Эластомерная подвеска что это
Перейти к содержимому

Эластомерная подвеска что это

  • автор:

Подвеска велосипеда

Подвеска велосипеда

Цель установки подвески на велосипед достаточно проста — защитить велосипедиста от неприятных ударов и вибраций при езде на велосипеде.

Благодаря техническому прогрессу современная подвеска велосипеда лёгкая и надёжная. Велосипедом с хорошей подвеской легко управлять, меньше шансов получить потёртости. Велосипедная подвеска стала настолько совершенной, что сейчас даже горные велосипеды самой низкой ценовой категории поставляются в комплекте, как минимум, с амортизационной вилкой. Даже на шоссейный велосипед можно подобрать подвеску, которая не даст существенной прибавки в весе!

Нужна ли на вашем велосипеде подвеска?

Практически всегда правильным ответом станет «да». Потому что велосипед с подвеской лучше себя показывает на поворотах, у него выше сила сцепления с дорогой и другие важные характеристики. Но чтобы иметь полную уверенность в необходимости покупки велосипеда с системой амортизации, ответьте на следующие четыре вопроса:

  1. Вы в основном катаетесь по бездорожью?
    • Да. При езде по бездорожью вас ожидает множество камней, ухабов и резких ударов. В этом случае выбирайте велосипед с мощной подвеской, возможно даже двухподвесный.
    • Нет. Если вы в основном катаетесь по асфальтированным, лесным и просёлочным дорожкам, то вам подойдёт даже самая простая подвеска, которая поможет снизить нагрузку на тело, особенно на спину.
  2. Вы любите скоростные даунхиллы?
    • Да. Ответ очевиден.
    • Нет. То тогда переходите к первому вопросу. Для езды по ровным асфальтированным дорогам можно обойтись и без подвески.
  3. Вам уже исполнилось 30 лет?
    • Да. Дело в том, что чем вы моложе, тем больше ударов вы можете выдержать. Молодые велосипедисты могут обходится и без подвески. Но тем не менее даже молодым велосипедистам рекомендуется установить, по крайней мере, переднюю подвеску, так как она существенно повышает комфорт. Велосипедистам постарше можно посоветовать дополнительно к амортизационной вилке купить амортизационный подседельный штырь. Если вы выезжаете на велосипеде от случая к случая, то можете ограничиться гелевым седлом. Пожилым велосипедистам рекомендуются двухподвесные велосипеды, так как на настоящий момент они практически такие же лёгкие, как и хардтейлы.
    • Нет. Всё равно купите велосипед с подвеской. Даже, если вы можете легко обходиться без амортизации, позаботьтесь о своих суставах уже сейчас.
  4. Как часто вы ездите на велосипеде — один раз в неделю или чаще?
    • Да. Если провести аналогию с машиной, то чем чаще вы ею пользуетесь, тем быстрее она изнашивается. Однако человеческий организм имеет высокие способности к восстановлению, но к сожалению только до определенного момента. Если вам несколько раз в неделю приходится ездить по пересечённой местности, то очень скоро вы заметите, что ваш организм начинает плохо вас слушаться. Установка подвески даёт возможность совершать в неделю на несколько поездок больше без всякого вреда для вашего организма.
    • Нет. Подвеска повышает уровень комфорта при езде на велосипеде, особенно если вы ответили «да» на любой вопрос выше. Однако, если вы ответили «нет» на все эти вопросы, то вы можете ездить на велосипеде и без подвески.

На тандемы и шоссейные велосипеды обычно устанавливают амортизационную вилку, которая защищает суставы запястья, а лежачие велосипеды всё чаще поставляются с предустановленным амортизатором на заднем колесе.

Нужна ли подвеска при езде по городу?

При езде по городу рекомендуется устанавливать амортизационный вынос и амортизационный подседельный штырь, которые обеспечивают величину хода 25 — 50 мм и убирают большую часть вибраций, а также помогают поглощать удары при попадании в небольшие выбоины.

Типы велосипедных подвесок.

Существует множество способов амортизации:

Амортизационная вилка.

Первым типом подвески, который заслужил право на жизнь, считается амортизационная вилка. Она по-прежнему является основой горного велосипеда и доступна в двух разновидностях: с коротким и с длинным ходом. Какой из них вам нужен зависит от вашего стиля езды. Для езды по бездорожью (утрамбованной поверхности, рыхлой грязи) лучше всего подойдёт вилка с коротким ходом — 50 — 80 мм. Для даунхилла, где требуется способность выдерживать сильные удары, наилучшим вариантом станет вилка с длинным ходом — 100 мм. Также на рынке доступны несколько вилок, которые могут похвастаться ходом 120 — 180 мм. Это тяжёлые вилки, рассчитанные на профессионалов и предназначенные исключительно для экстремального даунхилла. Они совершенно непригодны для подъёмов.

Амортизационный вынос.

