Lengéscsillapító ( francia amortir - „gyengít, lágyít”, latin amortisatio - „gyengítés” [1] [2] ), vagy tolóerő-moderátor [3] - rezgések csillapítására ( csillapítás ) és ütések és ütések elnyelésére szolgáló eszköz. mozgó elemeket (felfüggesztés, kerekek), valamint magát a jármű karosszériáját, a mozgás mechanikai energiájának (rezgések) hővé alakításával.
A lengéscsillapítókat rugalmas elemekkel , rugók vagy rugók , torziós rudak , párnák együtt használják a nagy tömegek szabad rezgéseinek csillapítására, és megakadályozzák a rugalmas elemekkel összekapcsolt kisebb tömegek nagy relatív sebességét.
A külsőleg hasonló hidraulikacsöves lengéscsillapítót és a gázrugót nem szabad összetéveszteni . Utóbbiak gyakran megtalálhatók az autótechnikában és a mindennapi életben is, de más céljuk van (nevezetesen nyomóerő létrehozása a száron, például egy autó motorháztetőjének vagy csomagtartójának fedelének nyitott helyzetben tartásához) .
Az ilyen típusú lengéscsillapítóknál a felfüggesztés összenyomódásának megfelelő menet közbeni ellenállás elhanyagolható, és a fő energiaelnyelés a visszapattanás során történik. Ennek köszönhetően valamivel egyenletesebb futást biztosítanak, azonban az út egyenetlenségei és a sebesség növekedésével a felfüggesztésnek nincs ideje visszatérni eredeti helyzetébe a következő működtetés előtt. Ez meghibásodásokhoz vezet, és lassításra kényszeríti a vezetőt. A kettős működésű lengéscsillapítók 1930 körüli megjelenésével az együtemű kialakítás fokozatosan megszűnt.
Megfordítható lengéscsillapítóKét irányban ható (működő) lengéscsillapító, azaz a lengéscsillapító energiát nyel el, amikor a rúd mindkét irányba mozog, azonban a lengési erő egy részét egyenes ütés során átadja a testnek. Az ilyen lengéscsillapító-konstrukció hatékonyabb, mint az egyoldalas lengéscsillapító, abban az értelemben, hogy a menet és a jármű közúti stabilitása közötti szükséges kompromisszumot figyelembe véve lehet megépíteni. A nagy sebességű autók esetében a „keményebb” beállítások jellemzőek, a kényelmes személygépkocsiknál - „puhább”, ahol a lengéscsillapító munkájának nagy része a „visszapattanásra” esik.
Gépjárműveken a lengéscsillapító kompressziós löketének hatékonysága (kompresszió, kerék ütközése akadályba ütközik) általában kisebb, mint a visszapattanó löket (hátramenet) hatékonysága. Ilyenkor összenyomva a lengéscsillapító kevesebb ütést közvetít az ütésektől a karosszériára, megfeszítve pedig „megtartja” a kereket, hogy ne ütközzen az útra.
A súrlódó (mechanikus) lengéscsillapítók a legegyszerűbb esetben egy dörzsölő pár, rögzített nyomóerővel. Lehetséges mozgással arányos ellenállású, operatívan állítható erővel rendelkező kialakítás stb.. A súrlódó csillapítók nyilvánvaló tulajdonsága, hogy ellenállásuk nem függ a kar mozgási sebességétől. Ezért szó szerint csillapítók , mivel csak egyet látnak el a lengéscsillapító definíciójában szereplő funkciók közül - a rezgéscsillapítás. Előnyök - egyszerűség és viszonylagos karbantarthatóság, csökkentett követelmények a megmunkálási alkatrészekkel szemben, működési feltételek, kisebb sérülésekkel szembeni ellenállás. Alapvető hátránya a dörzsölő felületek helyrehozhatatlan kopása és bizonyos törési erő jelenléte , amely nem küszöbölhető ki a mechanika bonyolítása nélkül. Ennek eredményeként az ilyen típusú lengéscsillapítókat hosszú ideig nem használják autókon, csak a katonai felszerelések egyedi mintáin maradtak. Könnyű és/vagy kis sebességű járművekben is (moped, traktor stb.) a súrlódáscsillapító szerepét a felfüggesztés részei közötti súrlódás is betöltheti.
