Маятністы рычаг звычайна размешчаны паміж колам і корпусам і з'яўляецца кампанентам бяспекі, звязаным з кіроўцам, які перадае сілу, аслабляе перадачу вібрацыі і кантралюе кірунак.
Маятністы рычаг звычайна размяшчаецца паміж колам і корпусам і з'яўляецца кампанентам бяспекі, звязаным з кіроўцам, які перадае сілу, памяншае перадачу вібрацыі і кантралюе кірунак. У гэтым артыкуле прадстаўлены распаўсюджаныя структурныя канструкцыі маятніка, даступныя на рынку, а таксама параўнаны і прааналізаваны ўплыў розных канструкцый на працэс, якасць і цану.
Падвеска шасі аўтамабіля ўмоўна падзяляецца на пярэднюю і заднюю падвескі. Як пярэдняя, так і задняя падвескі маюць паваротныя рычагі для злучэння колаў і кузава. Паваротныя рычагі звычайна размешчаны паміж коламі і кузавам.
Роля накіроўвалага маятніка заключаецца ў злучэнні кола і рамы, перадачы сілы, памяншэнні перадачы вібрацыі і кантролі кірунку. Гэта кампанент бяспекі, які ўплывае на кіроўцу. У сістэме падвескі ёсць структурныя элементы, якія перадаюць сілу, дзякуючы чаму колы рухаюцца адносна кузава па пэўнай траекторыі. Структурныя элементы перадаюць нагрузку, і ўся сістэма падвескі адказвае за кіравальнасць аўтамабіля.
Агульныя функцыі і канструкцыя кіроўнага рычага аўтамабіля
1. Каб задаволіць патрабаванні перадачы нагрузкі, канструкцыі і тэхналогіі канструкцыі паваротнага рычага
У большасці сучасных аўтамабіляў выкарыстоўваюцца незалежныя сістэмы падвескі. У залежнасці ад структуры, незалежныя сістэмы падвескі можна падзяліць на папярочныя рычагі, падоўжныя рычагі, шматрычагавыя, свечкападобныя і тыпу Макферсан. Папярочны рычаг і падоўжны рычаг уяўляюць сабой двухсілавую канструкцыю для аднаго рычага ў шматрычагавай падвесцы з двума кропкамі злучэння. Дзве двухсілавыя цягі сабраны на універсальным шарніры пад пэўным вуглом, а злучальныя лініі кропак злучэння ўтвараюць трохкутную канструкцыю. Ніжні рычаг пярэдняй падвескі Макферсан - гэта тыповы трохкропкавы маятнік з трыма кропкамі злучэння. Лінія, якая злучае тры кропкі злучэння, уяўляе сабой стабільную трохкутную канструкцыю, якая можа вытрымліваць нагрузкі ў розных напрамках.
Структура двухсілавага паваротнага рычага простая, і канструкцыя часта вызначаецца ў залежнасці ад прафесійнага вопыту і зручнасці апрацоўкі кожнай кампаніі. Напрыклад, штампаваная канструкцыя з ліставога металу (гл. малюнак 1) — гэта адзіная сталёвая пласціна без зваркі, а структурная поласць пераважна мае форму літары "I"; звараная канструкцыя з ліставога металу (гл. малюнак 2) — гэта звараная сталёвая пласціна, а структурная поласць больш падобная на форму літары "口"; або выкарыстоўваюцца мясцовыя арматурныя пласціны для зваркі і ўмацавання небяспечнай пазіцыі; канструкцыя, якая апрацоўваецца на сталёвым кавальскім станку, мае суцэльную структуру, а форма ў асноўным карэктуецца ў адпаведнасці з патрабаваннямі да кампаноўкі шасі; канструкцыя, якая апрацоўваецца на алюмініевым кавальскім станку (гл. малюнак 3), мае суцэльную структуру, а патрабаванні да формы падобныя да формы сталёвай коўкі; канструкцыя сталёвай трубы простая па канструкцыі, а структурная поласць круглая.