Если оснастить обычный вынос пружиной или эластомером и несколькими осями вращения, то у вас получится амортизационный вынос. Впервые он появился на горных велосипедах, но привнёс больше опасностей, чем пользы. Тем не менее он идеально подходит велосипедистам, которые изредка выезжают покататься по городу по асфальтированным или гравийным дорогам. Он хорошо защищает запястья от вибрации.

Задний амортизатор.

Наряду с передней подвеской (амортизационной вилкой) многие велосипеды поставляются с задней подвеской (задним амортизатором). Это так называемые двухподвесные велосипеды, которые лучше всего себя зарекомендовали на каменистой трассе. Основным параметром необходимости установки заднего амортизатора является соотношение повышения комфорта езды и увеличения массы велосипеда. Если вы ездите по лесным или проселочным дорогам, то задний амортизатор будет только повышать вес велосипеда, не предоставляя никаких особых дополнительных преимуществ. Дополнительный вес может составлять всего 2 кг, но на 27 км вашего путешествия эти два килограмма могут показаться вам всеми ста килограммами. В этом случае лучше подойдет комбинация амортизационного подседельного штыря и амортизационной вилки. Но если вы мчитесь по даунхиллу, то задний амортизатор может дать неоценимое преимущество. У большинства производителей ход заднего амортизатора составляет примерно 50 — 80 мм. Чаще всего используются пружинно-масляные амортизаторы, хотя иногда с целью экономии веса применяются воздушно-масляные. Имейте в виду, что чем легче амортизатор, тем дороже он стоит и и более высокие у него требования к техническому обслуживанию.

Амортизационный подседельный штырь.

Данный тип подвески прошёл долгий путь развития, пока в в конце концов не была определена оптимальная конструкция амортизационного подседельного штыря, которая выполняет свою работу на сто процентов. Обычно это просто обычный воздушно-масляный, пружинно-масляный амортизатор или амортизатор на основе эластомера. Его ход составляет примерно 25 — 50 мм, что идеально подходит для спокойных велопрогулок. А появление новых прочных материалов только подтвердило жизнеспособность данной концепции. Подседельный штырь с амортизатором хорош при подъёмах в гору, так как амортизация пропадает, как только вы становитесь на педали. К единственному недостатку амортизационного подседельного штыря можно отнести изменение высоты седла при попадании в ямы, но большинство велосипедистов не замечают этого. Если вы в основном ездите по сложным трассам, то вам лучше купить двухподвесный велосипед.

Покрышки.

Первые горные велосипеды представляли из себя ничто иное, как круизёры с большими широкими шинами. Если немного уменьшить давление воздуха в покрышке, то она сама по себе станет неплохим амортизатором. Максимальное давление в большинстве покрышек горных велосипедов составляет 50 — 60 psi, но на них можно ездить и при давлении 35 psi. В этом случае покрышка легче деформируется и лучше поглощает удары. Кроме того при снижении давления в покрышке увеличивается ширина протектора, соприкасающегося с дорогой, что тем самым увеличивает силу сцепления. Никогда не снижайте давление в покрышке ниже минимально рекомендуемого, так как в этом случае резко возрастает вероятность прокола камеры и вам придётся долго клеить велосипедную камеру.

Естественная амортизация.

Конечно, подвеска повышает комфорт езды на велосипеде, но она также способствует тому, что велосипедисты начинают ездить более небрежно. Но почему даже на велосипеде с хорошей амортизацией следует аккуратно объезжать препятствия, а не просто наезжать на них? Потому что на ваш организм всё равно оказывается достаточно большая нагрузка. Используйте правильную технику езды на велосипеде и берегите своё тело. Ваши руки и ноги от природы являются идеальными амортизаторами — узнайте как правильно ими пользоваться!

Что лучше — купить новый велосипед или проапгрейдить подвеску?

Наряду с колёсами и ходовой, первое, что нужно проапгрейдить на велосипеде, так это подвеску. Тем самым вы:

  • Повысите комфорт езды на велосипеде.
  • Сможете больше проехать с меньшей усталостью.
  • Сбережёте свою спину и запястья.
  • Откройте для себя тот факт, что в некоторых случаях новая амортизационная вилка может быть легче, чем идущая в комплекте с велосипедом вилка без амортизации.

Однако хорошая амортизационная вилка стоит в районе 200 — 700 долларов. И если вы ещё хотите купить раму или заменить некоторые компоненты на своём велосипеде, то экономически выгодней будет купить новый велосипед. Большинство новых велосипедов поставляются с хорошей подвеской и отличными комплектующими (тормоза V-brakes, современные переключатели и т. д). Для более детальной информации читайте нашу статью о том как выбрать велосипед.

Если ваш велосипед был изготовлен до 1995 года, то вероятно из-за устаревшей конструкции его нельзя будет модернизировать. Даже, если вы установите амортизационную вилку на такой велосипед, то им станет очень сложно управлять.

Резина, воздух или пружина?

