En støddæmper (gennem fransk amortir - "svække, blødgøre", fra latin amortisatio - "svækkelse" [1] [2] ), eller trykmoderator [3] - en anordning til at dæmpe vibrationer ( dæmpning ) og absorbere stød og stød af bevægelige elementer (ophæng, hjul) såvel som selve køretøjets krop, ved at omdanne den mekaniske bevægelsesenergi (vibrationer) til varme.
Støddæmpere bruges i forbindelse med elastiske elementer fjedre eller fjedre , torsionsstænger , puder til at dæmpe frie vibrationer af store masser og forhindre høje relative hastigheder af mindre masser forbundet med elastiske elementer.
Den udadtil lignende hydrauliske rørstøddæmper og gasfjeder bør ikke forveksles . Sidstnævnte findes også ofte i bilteknologien og i hverdagen, men de har et andet formål (nemlig at skabe en skubbekraft på frempinden, for eksempel for at holde motorhjelmen eller bagagerummet på en bil i åben position) .
Med en støddæmper af denne type er modstanden i løbet af forløbet, der svarer til kompressionen af suspensionen, ubetydelig, og hovedabsorptionen af energi sker under rebound. Takket være dette giver de en lidt mere jævn kørsel, men da bumpene på vejen og hastigheden øges, når affjedringen ikke at vende tilbage til sin oprindelige position før næste aktivering. Dette fører til sammenbrud og tvinger føreren til at sætte farten ned. Med fremkomsten af dobbeltvirkende støddæmpere omkring 1930 gik enkelttaktsdesignet gradvist ud af brug.
Vendbar støddæmperEn støddæmper, der virker (virker) i to retninger, det vil sige, at støddæmperen absorberer energi, når stangen bevæger sig i begge retninger, men overfører dog noget af stødkraften til kroppen under et lige slag. Et sådant støddæmperdesign er mere effektivt end en enkeltsidet støddæmper i den forstand, at det kan bygges under hensyntagen til det nødvendige kompromis mellem kørsel og køretøjets stabilitet på vejen. For højhastighedsbiler er mere "hårde" indstillinger typiske, for komfortable personbiler - mere "bløde", hvor det meste af støddæmperens arbejde falder på "rebound".
På motorkøretøjer er effektiviteten af støddæmperens kompressionsslag (kompression, hjulkollision med en forhindring) som regel mindre end effektiviteten af tilbageslagsslaget (omvendt bevægelse). I dette tilfælde, når den er komprimeret, overfører støddæmperen færre stød fra bump til kroppen, og når den strækkes, "holder" den hjulet fra at ramme det på vejen.
Friktionsstøddæmpere (mekaniske) er i det enkleste tilfælde et gnidningspar med en fast kompressionskraft. En udformning med modstand proportional med bevægelse, med en operativt justerbar kraft osv. er mulig En oplagt egenskab ved friktionsdæmpere er, at deres modstand ikke afhænger af armens bevægelseshastighed. Derfor er de bogstaveligt talt dæmpere , da de kun udfører en af de funktioner, der er angivet i definitionen af en støddæmper - vibrationsdæmpning. Fordele - enkelhed og relativ vedligeholdelse, reducerede krav til bearbejdning af dele, driftsforhold, modstandsdygtighed over for mindre skader. De grundlæggende ulemper er det uoprettelige slid på gnidningsoverflader og tilstedeværelsen af en vis brudkraft , som ikke kan elimineres uden at komplicere mekanikken. Som følge heraf er denne type støddæmpere ikke blevet brugt på biler i lang tid, kun tilbage på individuelle prøver af militært udstyr. Også i lette og/eller lavhastighedskøretøjer (knallerter, traktorer osv.) kan rollen som friktionsdæmper spilles af friktion mellem affjedringsdele.
En af de mest populære friktionsstødabsorberende strukturer i gamle biler er en bladfjeder , som kombinerede funktionerne af et elastisk element og en dæmper, som virker på grund af fjederpladernes gensidige friktion.
Hydrauliske støddæmpere er de mest udbredte. I hydrauliske støddæmpere afhænger modstandskraften af stangens hastighed. Arbejdsvæsken er olie (det er også et smøremiddel). Princippet for støddæmperen er i den frem- og tilbagegående bevægelse af støddæmperens stempel, stemplet fortrænger olie gennem bypass-ventilen fra et kammer til et andet og omdanner mekanisk energi til termisk energi.
