Типи рам і підвісок . [1] стор.369-375. [2] стор. 244-247

Підвіскою називають систему пристроїв (обладнання), при­значених для пружного зв'язку несівної системи з мостами (ко­лесами) машини, зм'якшення і поглинання ударів, що сприй­маються колесами від нерівностей поверхні, і для забезпечення плавності руху.

Підвіска складається з пружного елемента, напрямного і демпферного пристроїв.

Пружний елемент зв'язує остов з мостами або безпосередньо з колесами і пом'якшує або поглинає ударне навантаження, яке виникає під час руху машини по нерівній опорній поверхні. Пружні елементи можуть бути металевими і неметалевими. Ме­талеві пружні елементи більш поширені, їх виготовляють у ви­гляді листових ресор, спіральних пружин і торсіонів.

Неметалеві пружні елементи — гумові, пневматичні, гідрав­лічні — забезпечують пружність підвіски за рахунок властивос­тей гуми, повітря або рідини.

Листові ресори (рис. 5.5, а) найбільш поширені на вантаж­них автомобілях і колісних тракторах. їх основна перевага — здатність одночасно виконувати функції пружного і напрямного

елементів. Як правило, листові ресори розміщують уздовж машини. На ван­тажних автомобілях, у яких наванта­ження на задній міст періодично змі­нюється, до складу підвіски крім ос­новних ресор входять додаткові — підресорники. Підресорники працю­ють тільки за певного навантаження на задній міст, внаслідок чого жорст­кість підвіски різко зростає.

Пружинний пружний елемент сприймає тільки вертикальні наван­таження, тому його застосовують ли­ше в поєднанні з напрямним пристро­єм. Порівняно з листовими ресорами пружини довговічніші і простіші у виготовлені.

Торсіони — сталеві пружні стержні (див. рис. 5.5, б), що працюють на скручування. На кінцях вони мають го­ловки, за допомогою яких кріпляться до остова і важелів підвіски. Пруж-остовом забезпечується скручуванням торсіона. Застосування торсіонів передбачає використання на­прямних і додаткових пружних пристроїв. Вони мають такі самі переваги, що й пружини, але менш довговічні.

Гумові пружні елементи найширше застосовують у підвісках сучасних автомобілів у вигляді додаткових пружних елементів, які називають обмежувачами, або буферами. Часто всередину буферів вулканізують металеву арматуру, яка підвищує їх дов­говічність і використовується для кріплення.

Буфери поділяють на буфери стиску і віддачі. Перші обме­жують хід коліс вверх, другі — вниз. При цьому буфери віддачі обмежують деформацію основних пружних елементів підвіски і збільшують їх жорсткість. Одночасно буфери стиску і віддачі застосовують, як правило, в незалежних підвісках, у залеж­них — здебільшого буфери стиску.

Пневматичні пружні елементи забезпечують пружні власти­вості підвіски за рахунок стисненого повітря. У підвісках сучас­них автомобілів найбільш поширені пневматичні пружні елемен­ти, виконані у вигляді подвійних (двосекційних) пневмобалонів. Двосекційний пневмобалон (рис. 5.5, в) складається з еласти­чної оболонки 8, роздільного кільця 7 і притискних кілець 6 з болтами 5. Оболонка балона гумокордова, як правило двошаро­ва. Корд оболонки капроновий або нейлоновий. Внутрішня поверхня оболонки вкрита по­вітронепроникним шаром гуми, а зовнішня — гумою, стійкою проти дії нафтопро­дуктів. Роздільне кільце 7 слугує для розділення бало­на на секції і дає змогу змен­шити його діаметр. Притис­кні кільця 6 з болтами 5 призначені для кріплення балона. Пневматичні пруж­ні елементи потребують за­стосування напрямного і гасильного елементів.