Какой амортизатор лучше всего выбрать зависит от того насколько хорошо вы умеете обращаться с инструментами. Различные типы амортизаторов требуют разного уровня технического обслуживания. Если вам нравится возиться с велосипедом, то гидравлический амортизатор как раз для вас. Если же вы предпочитаете свести к минимуму техническое обслуживание велосипеда, то выбирайте пружинные амортизаторы, у которых самые низкие требования к техническому обслуживанию.

Существует три основных способа амортизации:

Эластомерный. По сути это обычные резиновые уплотнители, которые поглощают удары. Это самый старый метод амортизации. Уровень амортизации зависит от плотности резины. Они смазываются смазкой. В рабочем состоянии их не слишком сложно поддерживать — требуется только регулярная чистка. Как правило, они изнашиваются за один год жесткой эксплуатации, после чего их лучше поменять на пружинные.

Воздушный / масляный. В воздушных и масляных амортизаторах удар поглощается при прохождении жидкости или газа под давлением через ряд камер. Это достаточно капризные амортизаторы, требующие регулярного технического обслуживания. Кроме того они обеспечивают меньший уровень защиты от ударов, чем две другие системы. Но они очень лёгкие и именно поэтому многие профессиональные велосипедисты выбирают этот тип амортизаторов.

Пружинный. Старые добрые пружины, но новой формы. У первых пружинных амортизаторов была такая сильная отдача, что езда по плохой дороге становилась ещё хуже, чем без подвески. С введением масляной системы амортизации, которая уменьшает отдачу пружины с помощью эффекта прохождения жидкости через ряд камер, пружинно-масляные амортизаторы стали стандартом. Они могут быть немного тяжелее за эластомерные и воздушно-масляные амортизаторы, но они требуют меньше технического обслуживания — только небольшой регулярной чистки. Эластомерные амортизаторы лучше всего заменять именно на пружинно-масляные.

Настройка подвески велосипеда.

Большинство вышеперечисленных систем амортизации поддаются регулировке. Вначале подвеску необходимо настроить так, чтобы компенсировать свой вес — это так называемая преднагрузка. Далее в течении нескольких поездок подвеску следует «разносить», то есть сжать пружину. Если подвеску не отрегулировать правильно, то от неё нельзя требовать безупречной работы. Некоторые подвески можно быстро настроить во время езды. Они стоят дороже, но будут весьма полезны при езде по разнообразной местности.

Правильно настроить подвеску это почти что искусство. Чтобы добиться идеальной амортизации, следует учесть такие факторы, как преднагрузка, демпфирование, локаут, вес масла и многое другое.

Самокат Carlson

Всем привет!К следующему сезону собираю электросамокат.Колёса от картинга.Подвеска эластомерная полиуретан.

После постройки были испытания самоката.
Подвеска с использованием полиуретана не оправдала мои надежды.
Поэтому решено полностью отказаться от такого типа подвески и перейти на воздушные амортизаторы.
Для этого были изготовлены новая передняя вилка рычажного типа и задний маятник.

Подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля— совокупность деталей, узлов и механизмов, играющих роль соединительного звена между кузовом автомобиля и дорогой. Подвеска автомобиля оказывает ре­шающее влияние на характеристики вибрации и, следовательно, на комфортабельность езды и безопасность движения. В зависимости от категории автомобиля и условий использо­вания преобладают различные решения.

  1. Шины
  2. Эластомерные крепления
  3. Пружины кузова
  4. Типы пружин
    • Листовые рессоры
    • Винтовые пружины
    • Торсионы
    • Пневматическая подвеска
    • Пневмоподвеска с сильфонами
    • Гидропневматические подвески
    • Стабилизаторы поперечной устойчивости
    • Компенсаторные пружины

Конструктивные элементы подвески колес (на примере подвески с полуосями типа МакФерсон)

На рис. «Конструктивные элементы подвески колес (на примере подвески с полуосями типа МакФерсон)» показаны различные элементы кон­струкции подвески, для примера взята модель четверти автомобиля. Общий принцип: к конструктивным элемен­там подвески относятся все детали подвески колес автомобиля, обеспечивающие возвратные силы в случае эластичной деформации.

Материалами, выполняющими эту работу в различных системах подвески, являются сталь (пружинная сталь), полимерные материалы (резина) или газ (воздух).

Пример HTML-страницы

Шины

Будучи связующим звеном между дорожным покрытием и автомобилем, шина является первым конструктивным элементом подвески автомобиля в передаточной цепочке между источником возбуждения и пассажирами, оказывающим решающее влияние и на комфорт (акустика, плавность хода), и на безопасность дорож­ного движения (потенциал продольных и поперечных сил). Это влияет на характеристики как подвески, так и амортизации, при этом шины не являются достаточными для отказа от других вибропоглощающих элементов в со­временных автомобилях. Исключением здесь будут, к примеру, строительные машины, где изменение требований к комфорту означает, что в большинстве случаев подвеска и аморти­зация достигаются посредством шин.