Støddæmpernes stivhed afhænger af den oprindelige indstilling af bypass-ventilerne (for støddæmpere til massebrug indstilles startindstillingen af producenten på fabrikken én gang for hele driftsperioden; i støddæmpere til sportsformål, stivhed kan justeres af brugeren), væskens (olie) indledende viskositet og den omgivende temperatur, som påvirker støddæmperens viskositet væsker (olier).
Hydrauliske støddæmpere er opdelt i flere underarter:
Gasboost har som regel ringe effekt på støddæmperens stivhed, men øger ydeevnens stabilitet betydeligt under tunge belastninger på grund af mindre olieskumning; I hverdagskørsel er forskellen fuldstændig umærkelig.
Hydrauliske håndtagI 1930'erne begyndte friktionsstøddæmpere gradvist at vige pladsen for hydrauliske støddæmpere, men sidstnævnte lignede ikke meget med de teleskopiske støddæmpere, som moderne bilister kender.
De første hydrauliske støddæmpere (eng. roterende vingemønster ; i den indenlandske litteratur fra disse år - "roterende type" eller "bladede") blev fremstillet i henhold til patentet Maurice Houdaille (Maurice Houdaille; amerikansk udtale - "Slim") , modtaget af ham omkring 1906, men forblev dengang uopkrævet. De var en cylindrisk krop fyldt med olie, indeni hvilken et hjul med fire blade roterede om en akse. De kalibrerede huller i bladene (på senere modeller - huller med ventiler) skabte modstand mod den væskestrøm, der opstår, når aksen drejes, og derved gav dæmpning. Kroppen af en sådan støddæmper var fast monteret på bilens ramme, og en håndtag blev sat på akslen, der kom ud af den, drejeligt forbundet med affjedringsdelene. Ved at skifte håndtaget var det muligt at justere støddæmperens stivhed. Efterfølgende blev designet af støddæmpere af denne type forbedret, fjernbetjening af stivheden fra kabinen dukkede op, hvilket var nyttigt på de dengang dårlige veje. Men generelt var dette design kendetegnet ved lav effektivitet og var vanskeligt at fremstille på grund af behovet for at sikre en meget præcis pasform af støddæmperdelene til hinanden, og var også praktisk talt ikke repareret selv i et udstyret værksted. Ford brugte dem dog på deres biler indtil slutningen af 1940'erne. Af de indenlandske biler blev de brugt på GAZ-A .
Noget senere dukkede der håndtag hydrauliske støddæmpere af stempeltypen, hvor håndtaget ved hjælp af en knast- eller krumtapmekanisme satte et stempel (i enkeltvirkende støddæmpere) eller stempler (dobbeltvirkende) i gang, hvilket skabte en væskeflow, og dæmpning blev tilvejebragt af ventiler installeret i støddæmperkroppen, som modstod overløbsvæske fra et hulrum til et andet. Sådanne støddæmpere gjorde det muligt at justere kompressions- og tilbageslagskræfterne over et bredt område ved at erstatte de ventiler, der normalt var installeret på deres krop udefra bag skruepropperne. Så på alle efterkrigstidens GAZ-biler med håndtagsstøddæmpere havde de bageste støddæmpere et identisk design, men adskilte sig kun i ventiler (det vil sige indstillinger) og håndtag designet til forskellige affjedringskonfigurationer. Efter introduktionen af uafhængige forhjulsophæng i midten af 1930'erne, blev sådanne støddæmpere ofte indbygget i deres overarme.
Sammen med dette havde støddæmpere med stempelstang også visse ulemper, først og fremmest en relativt høj pris på grund af højt metalforbrug og behovet for højpræcisionsbearbejdning til fremstilling af mange komponenter, især et cylinder-stempel-par. På grund af ufuldkommen akseltætning var der desuden hyppige utætheder af arbejdsvæske fra slidte støddæmpere, som dog ikke deaktiverede dem øjeblikkeligt og normalt blev rettet ved at udskifte tætningen. Med undtagelse af elementært arbejde med at udskifte tætninger og ventiler, var håndtag-stempel støddæmpere praktisk talt ureparatable uden for fabrikken på grund af den høje præcision ved fremstilling af mange dele, selv at skille dem ad helt uden det store behov for dette blev anset for yderst uønsket.