Структура трохкропкавага паваротнага рычага складаная, і канструкцыя часта вызначаецца ў адпаведнасці з патрабаваннямі вытворцы арыгінальнага абсталявання. Пры аналізе мадэлявання руху паваротны рычаг не можа перашкаджаць іншым дэталям, і большасць з іх маюць мінімальныя патрабаванні да адлегласці. Напрыклад, штампаваная канструкцыя з ліставога металу ў асноўным выкарыстоўваецца адначасова са зваранай канструкцыяй з ліставога металу, адтуліна для жгута правадоў датчыка або кранштэйн злучэння шатуна стабілізатара і г.д. зменяць канструкцыю паваротнага рычага; канструкцыйная поласць усё яшчэ мае форму "рота", і поласць паваротнага рычага будзе... Закрытая канструкцыя лепшая за незакрытую. Каваная апрацоўчая канструкцыя, канструкцыйная поласць у асноўным мае форму "I", якая мае традыцыйныя характарыстыкі супраціву скручэнню і выгібу; літая апрацоўчая канструкцыя, форма і канструкцыйная поласць у асноўным абсталяваны ўзмацняльнымі рэбрамі і адтулінамі для памяншэння вагі ў адпаведнасці з характарыстыкамі ліцця; зварка ліставога металу камбінаваная канструкцыя з коўкай, з-за патрабаванняў да прасторы кампаноўкі шасі аўтамабіля, шарыкавы шарнір інтэграваны ў коўка, а коўка злучана з ліставым металам; Літая каваная алюмініевая канструкцыя забяспечвае лепшае выкарыстанне матэрыялу і прадукцыйнасць, чым коўка, і мае лепшую трываласць матэрыялу, чым адліўкі, што з'яўляецца вынікам прымянення новых тэхналогій.
2. Зніжэнне перадачы вібрацыі на корпус і канструкцыйная канструкцыя пругкага элемента ў кропцы злучэння рычага павароту
Паколькі дарожнае пакрыццё, па якім рухаецца аўтамабіль, не можа быць абсалютна роўным, вертыкальная сіла рэакцыі дарожнага пакрыцця, якая дзейнічае на колы, часта мае ўдарны эфект, асабліва пры руху на высокай хуткасці па дрэнным дарожным пакрыцці, і гэтая сіла ўдару таксама выклікае дыскамфорт у кіроўцы. У сістэму падвескі ўсталёўваюцца пругкія элементы, і жорсткае злучэнне пераўтвараецца ў пругкае. Пасля ўдару пругкі элемент генеруе вібрацыю, і пастаянная вібрацыя выклікае дыскамфорт у кіроўцы, таму ў сістэме падвескі патрэбныя дэмпфіруючыя элементы, каб хутка знізіць амплітуду вібрацый.
Кропкамі злучэння ў канструкцыі махальнага рычага з'яўляюцца злучэнне пругкіх элементаў і злучэнне шарніра. Пругкія элементы забяспечваюць гашэнне вібрацый і невялікую колькасць вярчальных і вагальных ступеняў свабоды. У якасці пругкіх кампанентаў у аўтамабілях часта выкарыстоўваюцца гумовыя ўтулкі, а таксама гідраўлічныя ўтулкі і папярочныя шарніры.
Малюнак 2. Паваротны рычаг для зваркі ліставога металу
Структура гумовай утулкі ў асноўным складаецца са сталёвай трубы з гумовым пакрыццём звонку або са сэндвіч-канструкцыі са сталёвай трубы, гумы і сталёвай трубы. Унутраная сталёвая труба патрабуе ўстойлівасці да ціску і дыяметра, а на абодвух канцах звычайна ёсць супрацьслізготныя зубцы. Гумовы пласт дазваляе рэгуляваць формулу матэрыялу і канструкцыю ў адпаведнасці з рознымі патрабаваннямі да калянасці.
Знешняе сталёвае кольца часта патрабуе вугла ўваходу, што спрыяе запрэсаванню.