Эластомерные крепления

Эластомерные крепления — это резиновые эле­менты с различными функциями и свойствами, которые соединяют между собой отдельные компоненты системы шасси или крепят их к кузову.

Резиновые крепления используются для виброизоляции и, соответственно, повыше­ния комфорта, особенно в случае высокочастотного возбуждения (акустика). В то же время, подходящая конфигурация (геометрия, жесткость резиновых креплений и т.д.) может решающим образом повлиять на динамику движения.

В отличие от серийно выпускаемых автомо­билей, в гоночных автомобилях используются универсальные шаровые соединения UniBall (а не соединения с резиновыми креплениями между подвеской колес и кузовом); это повы­шает динамику, но снижает комфорт.

Чтобы найти компромисс между обеспе­чивающими комфорт мягкими креплениями и улучшающими динамику жесткими креплениями, все чаще используются активные элементы подвески, способные адаптировать свои свойства к каждой ситуации.

Пружины кузова

Пружины кузова являются деталями шасси, создающими большую часть вертикальных возвратных сил между колесом и кузовом. В зависимости от ситуации, используются раз­личные типы пружин с сильно разнящимися свойствами. Обзор характеристик конструк­тивных элементов подвески автомобиля при­веден в табл. «Конструктивные элементы подвески автомобиля».

Конструктивные элементы подвески автомобиля

2

Типы пружин

Листовые рессоры

Самыми старыми типами пружин, используе­мых в конструкции автомобилей, являются листовые рессоры, которые использовались еще в каретах (рис. «Пример листовой пружины с функцией рычагов подвески» ). Наряду с функциональ­ностью подвески, крупным преимуществом пружин этого типа является возможность использования в качестве конструктивного элемента подвески для соединения кузова и оси. Однако амортизирующие характеристики многослойных листовых рессор могут иметь отрицательный эффект (акустические влия­ния). Достигаемые ими смягчающие усилия недостаточны для полного отказа от тради­ционных амортизаторов.

Пример листовой пружины с функцией рычагов подвески

Отрицательное влияние на комфорт и боль­шая масса листовых рессор означают, что они больше не отвечают потребностям рынка легковых автомобилей и поэтому использу­ются лишь в немногих из них (минивэнах, внедорожниках). Все еще обычным является использование этого типа пружин в грузовых автомобилях, благодаря невысокой стоимости и высокой надежности.

Пример HTML-страницы

Винтовые пружины

Большая свобода конфигураций при низкой стоимости сделала винтовые пружины наи­более часто используемым типом пружин для кузовов легковых автомобилей. У пружин этого типа возвратные усилия создаются путем упругого кручения отдельных витков при из­менении длины.

Так как винтовые пружины в основном спо­собны поглощать силы в направлении своей продольной оси, то при их использовании в качестве кузовных пружин другие компоненты соединяются рычагами подвески.

Примеры конструкций различных типов винтовых пружин

Геометрическая конфигурация пружин, соот­ветствующая заданным требованиям (толщина прутка, диаметр пружины и расстояние между витками, рис. «Примеры конструкций различных типов винтовых пружин» ), означает, что могут быть до­стигнуты не только разные расчетные мощно­сти, но и разная прогрессия жесткости пружин на протяжении сжатия. Это, в свою очередь, можно использовать для влияния на зависящую от нагрузки собственную частоту кузова и, стало быть, комфортабельность езды.

Торсионы

Этот тип пружин в основном встречается в лег­ковых автомобилях и минивэнах. Торсионы представляют собой валы из пружинной стали, подвергаемые кручению. Жесткое крепление одного конца вала и поворотное крепление другого его конца означает, что вал подверга­ется упругому кручению под нагрузкой в виде крутящего момента, действующего в направ­лении его оси. В легковом автомобиле упругое кручение торсионного вала достигается с по­мощью рычага, прикрепленного к поворотному концу вала (рис. «Конструкция торсионных пружин» ). Как правило, эти рычаги являются рычагами подвески данной оси или подвески колеса. Торсионы обычно распола­гаются в несущем центре рычагов подвески со стороны кузова, на противоположный конец которых в качестве внешней нагрузки воздей­ствует вертикальная сила колес FR.

Конструкция торсионных пружин

Пневматическая подвеска

Пример HTML-страницы

Описанные выше кузовные пружины являются фиксированными, пружинящими средами, где работа выполняется за счет изменения формы стальных пружин. В отличие от них, работа пружины в случае с пневматической подвеской выполняется за счет изменения объема газа в подушке. Кузов автомобиля изолируется от ис­точника возбуждения эффективным объемом газа (бывает также дополнительная жидкость, см. гидропневматические подвески) и вибри­рует на газовой подушке внутри пневмоподве­ски (см. рис. «Конструкция пневмоподвески» ). В результате появляется благопри­ятная возможность интегрировать функцию регулирования клиренса, реализуемую путем закачивания или откачивания промежуточной среды (газа или жидкости).