A régi autók egyik legnépszerűbb súrlódó lengéscsillapító szerkezete a laprugó , amely egyesítette egy rugalmas elem és egy lengéscsillapító funkcióit, ami a rugólapok kölcsönös súrlódása miatt működik.
A hidraulikus lengéscsillapítók a legszélesebb körben használtak. A hidraulikus lengéscsillapítókban az ellenállási erő a rúd sebességétől függ. A munkafolyadék olaj (ez egyben kenőanyag is). A lengéscsillapító elve a lengéscsillapító dugattyújának oda-vissza mozgásában rejlik, a dugattyú az olajat a bypass szelepen keresztül egyik kamrából a másikba kiszorítja, a mechanikai energiát hőenergiává alakítva.
A lengéscsillapítók merevsége a bypass szelepek kezdeti beállításától függ (tömeges használatú lengéscsillapítóknál a kezdeti beállítást a gyártó gyárilag egyszer állítja be a teljes működési időtartamra, sportcélú lengéscsillapítókban a a merevség a felhasználó által állítható), a folyadék (olaj) kezdeti viszkozitása és a környezeti hőmérséklet, amely befolyásolja a lengéscsillapító viszkozitását.folyadékok (olajok).
A hidraulikus lengéscsillapítók több alfajra oszthatók:
A gázlökés általában csekély hatással van a lengéscsillapító merevségére, de jelentősen növeli a teljesítmény stabilitását nagy terhelés mellett a kisebb olajhabzás miatt; A mindennapi vezetés során teljesen észrevehetetlen a különbség.
Hidraulikus karokAz 1930-as években a súrlódó lengéscsillapítók fokozatosan átadták a helyüket a hidraulikus lengéscsillapítóknak, ez utóbbiak azonban alig hasonlítottak a modern autósok által ismert teleszkópos lengéscsillapítókra.
Az első hidraulikus lengéscsillapítók (angol forgólapátos mintázat ; az akkori évek hazai szakirodalmában - „forgó típusú” vagy „lapátos”) Maurice Houdaille (Maurice Houdaille; amerikai kiejtés - „Slim”) szabadalom alapján készültek. általa 1906 körül, de akkor még keresetlen maradt. Olajjal töltött hengeres test voltak, amelyekben egy tengely körül négy pengéjű kerék forgott. A pengék kalibrált furatai (későbbi modelleken - szelepes lyukak) ellenállást hoztak létre a folyadék áramlásával szemben, amely a tengely elforgatásakor jelentkezik, ezáltal csillapítást biztosítva. Egy ilyen lengéscsillapító karosszériáját rögzítették az autó vázára, és az abból kilépő tengelyre egy kart tettek, elfordíthatóan a felfüggesztés részeihez. A kar eltolásával lehetett állítani a lengéscsillapító merevségét. Ezt követően az ilyen típusú lengéscsillapítók kialakítását javították, megjelent a merevség távvezérlése az utastérből, ami hasznos volt az akkori rossz utakon. Általánosságban azonban ezt a kialakítást az alacsony hatásfok jellemezte, és nehézkes volt a gyártás a lengéscsillapító alkatrészek nagyon precíz egymáshoz illesztése miatt, és gyakorlatilag javíthatatlan még egy felszerelt műhelyben is. A Ford azonban az 1940-es évek végéig használta őket autóikon. A hazai autók közül a GAZ-A- n használták őket .