Гідраўлічная ўтулка мае складаную структуру, і гэта прадукт са складаным працэсам і высокай дабаўленай вартасцю ў катэгорыі ўтулак. У гуме ёсць поласць, і ў ёй знаходзіцца алей. Канструкцыя поласці выконваецца ў адпаведнасці з патрабаваннямі да эксплуатацыйных характарыстык утулкі. Калі алей уцечае, утулка пашкоджваецца. Гідраўлічныя ўтулкі могуць забяспечыць лепшую крывую калянасці, што ўплывае на агульную кіравальнасць аўтамабіля.
Папярочная завеса мае складаную канструкцыю і ўяўляе сабой кампазітную частку гумовых і шарыкавых завесаў. Яна забяспечвае лепшую трываласць у параўнанні з утулкай, кут павароту і кут павароту, спецыяльную крывую калянасці і адпавядае патрабаванням да прадукцыйнасці ўсяго транспартнага сродку. Пашкоджаныя папярочныя завесы будуць ствараць шум у кабіне падчас руху транспартнага сродку.
3. Пры руху кола, канструкцыя паваротнага элемента ў кропцы злучэння паваротнага рычага
Няроўная дарожная паверхня прымушае колы падскокваць уверх і ўніз адносна кузава (рамы), і ў той жа час колы рухаюцца, напрыклад, паварочваюцца, рухаюцца прама і г.д., што патрабуе ад траекторыі колаў выканання пэўных патрабаванняў. Маятністы рычаг і універсальны шарнір у асноўным злучаны шарнірам.
Шарнірны шарнір махальнага рычага можа забяспечваць вугал павароту больш за ±18° і вугал павароту 360°. Цалкам адпавядае патрабаванням да біцця колаў і рулявога кіравання. А шарнірны шарнір адпавядае гарантыйным патрабаванням 2 гады або 60 000 км і 3 гады або 80 000 км на ўвесь аўтамабіль.
У залежнасці ад розных спосабаў злучэння паміж паваротным рычагом і шаравым шарнірам (шаравым шарнірам), іх можна падзяліць на балтавыя або заклёпкавыя злучэнні, калі шарнір мае фланец; прэсаваныя злучэнні з нацяжэннем, калі шарнір не мае фланца; інтэграваныя, калі паваротны рычаг і шарнір уяўляюць сабой усё ў адным. Для канструкцый з аднаго ліста і зварных канструкцый з некалькіх лістоў больш шырока выкарыстоўваюцца першыя два тыпы злучэнняў; другі тып злучэння, напрыклад, сталёвая коўка, алюмініевая коўка і чыгун, больш шырока выкарыстоўваецца.
Шарнірны шарнір павінен адпавядаць патрабаванням да зносаўстойлівасці пры нагрузцы, бо рабочы кут большы, чым у ўтулкі, і тэрмін службы вышэйшы. Такім чынам, шарнірны шарнір павінен быць распрацаваны як камбінаваная канструкцыя, якая ўключае добрую змазку паваротнага механізму і пыла- і воданепранікальную сістэму змазкі.
Малюнак 3. Алюмініевы каваны махальнік
Уплыў канструкцыі паваротнага рычага на якасць і цану
1. Фактар якасці: чым лягчэй, тым лепш
Уласная частата цела (таксама вядомая як частата свабодных ваганняў вібрацыйнай сістэмы), якая вызначаецца калянасцю падвескі і масай, якая падтрымліваецца спружынай падвескі (падрэсіраванай масай), з'яўляецца адным з важных паказчыкаў прадукцыйнасці сістэмы падвескі, які ўплывае на камфорт язды аўтамабіля. Вертыкальная частата ваганняў, якая выкарыстоўваецца целам чалавека, - гэта частата руху цела ўверх і ўніз падчас хады, якая складае каля 1-1,6 Гц. Уласная частата цела павінна быць як мага бліжэй да гэтага дыяпазону частот. Калі калянасць сістэмы падвескі пастаянная, чым меншая падрэсіраваная маса, тым меншая вертыкальная дэфармацыя падвескі і тым вышэйшая ўласная частата.
