основных источников нарушения аэродинамики в полете. Чтобы снизить степень сопротивления, на шасси летательных аппаратов устанавливали щитки – обтекатели, которые прикрывали стойки и шасси. Системы шасси, которые убирались в фюзеляж, начали использовать с появлением и развитием скоростных самолетов. Конечно, это усложняло конструкцию и добавляло лишний вес, но при этом машины обретали необходимую обтекаемость. В современных моделях пассажирских самолетов стойки системы шасси убираются вдоль размаха крыла к фюзеляжу.

Схемы расположения амортизаторов стоек

В зависимости от того, каким образом расположены амортизаторы относительно опоры, выделяют такие типы схемы стоек:

Телескопическая схема строения объединяет в себе стойку трубчатого типа с амортизатором. Сама трубка выступает в роли цилиндра, в середине которого расположен поршень и шток, данное соединение элементов формирует телескопическую пару. В нижней части штока крепятся колеса. Во избежание возможности поворота штока в середине цилиндра используют шарнир, обеспечивающий поступательное движение штока под воздействием массы аппарата.

Данная схема имеет и недостатки, среди которых можно назвать отсутствие боковых амортизационных нагрузок и нагрузок от переднего удара. Частично передний удар амортизируется за счет наклона стойки шасси в плоскости, параллельной симметрии корпуса. Более эффективной считается качающийся вариант телескопических стоек. В этом варианте стойка фиксируется сверху. Жесткость выпущенного положения обеспечивается за счет подкоса.

Рычажная схема отличается тем, что колеса системы шасси крепятся на рычаге, соединенном с фюзеляжем или стойкой шарниром. За счет того, что шток амортизатора стойки соединен с рычагом шарниром, на саму опору не передается изгибающий момент. Это обеспечивает отличные условия для уплотнителя амортизатора.

Выделяют три основных подвида рычажных стоек:

• Рычажная стойка, в середине которой установлен амортизатор.

• Рычажная стойка с амортизатором выносного типа, который крепится с наружной стороны опоры.

• Рычажный тип без стойки.

Все эти варианты строения стоек позволяют обеспечить отличную амортизацию при переднем ударе самолета. При этом осуществляется поворот рычага и дальнейшее обжатие амортизатора.

Полурычажная схема имеет в своей конструкции элементы как рычажной, так и телескопической стойки. Основным отличием является то, что колеса шасси крепятся шарнирами к самой стойке, а не к штоку. Амортизаторы стоек начинают свою работу при вертикальной нагрузке. Смягчение переднего удара отличное, но оно передается на шток с дальнейшим его изгибом. 

Как делают шасси самолета? (видео)

Посадка при сильном боковом ветре, смотрим на шасси

 

Всё о шасси