Valamivel később jelentek meg a karos hidraulikus dugattyús lengéscsillapítók, amelyekben a kar egy bütykös vagy forgattyús mechanizmus segítségével egy dugattyút (egyes működésű lengéscsillapítókban) vagy dugattyúkat (kettős működésű) hozott mozgásba. folyadékáramlást, a csillapítást pedig a lengéscsillapító testbe szerelt szelepek biztosították, amelyek ellenálltak a folyadék túlfolyójának egyik üregből a másikba. Az ilyen lengéscsillapítók lehetővé tették a nyomó- és visszapattanó erők széles tartományban történő beállítását azáltal, hogy kicserélték a testükre általában kívülről, a csavarok mögé szerelt szelepeket. Tehát minden kar lengéscsillapítós háború utáni GAZ autón a hátsó lengéscsillapítók azonos kialakításúak voltak, de csak a szelepekben (vagyis a beállításokban) és a különböző felfüggesztési konfigurációkhoz tervezett karokban különböztek. Az 1930-as évek közepén a független, kétlengőkaros első felfüggesztések bevezetése után az ilyen lengéscsillapítókat gyakran a felkarjukba építették.
Ezzel együtt a dugattyús lengéscsillapítóknak bizonyos hátrányai is voltak, elsősorban a magas fémfogyasztás miatti viszonylag magas költségek és a nagy pontosságú megmunkálás szükségessége számos alkatrész, különösen egy henger-dugattyú pár gyártásához. Ezenkívül a tökéletlen tengelytömítés miatt gyakran szivárogtak a munkafolyadékok az elhasználódott lengéscsillapítókból, ami azonban nem tette őket azonnal hatástalanná, és általában a tömítés cseréjével korrigálták. A kar-dugattyús lengéscsillapítók a tömítések és szelepek cseréjével kapcsolatos elemi munkákat leszámítva a sok alkatrész nagy pontosságú gyártása miatt gyakorlatilag gyáron kívül javíthatatlanok voltak, még a különösebb igény nélküli teljes szétszerelést is rendkívül nemkívánatosnak tartották.
Az 1930-as évek végén fokozatosan felváltották őket a modernekhez közel álló, úgynevezett "repülőgép-típusú" csőszerű lengéscsillapítókra, amelyek olcsóbbak és technológiailag fejlettebbek voltak, és nagyobb teljesítménystabilitást mutattak nagy sebességgel. sebesség, mivel jobb hőleadó képességük van. A karok azonban népszerűek maradtak a háború utáni első évtizedben, és egyes autókon egészen az 1960-as évekig használták őket. Karos lengéscsillapítók jelenleg csak a páncélozott járművek felfüggesztésében találhatók meg: például a T-55 , T-62 és T-72 harckocsikon lapátos (forgó) karos lengéscsillapítókat használnak, elsősorban azok miatt. tömörség és a felfüggesztés többi részéhez képest meglehetősen szabad elrendezés lehetősége [4] .
Hidraulikus duplacsövesA kétcsöves lengéscsillapító két koaxiális (egy az egyben) csőből áll, amelyek külső része egy test, a belső munkafolyadékkal van feltöltve, és egy dugattyú szelepekkel mozog benne. A csövek közötti teret folyadékkal töltik fel a hűtéshez és a szivárgás kompenzálásához, valamint levegővel - a térfogatváltozások kompenzálására (a folyadék hőtágulása és a rúd bemeneti-kimeneti nyílása).
Az autók felfüggesztésében használatosak a nyugodt és kimért mozgás érdekében éles kanyarok és fékezések nélkül. Úgy tervezték, hogy jó útviszonyok között működjön.
A motorsportban nem használnak duplacsöves lengéscsillapítókat, mivel ezek nem felelnek meg a rugózatlan tömegek , a stabilitás, a megbízhatóság és az élettartam csökkentésére vonatkozó követelményeknek sportesemények körülményei között. Az egyetlen kivétel talán a drift , ahol ikercsöves lengéscsillapítók használhatók fokozott kompenzációs gáznyomással (kb. 6-8 atmoszféra ), mivel a versenyeket csak nagyon egyenletes útfelületen és alacsony sebességgel rendezik.
