Использование винтовых амортизаторов

Неударный болт автомобильных крепёжных деталей состоит из винтового стержня с головкой, диаметр которой превышает диаметр стержня, и резиновой вставки. Головка ввинчена в обе концевые части резиновой вставки; торцевая поверхность головки, примыкающая к самой головке, находится в одной плоскости с торцом резиновой вставки, слегка выступая за её пределы. Винтовые стержни на обоих концах резиновой вставки расположены коаксиально. Давайте рассмотрим принцип работы винтового амортизатора!

Преимущество винтового амортизатора для крепежных элементов автомобилей заключается в том, что резиновая прокладка амортизатора интегрирована с болтом; это позволяет при не увеличении числа деталей обеспечить достаточную величину или толщину резиновой колонны, что повышает жёсткость приборов и измерительных устройств в осевом и радиальном направлениях, улучшая их амортизационные свойства. Гибкость и допуски резиновой колонны снижают требования к точности монтажа болтов; винтовый амортизатор обладает простой конструкцией и может широко применяться для соединительных опор приборов и измерительных устройств.

В системе подвески, чтобы при ударах заставлять упругие элементы колебаться и повышать плавность хода автомобиля, параллельно с этими элементами устанавливают винтовой амортизатор. Для гашения вибраций большинство амортизаторов, применяемых в автомобильных подвесках, являются жидкостными. Их конструкция такова: при возникновении относительного движения между рамой (или кузовом) и мостом вследствие вибрации поршень амортизатора перемещается вверх‑вниз. При этом трение между отверстием и маслом, а также внутреннее трение между молекулами масла создают демпфирующую силу, преобразующую энергию вибрации автомобиля в тепловую энергию масла; эта энергия затем отводится амортизатором и рассеивается в окружающую среду. При прочих неизменных условиях, таких как сечение масляного канала, величина демпфирующей силы возрастает или уменьшается в зависимости от скорости относительного движения между рамой и мостом (или колесом), что определяется вязкостью масла.

Гидравлические амортизаторы и упругие элементы способствуют смягчению ударов и их поглощению. Если демпфирующая сила слишком велика, упругие свойства подвески ухудшаются, а соединения гидравлического амортизатора иногда повреждаются. Поэтому между упругим элементом и демпфером устанавливается компромисс.

1) Во время такта сжатия винтового амортизатора (когда ось и рама находятся в непосредственной близости), демпфирующая сила гидравлического амортизатора невелика, и полностью проявляется упругий эффект упругого элемента, что позволяет смягчить удар. В этот момент основную роль играет именно упругий элемент.

2) Во время выдвижного хода подвески (когда мост отсоединяется от рамы) увеличивается демпфирующая сила винтового амортизатора, чтобы обеспечить быстрое гашение колебаний.

3) Когда относительная скорость между осями становится слишком большой, демпфер автоматически увеличивает расход жидкости, обеспечивая поддержание демпфирующей силы в пределах определённого значения и тем самым предотвращая чрезмерные ударные нагрузки.

В системе подвески автомобилей широко применяются телескопические амортизаторы, при этом как ход сжатия, так и ход растяжения выполняют функцию гашения ударов; такие амортизаторы называются двухтактными. Кроме того, используются и новые типы амортизаторов, включая газонаполненные и амортизаторы с регулируемым сопротивлением.

Принцип действия винтового амортизатора заключается в следующем: во время такта сжатия колесо автомобиля приближается к кузову, амортизатор сжимается, и поршень внутри него перемещается вниз. Объём нижней камеры поршня уменьшается, гидравлическое давление повышается, и масло через перепускной клапан поступает в камеру над поршнем (верхнюю камеру). Поскольку верхняя камера частично занята штоком поршня, увеличение объёма верхней камеры оказывается меньше уменьшения объёма нижней камеры, и часть масла открывает компрессионный клапан и возвращается в цилиндр. Благодаря этим клапанам происходит сохранение масла, а подвеска испытывает движение сжатия, создавая демпфирующую силу. Когда винтовой амортизатор удлиняет ход, колесо отдаляется от кузова, что эквивалентно удлинению амортизатора. В этот момент поршень амортизатора движется вверх. Гидравлическое давление в верхней камере поршня возрастает, перепускной клапан закрывается, и масло из верхней камеры открывает расширительный клапан, позволяя ему перетекать в нижнюю камеру.

Вследствие наличия штока поршня масло, поступающее из верхней камеры, оказывается недостаточным для компенсации увеличившегося объёма нижней камеры, что в основном приводит к образованию разрежения в этой камере. В этот момент масло из резервуара открывает компенсационный клапан 7 и поступает в нижнюю камеру для пополнения. Благодаря дросселирующему действию этих клапанов амортизатор оказывает демпфирующее воздействие на процесс растяжения. Поскольку жёсткость и усилие пружины клапана растяжения заданы выше, чем у клапана сжатия, суммарная площадь проходного сечения нормально открытого зазора, соответствующего клапану растяжения при одном и том же давлении, оказывается меньше, чем площадь поперечного сечения проходного канала клапана сжатия и соответствующего ему нормально открытого зазора. Таким образом, демпфирующая сила, создаваемая винтовым амортизатором на этапе растяжения, превышает силу на этапе сжатия, что обеспечивает быстрое снижение колебаний.

Выше описано применение винтового амортизатора. Если вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, свяжитесь с нами!