I slutningen af 1930'erne begyndte de gradvist at blive erstattet af rørstøddæmpere af den såkaldte "flytype" tæt på de moderne, som var billigere og mere teknologisk avancerede at fremstille, og som også havde større stabilitet i ydeevnen ved kørsel på høj hastighed på grund af deres bedre evne til at sprede varme. Håndtagene forblev dog populære i det første efterkrigsårti og blev brugt på nogle biler indtil 1960'erne. På nuværende tidspunkt kan håndtagsstøddæmpere kun findes i ophænget af pansrede køretøjer: for eksempel på T-55 , T-62 og T-72 tanke, bruges blade (roterende) type håndtag støddæmpere, hovedsagelig på grund af deres kompakthed og mulighed for et ret frit layout i forhold til andre dele af ophænget [4] .
Hydraulisk dobbeltrørEn to-rørs støddæmper består af to koaksiale (én i ét) rør, hvis ydre er et legeme, det indre er fyldt med en arbejdsvæske, og et stempel med ventiler bevæger sig i det. Rummet mellem rørene er fyldt med en tilførsel af væske til køling og lækagekompensation samt luft - for at kompensere for volumenændringer (termisk udvidelse af væsken og stangens indløbsudløb).
De bruges i ophængning af biler til en rolig og afmålt bevægelse uden skarpe sving og bremsning. Designet til at arbejde under gode vejforhold.
Inden for motorsport bruges dobbeltrørs støddæmpere ikke, da de ikke opfylder kravene til reduktion af uafjedrede masser , stabilitet, pålidelighed og arbejdsliv under sportsbegivenheder. Den eneste undtagelse er måske drifting , hvor dobbeltrørs støddæmpere med øget tryk af kompensationsgas (ca. 6-8 atmosfærer ) kan bruges, da konkurrencer kun afholdes på meget jævne vejbelægninger og lave hastigheder.
Fordele:
Fejl:
De er et rør fyldt med en arbejdsvæske, hvori et stempel med ventiler bevæger sig. For at kompensere for ændringer i arbejdsvæskens volumen (temperatur og stangens indløbsudløb) er "bunden" af cylinderen fyldt med gas, adskilt fra arbejdsvæsken af en flydende stempelplade. Gastryk er som regel omkring 18-25 atmosfærer (for at forbedre egenskaberne af arbejdsvæsken under opvarmning og eliminere sandsynligheden for kavitation ).
Fordele:
Egenskaberne er meget stabile på grund af det faktum, at kompensationsgassen "F" adskilles fra væsken af det flydende stempel "E", og virkningen af skumning af arbejdsvæsken (olie) under drift er fuldstændig fraværende ; på grund af gassens høje tryk og som følge heraf væsken i dette design, forekommer kavitation ikke selv under ultrahøje belastninger (rally, terrænkørsel osv.)
Fejl:
Støddæmper, hvis aktive stof er gas. Støddæmperstangens frem- og tilbagegående bevægelse hæmmes af arbejdet med at omgå gas fra et kammer til et andet gennem et lille hul, men der er muligheder med et kammer, hvorfra luft slipper ud i atmosfæren gennem de begrænsende huller og tilbage i et sådant design ganske ofte er der ingen tætninger, på grund af enkelhed (og dermed billighed) er populær i vaskemaskiner. Men ifølge produktionsteknologien og logisk set er de alle gas-olie. Støddæmpere af dette design er ikke installeret på produktionsbiler.
Gas-olie eller oleopneumatisk støddæmper, hvis aktive stof er både olie og gas. Olie virker, gas eliminerer dannelsen af skum.
Støddæmpere, der genererer energi fra vibrationer i en bilaffjedring [5] . Princippet for systemets drift er at genvinde energi fra driften af affjedringen og derefter returnere denne energi til bilens elektriske system [6] og genoplade batteriet på dets bekostning [7] .
Takket være justerbare dæmpere kan føreren vælge betjeningsmåden for bilens affjedring , ofte mellem sporty, komfortabel og mellemliggende. De mest almindelige er følgende variationer af justerbare støddæmpere:
Hydromekanisk adaptivt system med ekstra ventilTakket være en ekstra ventil, hvori væsken er placeret, bliver det muligt at justere stivheden af bilophænget . Afhængigt af affjedringens vibrationsfrekvens åbner ventilen, så væske kommer ind i støddæmperen, hvilket giver en mere jævn kørsel, og i tilfælde af kørsel på en normal flad bane bevarer affjedringen sin stivhed, hvilket gør det muligt for bilen ikke at rulle i hjørner. [otte]
Justering med magnetomløbsventilerIndbyggede sensorer, der modtager et signal både fra føreren og i adaptiv automatisk tilstand, ændrer ventilsektionen på grund af den interne solenoide [9] , hvilket gør støddæmperen hårdere eller blødere.