Характеристическим параметром пнев­моподвески является «теоретическая длина пневмоподушки» hth, частное от зависящего от сжатия рабочего объема V(z) (включая лю­бой дополнительный объем) и эффективной площади поверхности A на которую давит газ:

hth = V(z) / A (уравнение 1),

Уравнение для силы сжатия баллона F:

pa — атмосферное давление,

p1 — внутреннее давление,

обычно приводит к следующему уравнению для жесткости пневмоподвески:

c(z) = Anp(z) 1/ hth (уравнение 3).

Показатель политропы для изотермических и медленных движений подушки n = 1, а для адиабатических и быстрых движений подушки n = 1,4. Значения собственной угловой частоты вычисляются так же, как и для стальных пру­жин:

ωGas = √ c/m = √ (c(z)g /(р -pа)А) = √ (gnp(z)/(р -pа) А hth) (уравнение 4).

При удовлетворении требований к отно­сительно небольшому диаметру подушки p1»рa. Это упрощает уравнение для собственной угловой частоты до следующего:

ωGas = √ gn/h th (уравнение 5).

Влияние подвески на собственную частоту

Сравнение действий различных систем подвески в зависимости от полезной нагрузки

Однако упомянутая выше пневмоподвеска — теоретический поршневой цилиндр — используется в автомобилях только в измененном виде, при этом в принципе делается различие между двумя типами подвесок — сильфонная пневмоподвеска и гидропневматическая под­веска. Фундаментальная разница в отношении вертикальной динамики кроется во влиянии на­грузки на плавность хода и на жесткость упругих элементов в балансировке уровня обеих систем. В то время как в случае с гидропневматиче­скими подвесками балансировка уровня дости­гается путем подкачки жидкости (с постоянной массой газа в подушке), у пневмоподвесок с сильфонами балансировка уровня происходит путем подкачки в подушку газа (воздуха) и, соответственно, восстановления исходного объ­ема. Вызываемое этим изменение жесткости гидропневматических подвесок также приводит к зависимости нагрузки от собственной частоты кузова. В отличие от гидропневматической под­вески пневмоподвеска с сильфонами имеет практически постоянную собственную частоту во всем диапазоне нагрузок.

На рис. «Сравнение действий различных систем подвески в зависимости от полезной нагрузки», изображено влияние разных систем подвески на собственную частоту и также кос­венно — на комфортабельность езды, с ростом нагрузки. Причинами влияния собственной частоты кузова на комфортабельность езды являются разные резонансные диапазоны раз­личных органов человеческого организма и тот факт, что возбуждение частей тела человека с их собственной частотой вредит здоровью. Вот почему необходимо, чтобы собственная частота какого-либо тела, ниже резонансных частот человеческого тела, была как можно более независимой от нагрузки.

Однако на рис. «Сравнение действий различных систем подвески в зависимости от полезной нагрузки» также хорошо видно, что приблизительно постоянная собственная ча­стота с растущей нагрузкой имеет место только в случае с пневмоподвесками. В случае со стальными упругими элементами собственная частота падает из-за постоянной жесткости пружины; с другой стороны, в гидропневма­тической системе она растет.

Пневмоподвеска с сильфонами

Пневмоподвеска с сильфонами

Пневмоподвески с сильфонами с пневма­тической регулировкой клиренса имеют по­стоянный объем газа (см. выше) и делятся на две категории. В первую очередь, это пневмоподвески с сильфонами и во вторую — пневмоподвески с U-образными сильфонами (рис. «Пневмоподвеска с сильфонами» ), которые аналогично пневматическим шинам состоят из резины, армированной тка­нью. В этих системах регулировка клиренса реализована путем подкачки или откачки газа, при этом объем подвески остается постоян­ным.

Эффективная площадь пневмоподушек (и, соответственно, градиент возвратной силы), затрагиваемая избыточным давле­нием, обычно непостоянна. Это позволяет повлиять на грузоподъемность путем проек­тирования контуров поршня пневмоподвески с U-образными сильфонами (и, соответственно, изменение эффективной площади А в урав­нении 3 через диапазон подвески). Эффек­тивную площадь А пневмоподвески можно определить через эффективный диаметр. С интеграцией дополнительного объема (уве­личение h th , см. рис. «Конструкция пневмоподвески» ) можно достичь менее прогрессивной характеристической кривой.

Гидропневматические подвески

Гидропневматическая подвеска

В соответствии с вышесказанным гидропнев­матические подвески (рис. «Гидропневматическая подвеска» ) со встроенной регулировкой клиренса представляют собой пневмоподвески с постоянной массой газа (см. выше), при этом поток энергии проходит не только с помощью газа, но и жидкости. Здесь жидкость и газ разделяются непрони­цаемой резиновой мембраной. Износостойкое, с низким коэффициентом трения, уплотнение между поршнем и цилиндром достигается лишь при наличии жидкости внутри.