Комбіновані пружні еле­менти містять два або біль­ше металевих і неметалевих пружних елементів, поєдну­ючи їх переваги й усуваючи недоліки. Прикладом комбі­нованого пружного елемента може бути гідропневматична підвіс­ка автомобіля (рис. 5.6). Насос 2 подає робочу рідину з бака 1 до акумулятора тиску 3. В акумуляторі рідина надходить у порож­нину під розподільною діафрагмою. Над діафрагмою знаходиться стиснений газ (повітря або азот). Тиск в акумуляторі підтриму­ється у певних межах, у разі перевищення рідина крізь редук­ційний клапан спрямовується назад у бак. З акумулятора 3 ріди­на надходить до регулятора правого і лівого коліс 4, за допомо­гою якого підтримується постійне положення кузова по висоті, а звідти — у поршневий пневматичний елемент 8, я еле­менті простір між поршнем 5 і мембраною 6 заповнений рідиною, а простір над мембраною — стисненим газом. Тут стиснений газ є робочим тілом і забезпечує пружні властивості підвіски, а рідина передає вертикальні навантаження. Зміною тиску рідини, що надходить під мембрану пружного елемента, можна змінювати тиск газу, а відповідно, і жорсткість підвіски. Корпус пружного елемента приєднаний до кузова автомобіля, а поршень через шток з'єднаний з важелями підвіски. Під час коливання рідина проходить крізь систему клапанів 7, які створюють опір її пере­тіканню. Внаслідок виникнення опору зменшуються коливання кузова і коліс автомобіля.

Напрямні пристрої призначені для передавання від рушія на остов поздовжніх (штовхаючих або гальмівних), бічних (у разі повертання машини) зусиль і реактивних моментів. За типом на­прямних пристроїв підвіски поділяють на залежні і незалежні.

Залежна підвіска(рис. 5.7, а) найбільшпоширена на вантаж­них автомобілях і
колісних тракторах.З ього ипуїїпідвіски колеса моста зв'язані нерозрізною балкою, яка з'єднана з остовом пружним елементом і переміщення одного з коліс у разі наїзду на пере­шкоду викликає його дію на інше. У разі використання незале­жної підвіски (див. рис. 5.7, б) кожне з коліс приєднане до остова за допомогою важелів і пружин, і тому переміщення од­ного з них не спричинює переміщення іншого, що підвищує плавність руху машини. Таку підвіску, як правило, використо­вують у передніх мостах легкових автомобілів.

Демпферний пристрій призначений для зменшення коливань остова за деформацій пружних елементів. Найбільш поширені телескопічні амортизатори двобічної дії (рис. 5.8). Вони прості за конструкцією, мають невеликі масу і габарити, довговічні і на­дійні в роботі. В резервуарі 9 амортизатора знаходиться робочий циліндр 8, всередині якого рухається поршень 2 зі штоком і. По­рожнина циліндра заповнена робочою рідиною. У днищі поршня виконано калібровані отвори 12 і 14. У днищі циліндра знахо­диться впускний клапан 7 і клапан стиску 6. Шток, який прохо­дить крізь напрямну у верхній частині циліндра (на рисунку не показано), кріпиться до остова машини. Внизу корпус амортизато­ра закрито вставним дном, виконаним як одне ціле з монтажним кільцем 3 для кріплення амортизатора до балки моста машини.

Амортизатор працює так. У разі наїзду колеса на перешкоду пружний елемент стискується, поршень 2 зі штоком рухається вниз (див. рис. 5.8, б). Тиск у порожнині А циліндра зростає, перепускний клапан 13 відкривається і крізь його прохідний переріз і калібровані отвори 14 зовнішнього ряду рідина надхо­дить у порожнину Б над поршнем. Різкий стиск пружного еле­мента спричинює швидке зростання тиску в порожнині А, кла­пан стиску 6 відкривається і рідина з циліндра надходить у ре­зервуар, причому повітря, що знаходиться у верхній частині ре­зервуара, стискується.

Коли пружний елемент випрямляється (див. рис. 5.8, а), шток із поршнем робить хід віддачі і рухається вгору, в результаті чого тиск у порожнині Б над поршнем підвищується і рідина надхо­дить у нижню порожнину циліндра через калібровані отвори 12

кий об'єднує пружний елемент і демпферний пристрій підвіски На вантажних автомобілях і колісних тракторах загального призначення більш поширені залежні підвіски~з пластинчастими поздовжніми напівеліптичними ресорами. У такій підвісці (рис. 5.9) до передньої напіврами на двох напівеліптичних ресорах на­чеплено передній міст. Ресори жорстко з'єднані з мостом стрем'ян­ками 1 і підкладками 9, а з рамою — гумовими подушками, за­кріпленими в кронштейнах 6 і 11. Гумовий буфер 2 слугує для зм'якшення ударів. Для гасіння коливань трактора між рамою і переднім мостом встановлено амортизатори З двобічної дії.

