Подвеска колесных и гусеничных машин

Подвеска – связь рамы машины с колесами или опорными катками - рисунок 54.

Назначение – обеспечить необходимую плавность хода и смягчать удары, возникающие при встрече с неровностями пути.

В зависимости от наличия упругого элемента (рессоры) различают жесткие, полужесткие и упругие подвески.

Жесткая – подвеска в которой нет рессор (применяют лишь иногда на тихоходных машинах).

Полужесткая – часть веса подрессорена ( ТТ-4, Т-100 и др.) – рисунок 55.

Рисунок 55 Схема полужесткой подвески

Упругая – на автомобилях и тракторах, работающих с повышенными скоростями – рисунки 56-а, 57.

По характеру кинематической связи колес с рамой подвески – независимые (индивидуальные) и балансирные (зависимые, блокированные).

Независимая – каждое колесо (мост) связано с рамой независимо от остальных колес (мостов).

Рисунок 56 Схемы подвески автомобиля: а- индивидуальная; б- зависимая

Балансирная – опорные катки (колеса) связаны рычагами или рессорами и в таком блокированном виде крепятся шарнирно на раме – рисунки 56-б, 58.

По типу упругого элемента – рессорные, пружинные, стержневые (торсионные), резиновые, пневматические, гидравлические и комбинированные (несколько упругих элементов).

Результаты исследований показали, что независимая подвеска дает возможность использовать больший запас упругости рессор, чем балансирная. Это объясняется следующим.

Наибольший подъем катка или колеса для любой подвески определяется величиной клиренса. При независимой подвеске (принимая, что рама не успевает переместиться) наибольший подъем колеса происходит за счет полной деформации рессоры данного колеса.

Рисунок 57 Схемы независимой (индивидуальной) подвески колесных и гусеничных машин

Рисунок 58 Схемы подвесок:- балансирная (блокированная),- межбортовая балансирная связь поперечной рессорой,- переход неровности при балансирной подвеске,- обтекание неровностей при балансирной подвеске

В балансирной – наибольший подъем колеса может произойти за счет деформации рессор всех колес, связанных балансиром, и выйти за допустимые пределы. Поэтому в этих подвесках ограничивают прогиб рессор, что снижает использование запаса их упругости.

Большой запас упругости рессор очень важен для быстроходных машин, т.к. при быстром переезде через неровности удары достигают большой силы. Поэтому прочность и надежность подвески будет тем больше, чем выше значение потенциальной энергии рессор, приходящейся на единицу подрессоренного веса _i=2n

λ=(Σm_i∙f²_i)/(2∙G_к) , (209)

_i=1

где m_i - коэффициент (модуль) жесткости отдельной рессоры, деформация которой совпадает с ходом катка;

f_i – полный прогиб рессоры;

G_к – подрессоренный вес машины;

n - число катков (колес) одного борта машины.

Значение у независимой подвески больше, чем у балансирной, поэтому независимая подвеска получает все большее распространение на быстроходных

Рисунок 59 Схема перехода неровности при балансирной подвеске

машинах. На тихоходных тракторах чаще применяют балансирную. Выделим из рисунка 57 схему переезда препятствия машиной с балансирной побвеской. При переезде через неровности высотой h средняя точка балансира, а, следовательно, и рама поднимутся только на h/2 (без учета деформации рессоры) - рисунок 59. Если сблокировать не два, а больше катков, подъем рамы будет еще меньше, т.е. эта подвеска уменьшает вертикальные колебания трактора, что наглядно видно при медленном переезде препятствий –катки как бы обтекают препятствия.

Рисунок 60 Схема перекоса осей среднего и заднего мостов трехосного автомобиля

В многоосных автомобилях высокой проходимости часто колеса «связывают» балансирами (обычные рессоры). Это позволяет колесам «обтекать» препятствия, не отрываясь от грунта. Кроме того подвеска должна допускать перекос осей мостов автомобиля. Предельный угол характеризует приспособляемость автомобиля к неровностям дороги – рисунок 60.