Другим преимуществом этой системы яв­ляется возможность интеграции гидравличе­ской амортизации в конструктивный элемент подвески. С другой стороны, недостатком яв­ляется зависимость от собственной частоты при нагрузке (влияние на комфорт). Причиной этого является подкачка и откачка жидкостей при постоянной массе газа, необходимой для регулирования клиренса. Чувствительное к нагрузке изменение объема газа приводит к смещению жесткости подвески таким образом, что с ростом нагрузки фундаментально растет собственная частота (см. рис. «Сравнение действий различных систем подвески в зависимости от полезной нагрузки» ).

Стабилизаторы поперечной устойчивости

Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости

Описанные выше системы подвески исполь­зуются главным образом для вертикальной амортизации автомобиля. Для устранения по­перечной раскачки, с другой стороны, наряду с классическими пружинами кузова использу­ются дополнительные пассивные или активные стабилизирующие штанги (при определенных обстоятельствах — с дополнительной амортизацией крена). Принципиальная схема при­ведена на рис. «Принцип работы стабилизатора поперечной устойчивости». В случае крена кузова, т.е. изменения длины пружин колес одной оси в разных направлениях, стабилизатор подвер­гается кручению и выдает компенсирующий крутящий момент вокруг оси качения. С другой стороны, в случае чисто вертикальных пере­мещений одной оси стабилизатор не оказы­вает никакого эффекта. Если пропорции по­перечного раскачивания, компенсируемого стабилизаторами на передней и задней осях, отличаются от пропорций, компенсируемых пружинами кузова, то не только уменьшается угол крена, но также изменяется распределе­ние разностей в нагрузке на колеса одной оси на поворотах.

Пример HTML-страницы

У автомобиля с соответствующей конфи­гурацией стабилизаторов это может сместить характеристики рулевого управления в сторону недостаточной поворачиваемости (увеличение жесткости качения на передней оси или умень­шение жесткости качения на задней оси) или избыточной поворачиваемости, при этом все параметры остаются неизменными. В случае с активными стабилизаторами можно активно регулировать усилие стабилизатора, адапти­руя его к дорожной ситуации. Это позволяет снизить, например, эффект копирования на одной оси (из-за разъединения правой и левой сторон), когда автомобиль движется прямо, но это также повышает динамику движения на поворотах, минимизируя крен кузова. В этом случае стабилизаторы не влияют на характе­ристики вертикальной вибрации автомобиля.

Компенсаторные пружины

Принцип работы компенсаторной пружины

Компенсаторные пружины оказывают эффект, противоположный эффекту стабилизатора (рис. «Принцип работы компенсаторной пружины» ). Будучи чисто ударным элементом, они не работают при поперечной раскачке кузова. Компенсаторная пружина в прошлом ис­пользовалась в конструкции осей, где кине­матика подвески колес требовала как можно сильнее уменьшить разницу между нагрузками на колеса для подавления «эффекта покоя» (более сильная отдача на колесе, находящимся на внутреннем радиусе поворота по сравнению со сжатием пружины на колесе, движущемся по внешнему радиусу поворота). Тогда можно было бы соответственно уменьшить жесткость подвески кузова. Компенсаторные пружины в подвесках современных легковых автомоби­лей больше не используются.

Виды амортизационных вилок, их настройки и установка

Для каждого велосипедиста всегда открытым остается вопрос, какую вилку выбрать, как правильно настроить и использовать. Для начала рассмотрим основные типы вилок и в каких дисциплинах они используются.

Виды амортизационных велосипедных вилок

велосипедная вилка

В простых эластомерных вилках, которые устанавливаются на бюджетные велосипеды, используются две пружины, которые отскакивают в момент наезда на препятствие или яму. Эластомер — это резинка, похожая на школьную. Она противодействует обратному отскоку пружины, смягчая его. Такая вилка слабо чувствительна к мелким преградам и плохо гасит вибрации. Годна пружинно-эластомерная вилка для катания в прогулочном режиме по паркам, легкому бездорожью. Настройке тут поддается только жесткость пружин, которая регулируется крутилками, расположенными на короне вилки. Оптимальная под вес ездока 65-90 кг. Если вес велосипедиста небольшой, можно поискать более мягкие пружины. На велосипедном рынке эти вилки представлены брендами RST, Suntour, ноунейм.

На велосипедах среднего ценового сегмента устанавливаются пружинно-масляные вилки. Такие вилки не считаются бюджетными. Качество таких вилок на порядок выше от пружинно-эластомерных. В одной ноге пружинно-масляной вилки находится пружина, в другой – масляный картридж и камера. За сжатие отвечает пружина (стальная или титановая), за скорость отскока — отдельный масляный картридж, который представляет собой набор шайб с отверстиями разного сечения. Вращая рычаг настройки отскока площадь сечения этих отверстий снижается или увеличивается, замедляя или ускоряя отскок. По сути отскок зависит от скорости прохода масла через отверстия картриджа. Это полезно при езде по разному типу неровностей. Если у вас впереди неровная дорога с множеством мелких препятствий – смело крутите отскок в быстрое положение и вилка будет отрабатывать всю мелочь. При езде по глубоким неровностям, таким как ямы на дорогах, проселочных дорогах, важна работа вилки с медленным отскоком, чтобы велосипедист не потерял управление, а вилка обеспечила плавную езду.