Anvendelse af magnetoreologisk væskeIdéen er baseret på egenskaberne af en magnetoreologisk væske, en kolloid opløsning af ferromagnetiske partikler i olie. Under påvirkning af et magnetfelt ændres viskositeten af en sådan væske jævnt. [10] Systemet omfatter en elektromagnet, som er placeret i stemplet og aktiverer mekanismen ved at virke på væsken. I sammenligning med andre lignende adaptive suspensioner giver dette design ikke kun mulighed for at opnå højere ydeevne, men beskytter også systemet mod overophedning, hvilket forbedrer kvaliteten af suspensionen som helhed.
Fremgangsmåden til at tildele en støddæmper i forskellige bilskoler kan til en vis grad bestemmes af det navn, der gives til den. For eksempel tysk. Dämpfer - vibrationsdæmper ( dæmper ), eng. Støddæmper - støddæmper.
I tankbygning sørger princippet for drift af tyske teleskopstøddæmpere fra Anden Verdenskrig (tank Pz.III , Pz.V , Pz.VI ) og friktionsstøddæmperen i den moderne Leopard-2 ikke for absorption af stød fra dem. De første er enkeltvirkende på rullens omvendte bevægelse, det vil sige, når de rammes under rullens fremadgående bevægelse, virker de praktisk talt ikke, sidstnævntes modstand afhænger ikke af rullens hastighed, derfor , ved stød vil støddæmperen absorbere omtrent den samme mængde energi, som når rullen bevæger sig langsomt med samme mængde . Briterne brugte hovedsageligt dobbeltvirkende hydrauliske støddæmpere ( Crusider , Cromwell , Valentine tanke ), hvis modstand afhænger af rullens hastighed og stiger mange gange ved stød, deraf navnet "støddæmper".
I luftfarten bruges kraftige støddæmpere på flyets landingsstel . Deres opgave (såvel som opgaven for hele chassisstrukturen) ligner støddæmpere i biler - at afbøde overbelastninger i kontakt med banebelægningen under landing, så belastningerne på flyets noder ikke overstiger de tilladte under en normal landing, og også så det i nødstilfælde er muligt at foretage en sikker landing for personer ved overskridelse af den maksimale landingsvægt op til den maksimale startvægt.
Støddæmperne på landingsstellet på næsten alle moderne fly er bygget efter princippet om en gasfjeder - det elastiske element i en sådan støddæmper er ikke en mekanisk fjeder, men teknisk nitrogen opladet (pumpet ind i støddæmperens hulrum) fra en nitrogentanker på jorden, under et nøje defineret tryk, afhængigt af flyets startvægt for en given afgang og omgivelsestemperatur. Enkeltkammer, to- og endda trekammer støddæmpere anvendes.
Ved jernbanetransport skal energiafgivelsen udføres både i lodret, vandret tværgående og vandret længderetning i forhold til bevægelsen. Støddæmpere i de to første retninger er normalt brugt olie og er installeret i en vinkel på 45 grader mellem de lodrette og vandrette plan på tværs af bevægelsen. Det vil sige, at én støddæmper dæmper energi i to retninger. Længdestøddæmpere af rullende jernbanemateriel kaldes trækhjulet for en automatisk kobling. Trækanordninger skelner mellem last- og passagertyper. Trækgear af belastningstype er kendetegnet ved klasserne T0, T1, T2, T3 - afhængigt af den energi, det absorberer (50 kJ - det første og 190 kJ - det sidste) og dets andre tekniske egenskaber beskrevet i OST-32-175- 2001 .
I skibsbygning bruges gummi-metal støddæmpere AKSS (skibsmonterede svejsede støddæmpere med forsikring) for at beskytte mod vibrationer og stødbelastninger af udstyr. AKSS støddæmperen er et gummi-metal produkt bestående af et metalbeslag, en bærestang og en støttestang, som er forbundet med et vulkaniseret gummiarray. Reb støddæmpere bruges i skibsbygning for at beskytte mod vibrationer og stødbelastninger fra elektriske paneler og konsoller.
| Chassis af tanken | ||
|---|---|---|
| larveflytter |
| |
| Affjedring |
| |