Előnyök:
Hibák:
Ezek egy munkafolyadékkal töltött cső, amelyben egy szelepes dugattyú mozog. A munkafolyadék térfogatváltozásának (hőmérséklet és a rúd bemeneti-kimeneti nyílása) kompenzálására a henger "alja" gázzal van megtöltve, amelyet egy úszó dugattyús terelőlemez választ el a munkaközegtől. A gáznyomás általában körülbelül 18-25 atmoszféra ( a munkafolyadék jellemzőinek javítása érdekében a fűtés során és a kavitáció valószínűségének kiküszöbölése érdekében ).
Előnyök:
A jellemzők nagyon stabilak, mivel az "F" kompenzációs gázt az "E" úszódugattyú választja el a folyadéktól, és a munkafolyadék (olaj) működés közbeni habzása teljesen hiányzik ; a gáz és ebből adódóan a folyadék nagy nyomása miatt ebben a kialakításban a kavitáció még ultranagy terhelés esetén sem következik be (rali, terepvezetés stb.)
Hibák:
Lengéscsillapító, melynek hatóanyaga gáz. A lengéscsillapító rúd oda-vissza mozgását nehezíti a gáz egyik kamrából a másikba történő átvezetése egy kis lyukon keresztül, de vannak olyan lehetőségek, amelyek közül az egyik kamrából levegő távozik a légkörbe a korlátozó lyukakon keresztül és vissza ilyen kialakításban. gyakran nincsenek tömítések, az egyszerűség (és ennek következtében az olcsóság) miatt népszerű a mosógépekben. De a gyártási technológia szerint és logikusan mindegyik gázolaj. Az ilyen kialakítású lengéscsillapítókat nem szerelik fel a sorozatgyártású autókra.
Gázolaj vagy oleopneumatikus lengéscsillapító, melynek hatóanyaga olaj és gáz egyaránt. Az olaj működik, a gáz megszünteti a habképződést.
Lengéscsillapítók, amelyek az autó felfüggesztésének rezgéseiből energiát termelnek [5] . A rendszer működési elve az, hogy a felfüggesztés működéséből energiát nyernek vissza, majd ezt az energiát visszajuttatják az autó elektromos rendszerébe [6] és ennek költségére újratöltik az akkumulátort [7] .
Az állítható lengéscsillapítóknak köszönhetően a vezető kiválaszthatja az autó felfüggesztésének működési módját , gyakran sportos, kényelmes és közepes. Az állítható lengéscsillapítók következő változatai a leggyakoribbak:
Hidromechanikus adaptív rendszer kiegészítő szeleppelEgy kiegészítő szelepnek köszönhetően, amelyben a folyadék található, lehetővé válik az autó felfüggesztésének merevségének beállítása . A felfüggesztés rezgési frekvenciájától függően a szelep kinyílik, beengedve a folyadékot a lengéscsillapítóba, simább futást biztosítva, normál síkpályán történő vezetés esetén pedig a felfüggesztés megőrzi merevségét, ami lehetővé teszi, hogy az autó ne guruljon el. sarkokban. [nyolc]
Beállítás mágnesszelep bypass szelepekkelA beépített érzékelők, amelyek mind a vezetőtől, mind az adaptív automata üzemmódban kapnak jelet, a belső mágnesszelep miatt változtatják a szelepszakaszt [9] , így a lengéscsillapító keményebbé vagy lágyabbá válik.
Magnetorheológiai folyadék alkalmazásaAz ötlet egy magnetorheológiai folyadék, az olajban lévő ferromágneses részecskék kolloid oldatának tulajdonságain alapul. Mágneses tér hatására az ilyen folyadék viszkozitása simán változik. [10] A rendszer tartalmaz egy elektromágnest, amely a dugattyúban található, és a folyadékra hatva működteti a mechanizmust. Más hasonló adaptív felfüggesztésekkel összehasonlítva ez a kialakítás nemcsak nagyobb teljesítmény elérését teszi lehetővé, hanem megvédi a rendszert a túlmelegedéstől, ami javítja a felfüggesztés egészének minőségét.