вилка-пружинно масляная амортизационные вилки

Картридж может также иметь функцию локаута (блокировать вилку при необходимости). При блокировке вилки системой локаут, масло перестает перетекать из камеры в камеру и вилка фактически превращается в жесткую. Это полезно при долгой езде по шоссе и для экономии сил в подъеме. Особенно удобно пользоваться выносным локаутом, переключатель которого расположен на руле.

локаут вилки выносной локаут вилки

Вилки с системой амортизации пружина-масло производят такие известные бренды как Rock Shox, Suntour и др. На велосипедах среднего и топового сегмента устанавливаются вилки с системой амортизации воздух-масло (часто их называют просто воздушные вилки). В качестве пружины тут воздух, а демпфер — масло. Вместо стальной пружины — поршень, закрепленный в штанах, и герметичная воздушная камера в ноге вилки. В камеру высокого давления через ниппель для подкачки нагнетается воздух специальным насосом высокого давления (в инструкции указано необходимое давление в зависимости от веса велосипедиста) и когда поршень начинает двигаться в камере — сжимается накачанный в ней воздух. Давление воздуха внутри камеры и определяет мягкость вилки. За отскок, как и в пружинно-масляной вилке, отвечает картридж с маслом. Это качественные вилки, которые относятся к полупрофессиональному/профессиональному уровню, где используются сложные технологии. Они дороже от вышеперечисленных типов вилок и изготовляются из качественного материала. Предназначены для серъезного технического катания по бездорожью. Воздушные вилки обеспечивают максимально точную настройку под конкретного велосипедиста и особенности его езды, а также самую лучшую амортизацию по сравнению с остальными типами вилок — поглощают микровибрации, проглатывают мелкие неровности, не выстреливают, колесо едет не отрываясь от земли. Такие вилки будут хорошо работать как с маленьким весом ездока (до 50 кг), так и большим (более 100 кг).

Важно помнить, что настраивается любая вилка под конкретного велосипедиста, его вес и особенности езды! Для более точной настройки обязательно необходимо пройти тест-драйв, так как понять какой именно работы от вилки вы хотите можно только при ее работе на неровностях.

В каких дисциплинах используются амортизационные вилки

Амортизационные вилки для дисциплины кросс-кантри используются с ходом 80-100 мм, дисковыми тормозами и максимально облегченной конструкцией: карбоновые штоки и штаны, крепления исключительно под дисковый тормоз, амортизация осуществляется за счет накачки воздуха в камеры высокого давления. Для компенсации в другой ноге вилки используется масло разной вязкости, в зависимости от сезона. Такие вилки используются уже не только профессионалами мирового уровня на соревнованиях, но и продвинутыми любителями. Более простые вилки для таких велосипедов имеют алюминиевые или стальные составляющие, роль амортизатора выполняет пружина и масло. В крайне редких и бюджетных моделях велосипедов используются пивоты для крепления ободных тормозов (v-brake). В дисциплинах эндуро (enduro), all-mountain и даунхилл (downhill) используются амортизационные вилки с такой же системой амортизации, как и в кросс-кантри, разным будет только ход самой вилки: от 120-140 мм до 200 мм. Чем выше нагрузка на вилку и больше препятствий, тем, соответственно, больше ход. Вилки для даунхилла имеют двойную корону для повышенной прочности и увеличенный диаметр ног, который позволяет увеличить торсионную жесткость вилки.

виды велосипедных вилок

Отдельно стоит выделить велосипедные вилки фирмы Cannondale, под названием Lefty. В ранних моделях для амортизации использовались пружины, в современных – система воздух-масло.В конструкции вилок «лефти» используются игольчатые подшипники, что позволяет работать вилке даже при сильной боковой нагрузке, которая происходит во время поворотов. Сама вилка интересна еще тем, что отсутствует одна нога, крепление колеса осуществляется только с одной стороны, поэтому необходима специальная втулка. Также вилка является перевертышем, то есть нога вилки расположены снизу, что позволяет снизить подрессоренную массу. Плюсом данной вилки является сниженный вес и лучшая торсионная жесткость общей конструкции.

вилка Lefty

В туристических, городских и некоторых грэйвел-эндуро велосипедах используются короткоходные амортизационные вилки с ходом 30-70мм. Там встречаются как простые эластомерные, так и более продвинутые воздушные вилки. Короткий ход таких вилок обеспечивает достаточную амортизацию на мелких неровностях и не влияет на геометрию велосипеда.

передняя вилка велосипеда

Если вы определились с типом вилки, которая установлена на вашем велосипеде, или которую собираетесь приобрести, перейдем непосредственно к настройке вилки или её установке.

Настройки велосипедной вилки

блокировка хода вилки велосипеда

Lockout (блокировка вилки). Полезно при езде по шоссе или вгору. Амортизация вилки не работает (не пружинит), вас не раскачивает, тем самым экономятся силы.