Калі вертыкальная нагрузка пастаянная, чым меншая калянасць падвескі, тым ніжэйшая ўласная частата аўтамабіля і тым большая прастора патрабуецца для перамяшчэння кола ўверх і ўніз.
Калі дарожныя ўмовы і хуткасць аўтамабіля аднолькавыя, чым меншая непадрэсораная маса, тым меншая ўдарная нагрузка на падвеску. Непадрэсораная маса ўключае масу кола, масу карданнага шарніра і накіроўвалага рычага і г.д.
У цэлым, алюмініевы маятнік мае найменшую масу, а чыгунны — найбольшую. Іншыя знаходзяцца пасярэдзіне.
Паколькі маса камплекта махальнага рычага пераважна меншая за 10 кг у параўнанні з транспартным сродкам масай больш за 1000 кг, маса махальнага рычага мала ўплывае на расход паліва.
2. Фактар цаны: залежыць ад праектнага плана
Чым больш патрабаванняў, тым вышэйшы кошт. Зыходзячы з таго, што трываласць і калянасць канструкцыі паваротнага рычага адпавядаюць патрабаванням, патрабаванні да вытворчых дапушчэнняў, складанасць вытворчага працэсу, тып і даступнасць матэрыялу, а таксама патрабаванні да павярхоўнай карозіі непасрэдна ўплываюць на кошт. Напрыклад, фактары антыкаразійнай абароны: электрацынкаванае пакрыццё, якое праводзіцца шляхам пасівацыі паверхні і іншых відаў апрацоўкі, можа дасягнуць каля 144 гадзін; абарона паверхні падзяляецца на катоднае электрафарэтычнае лакафарбавае пакрыццё, якое можа дасягнуць 240 гадзін каразійнай устойлівасці дзякуючы карэкціроўцы таўшчыні пакрыцця і метадаў апрацоўкі; цынкава-жалезнае або цынкава-нікелевае пакрыццё, якое можа адпавядаць патрабаванням антыкаразійных выпрабаванняў больш за 500 гадзін. Па меры павелічэння патрабаванняў да каразійных выпрабаванняў расце і кошт дэталі.
Кошт можна знізіць, параўнаўшы схемы канструкцыі і будовы паваротнага рычага.
Як вядома, розныя варыянты мацавання забяспечваюць розныя характарыстыкі кіравання. У прыватнасці, варта адзначыць, што аднолькавая канструкцыя мацавання і розныя канструкцыі кропак падключэння могуць прывесці да розных выдаткаў.
Існуе тры тыпы злучэння паміж канструкцыйнымі дэталямі і шаравымі шарнірамі: злучэнне з дапамогай стандартных дэталяў (балтоў, гаек або заклёпак), злучэнне з нацягам і інтэграванае. У параўнанні са стандартнай канструкцыяй злучэння, канструкцыя з нацягам памяншае колькасць тыпаў дэталяў, такіх як балты, гайкі, заклёпкі і іншыя дэталі. Інтэграваная цэльная канструкцыя памяншае колькасць дэталяў абалонкі шаровага шарніра ў параўнанні з канструкцыяй з нацягам.
Існуюць два віды злучэння паміж канструкцыйным элементам і пругкім элементам: пярэдні і задні пругкія элементы восева паралельныя і восева перпендыкулярныя. Розныя метады вызначаюць розныя працэсы зборкі. Напрыклад, кірунак прэсавання ўтулкі знаходзіцца ў адным кірунку і перпендыкулярны корпусу рычага. Аднастанцыйны двухгалоўкавы прэс можа быць выкарыстаны для адначасовага прэсавання пярэдняй і задняй утулак, што дазваляе зэканоміць сілы, абсталяванне і час; калі кірунак усталёўкі неаднолькавы (вертыкальны), аднастанцыйны двухгалоўкавы прэс можа быць выкарыстаны для паслядоўнага прэсавання і ўстаноўкі ўтулкі, што дазваляе зэканоміць сілы і абсталяванне; калі ўтулка прызначана для прэсавання знутры, патрабуюцца дзве станцыі і два прэсы для паслядоўнага прэсавання ўтулкі.