Підвіска заднього моста вантажних автомобілів (рис. 5.10) складається з основної 7 і додаткової 4 ресор. Кінці основної ре­сори закріплено в кронштейнах 1 і 6, а середню частину — на картері заднього моста 8 за допомогою стрем'янок 3 і накладок 9. Додаткова ресора не з'єднана з рамою, а кріпиться тією са­мою стрем'янкою 3 до основної ресори, упираючись кінцями в кронштейни 2 підресорника.

Рис. 5.10. Підвіска заднього моста автомобіля ГАЗ-53-12 у навантаженому стані:

1 — передній кронштейн; 2 — кронштейн підресорника; З — стрем'янка; 4 — підресор­ник; 5 — задній кронштейн; 6 — гумові подушки; 7 — ресора; 8 — міст; 9 — накладка; 10 — передня гумова подушка

Рис. 5.11. Задня балансирна підвіска тривісного автомобіля КамАЗ-5320:

/ — середній міст; 2, З — кронштейни відповідно верхньої і нижньої реактивних тяг; 4, 8 — кронштейни установлення ресор; 5 — ресора; 6 — кронштейн підвіски; 7 — стрем'янка ресори; 9 — задній міст; 10 — верхня реактивна тяга; 11, 14 — нижні реак­тивні тяги; 12 — хитна опора; 13 — вісь опори

У тривісних вантажних автомобілях використовують баланси­рну підвіску задніх ведучих мостів на поздовжніх ресорах (рис. 5.11). За такої підвіски вертикальні навантаження, що припада­ють на середні та задні колеса з одного боку машини, зрівнюють­ся. Це досягається тим, що сама ресора 5 виконує функцію бала­нсира: у середній частині вона встановлена на хитній опорі 12, а кінці її спираються на балки мостів. Обидва мости утворюють спільний візок, який може коливатися разом з ресорами навколо опори 12. Крім того, внаслідок деформації ресор кожний міст може здійснювати незалежні переміщення у вертикальній пло­щині. Проте, оскільки поздовжні переміщення кінців ресори в кронштейнах 4 і 8 необмежені, вона розвантажена від передачі поздовжніх сил і моментів. Останні передаються системою реак­тивних тяг (верхніх 10 і нижніх 11, 14 штанг). Кожна штанга шарнірно з'єднана з балкою моста і рамою автомобіля.

Контрольні запитання

1З яких частин складається ходова система, та яке її призначення?

2Наведіть типи підвісок колісних машин, зазначте їх переваги і недоліки.

Накресліть принципову схему гідроприводу гальм з вакуумним підсилювачем автомобіля ГАЗ-53.

Гідравлічний привід гальмівної системи, дія якого ґрунтуєть­ся на передаванні зусилля, що тисне на педаль керування, через рідину на гальмівні механізми, складається з головного гальмів­ного циліндра 4 (рис. 6.26), поршень якого зв'язаний з гальмів­ною педаллю З, колісних гальмівних циліндрів 18 і 24, гальм 23 і 17 передніх і задніх коліс, а також трубопроводів, що сполу­чають усі елементи приводу. Трубопроводи і внутрішні порож­нини гальмівних циліндрів заповнені рідиною (гідровакуумний підсилювач 16, включений у привід, на принцип його дії не впливає). У разі натискання на педаль' 3 поршень 5 головного гальмівного циліндра 4 витискує рідину в трубопроводи і колісні циліндри. В колісних циліндрах рідина змушує перемі-

Рис. 6.26. Схема роботи гальмівної системи автомобіля ГАЗ-53-12:

1 — впускний трубопровід двигуна; 2 — запірний клапан; 3 — педаль; 4 — головний га­
льмівний циліндр; 5 — поршень; в — зворотна пружина; 7 — пружина перепускного
клапана; 8 — зворотний клапан; 9 — перепускний клапан; 10 — штовхач; 11 — вакуумна
камера; 12 — кульковий клапан; 13 — поршень; 14 — циліндр; 15, 22 — поршень і діаф­
рагма пристрою стеження; 16 — гідровакуумний підсилювач; 17, 23 — гальма відповідно
заднього і переднього коліс; 18, 24 — колісні циліндри; 19 — повітряний фільтр; 20, 21 —
повітряний і вакуумний клапани_________________

щуватись кожний поршень, внаслідок чого колодки гальмівних механізмів притискуються до барабанів. Коли зазори між колод­ками і барабанами будуть вибрані, витікання рідини з головного гальмівного циліндра в колісні стане неможливим. За подаль­шого збільшення сили на педалі створюється значний тиск рідини і починається одночасне гальмування всіх коліс. Чим більша сила прикладена до педалі, тим вищий тиск поршня го­ловного гальмівного циліндра на рідину і тим більша сила пере­дається на колодки гальмівного механізму.

Коли зусилля з педалі зняти, вона під дією пружини пе­реміститься у вихідне положення. Пружина 6 поверне також у вихідне положення поршень головного гальмівного циліндра, стяжні пружини відведуть колодки від барабанів і під дією їх зусилля рідина з колісних циліндрів витісниться в головний галь­мівний циліндр.

Перевагами гідравлічного приводу є простота конструкції, високий ККД (0,8 - 0,9), одночасність і плавність гальмування всіх коліс, недоліками — обмеження максимальних приводних сил (зусилля на педалі, тиск у системі та інтенсивність гальму­вання залежать від фізичної сили водія), вихід системи з ладу в разі порушення герметичності одного з елементів. Якщо для по­легшення керування гідравлічним приводом у сучасних маши­нах застосовують гідровакуумні і вакуумні підсилювачі, то для підвищення надійності роботи гідроприводи роблять двоконтур­ними. Один контур забезпечує роботу гальмівних механізмів пе­редніх коліс, другий — задніх (рис. 6.27). У разі виходу з ладу одного контуру, другий забезпечує зупинку автомобіля.

Гідровакуумний підсилювач (див. рис. 6.26) складається з ва­куумної камери 11, гідравлічного циліндра 14 і клапана керу­вання з повітряним фільтром 19. Вакуумна камера має дві по­рожнини — повітряну А і вакуумну Б, які розділені діафраг­мою. Гідравлічний циліндр 14 має поршень 13, який приводить­ся штовхачем 10 діафрагми, і кульковий клапан 12.

Клапан керування комбінований і складається з двох клапа­нів — атмосферного 20 (верхнього) і вакуумного 21 (нижнього), які з'єднані стержнем.

Гідровакуумний підсилювач працює так. За відпущеної галь­мівної педалі атмосферний клапан закритий, а вакуумний — відкритий. Вакуум з впускного трубопроводу двигуна крізь запірний клапан 2 передається у вакуумну камеру Б і чеДез по-

Рис. 6.27. Схема гідроприводу двоконтурної гальмівної системи автомобіля ГАЗ-4301:

1 — передній гальмівний механізм; 2 — впускний трубопровід двигуна; 3 — запірний клапан; 4 — лампочка сигналізатора; 5 — сигналізатор несправності системи; 6 — голов­ний циліндр; 7 — наповнювальний бачок; 8 — повітряний фільтр; 9 — задній гальмівний механізм; 10, II — відповідно задній і передній гідровакуумні підсилювачі

Контрольні питання

1.Які особливості гідрооб'ємного рульового керування?

2.Перелічіть види гальмівних систем, вкажіть їх призначення.

3.Що називають гальмівним механізмом? Які бувають види фрикційних гальмівних механізмів?

4.За якими ознаками класифікують гальмівні приводи? У чо­му полягають їх переваги і недоліки?

10.Назвіть переваги і недоліки одно- і двопровідної систем при­воду гальм причепів.

11.Для чого призначений обмежувач гальмівних сил? За яким принципом він працює?

12.З якою метою застосовують багатоконтурні гальмівні систе­ми? Наведіть конкретний приклад їх роботи.