A lengéscsillapítók hozzárendelésének megközelítését a különböző autóipari iskolákban bizonyos mértékig meghatározhatja az adott név. Például német. Dämpfer - rezgéscsillapító ( damper ), eng. Lengéscsillapító - lengéscsillapító.
A tartályépítésben a második világháborús német teleszkópos lengéscsillapítók ( Pz.III , Pz.V , Pz.VI tartályok ) és a modern Leopard-2 súrlódó lengéscsillapítóinak működési elve nem biztosítja a lengéscsillapítást sokk általuk. Az elsők egyszeresen hatnak a görgő hátrafelé mozgására, vagyis a görgő előremozgása közben elütve gyakorlatilag nem működnek, utóbbiak ellenállása nem függ a görgő sebességétől, ezért , ütközéskor a lengéscsillapító körülbelül ugyanannyi energiát nyel el, mint amikor a görgő ugyanannyit lassan mozog . A britek elsősorban kettős működésű hidraulikus lengéscsillapítókat használtak ( Crusider , Cromwell , Valentine tanks ), amelyek ellenállása a görgő sebességétől függ, és ütközéskor sokszorosára nő, innen ered a "lengéscsillapító" elnevezés is.
A repülésben erős lengéscsillapítókat használnak a repülőgép futóműveiben . Feladatuk (valamint a teljes alvázszerkezet feladata) hasonló az autók lengéscsillapítóihoz - a kifutópálya bevonattal érintkező túlterhelések mérséklése a leszállás során, hogy a repülőgép csomópontjaira nehezedő terhelés ne haladja meg a megengedettet. normál leszállást, valamint annak érdekében, hogy vészhelyzetben biztonságos leszállást lehessen végrehajtani az emberek számára a maximális felszálló tömeg túllépése esetén.
Szinte minden modern repülőgép futóművének lengéscsillapítói a gázrugó elvén épülnek fel - az ilyen lengéscsillapító rugalmas eleme nem mechanikus rugó, hanem technikai nitrogént töltenek (a lengéscsillapító üregébe pumpálva) földi repülőtéri nitrogén tartályhajó, szigorúan meghatározott nyomáson, a repülőgép felszállási tömegétől függően adott indulási és környezeti hőmérsékleten. Egykamrás, két, sőt háromkamrás lengéscsillapítókat használnak.
A vasúti közlekedésben az energialeadást a mozgáshoz képest függőleges, vízszintes keresztirányú és vízszintes hosszanti irányban egyaránt el kell végezni. A lengéscsillapítók az első két irányban általában használt olajból készülnek, és 45 fokos szöget zárnak be a függőleges és vízszintes sík között, a mozgásra keresztben. Vagyis egy lengéscsillapító két irányban csillapítja az energiát. A vasúti gördülőállomány hosszirányú lengéscsillapítóit az automata csatoló hajtóművének nevezik. A huzateszközök megkülönböztetnek rakomány- és utastípusokat. A terheléses hajtóműveket T0, T1, T2, T3 osztályok különböztetik meg - attól függően, hogy milyen energiát nyel el (50 kJ - az első és 190 kJ - az utolsó), valamint az OST-32-175-ben leírt egyéb műszaki jellemzőitől függően. 2001 .
A hajógyártásban a berendezések vibrációja és lökésterhelése elleni védelem érdekében AKSS gumi-fém lengéscsillapítókat (hajóra szerelt hegesztett lengéscsillapítók biztosítással) használnak. Az AKSS lengéscsillapító egy gumi-fém termék, amely egy fém tartóból, egy tartórúdból és egy tartórúdból áll, amelyeket vulkanizált gumitömb köt össze. A kötéllengéscsillapítókat a hajóépítésben használják az elektromos panelek és konzolok vibrációja és lökésterhelése elleni védelemre.
| A tartály alváza | ||
|---|---|---|
| hernyómozgató |
| |
| Felfüggesztés |
| |