В некоторых дорогих моделях кнопка Lockout вынесена на руль и переключаться можно без остановки, на ходу!

настройка вилки на велосипеде

Preload (преднагрузка) – настройка жесткости пружины. Эта настройка позволяет отрегулировать показатель SAG — величину в %, показывающую на сколько просядет вилка, если вы её нагрузите. Для МТБ — 15-20 %, для экстремального спорта — 25–30 % .

Если вилка сильно просядет, то для преодоления препятствий вам может не хватить хода вилки или она будет сильно раскачиваться во время разгона или подъема в гору. А если недостаточно проседает — будет сильно бить по рукам при наезде на препятствие, не достаточно амортизируя. На воздушных вилках этот показатель регулируется количеством воздуха, накаченного в вилку согласно веса.

регулировка скорости отскока вилки

Rebound (скорость отскока вилки) — скорость, с которой пружина возвращается в исходное положение после сжатия. Этот показатель отвечает за мягкость и скорость, с которой вилка будет готова снова сработать.

Как писалось выше — за эту настройка отвечает за размер отверстий в масляном картридже, уменьшая или увеличивая его, вы замедляете или ускоряете отскок. По сути отскок зависит от скорости прохода масла через отверстия картриджа. Чем шире отверстие — тем выше скорость отскока. Это полезно при езде по разному типу неровностей. Если у вас впереди дорога с множеством мелких препятствий – смело крутите отскок в быстрое положение и вилка будет отрабатывать всю мелочь. При езде по глубоким неровностям, таким как ямы на дорогах, проселочных дорогах, важна работа вилки с медленным отскоком, чтобы велосипедист не потерял управление, а вилка обеспечила плавную езду.

скорость сжатия вилки

Сompression (скорость сжатия пружины). Регулировка, отвечающая за скорость сжатия вилки под воздействием ударов от поверхности. Различают высокоскоростное и низкоскоростное сжатие.

Низкоскоростное сжатие (low-speed compression) позволяет точно настраивать чувствительность вилки при обработке мелких неровностей, минимизировать раскачку при педалировании, клевки при торможении, перераспределении веса в поворотах и т.п. Ход пружины будет более плавным и мягким. Подходит при езде по прямой. Высокоскоростное сжатие (High-speed compression) отвечает за работу вилки на спусках, больших неровностях, камнях, ямах, при приземлении с трамплинов и т.д. Тут пружина будет более жесткой и моментально будет срабатывать. Для более агрессивного катания. На дорогих моделях велосипедов крутилка Сompression есть на руле, которая позволяет регулировать скорость хода вилки на ходу.

Установка вилки на велосипед

В зависимости от материала вилки есть металлические и карбоновые штоки. Все новые вилки идут с необрезанным штоком и при установке на велосипед его необходимо укоротить. Укорачивать стоит аккуратно, специальным инструментом, с учетом запаса длины на вынос, чашек рулевой колонки и проставочных колец.

Для металлических штоков используют труборез либо ножовку по металлу:

труборез для установки вилки на велосипед ножевка для установки вилки на велосипед

Для карбоновых штоков используют только ножовку по металлу. А чтобы разрез был ровным на металлическом или карбоновом штоке, желательно использовать направляющую для резки труб.

направляющая для резки труб для установки вилки на велосипед

После разреза, края обрабатываются напильником. Если шток вилки металлический, то вбивается якорь или в народе «ромашка», с помощью инструмента для забивания ромашки (или инструмента для установки якоря в шток для вилок), внутрь которой вкручивается болт, стягивающий рулевую. Если шток вилки карбоновый, то устанавливается специальный якорь для карбоновых штоков.

якорь для металического и карбонового штока вилки

Если вилка имеет крепления под ободные тормоза, перед установкой тормозов, посадочные места необходимо смазать консистентной смазкой для плавности хода самих тормозов. Крепления под дисковый тормоз на новых вилках нередко требуют торцевания – удаления лишней краски на контактной поверхности для плотного и ровного прилегания калипера (тормозной машинки или суппорта). Для торцевания креплений под дисковые тормоза, как правило, используют специальный инструмент, при его отсутвии можно возпользоваться напильником.

Совет: Воздушные вилки требуют подкачки под вес велосипедиста, масло по заводу заливается универсальной вязкости. И если вы будете использовать велосипед зимой, необходимо сменить масло на менее вязкое для лучшей работы вилки. При отрицательных температурах простые эластомерные вилки практически перестают работать, т.к. в них используется консистентная (густая) смазка, так что обратите на это внимание!

После установки вилки на велосипед, необходимо отрегулировать передний тормоз, настроить положение колеса относительно рамы и убрать люфт рулевой колонки.

Не забывайте пользоваться советами производителя самой вилки при эксплуатации и обслуживании. Это значительно увеличит срок использования и позволит получить максимальное удовольствие от езды.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *