Понимание пружинно-амортизаторов: функция, дизайн, преимущества

Высокая КПД коробки передач и вес гидравлического амортизатора делают его предпочтительным для коммерческого транспорта. На основе аналитической процедуры разработаны алгоритмы для определения необходимого хода и длины поршня под заданные условия, а также энергоемкости амортизатора.

Что такое пружинно-амортизатор?

Пружинно-амортизаторы высокоэффективны в динамике. И по поглощению, и по рассеянию энергии обеспечиваются сжатым воздухом и масляным цилиндром. Одно действие (single-acting) — самая частая структура в коммерческом транспорте — тип демпфера, поглощающий энергию, заставляя масляную камеру противодействовать сначала сухому воздуху или азотной камере, затем сжимать газ и масло. При сжатии масло и газ остаются разделенными или смешиваются в зависимости от дизайна. После первоначального удара энергия рассеивается за счет давления воздуха, заталкивающего масло обратно в камеру через сопла.

Хотя сжатое отверстие может быть просто отверстием в диске, большинство дизайнов имеют измерительный штырь, проходящий через него, а диаметр отверстия варьируется. Вариация подбирается так, чтобы нагрузка на колонну была достаточно постоянной под динамической нагрузкой. Если бы это можно было сделать константой, КПД коробки был бы 100%. На практике этого не достигают, 80–90% — типичные значения. Поскольку на концептуальном этапе интересен только коэффициент КПД, дополнительное обсуждение дизайна штыря не дается.

Принцип работы пружинно-амортизатора

Существует много дизайнов, но базовая операция одинакова. Демпферы — многокамерные цилиндры с одним или несколькими отверстиями между камерами. При ударе в шток поршня внутренний поршень движется, повышая давление жидкости в цилиндре. Жидкость течет через отверстия, снижая давление и повышая температуру. Так кинетическая энергия движущегося объекта превращается в тепло при остановке.

КПД и эффективность зависят почти полностью от пути утечки между двумя сторонами цилиндра. Однако способность поглощать энергию зависит от размера демпфера и того, как поршень возвращается в покой. Пружинные возвраты компактнее и удобнее моделей с внешними аккумуляторами, но имеют меньшую энергоемкость.

Регулируемые пружинно-амортизаторы

Оснащены рядом отверстий вдоль всей длины металлической трубы. Разрезанная дистрибутивная труба, надеваемая на стационарную, вращается внешним кольцом для регулировки общей эффективной площади и желаемой скорости выпуска.

При вращении дистрибутивной трубы к открытому положению — макс. площадь отверстий, мин. сопротивление. К закрытому — площадь уменьшается, сопротивление растет. Этот метод адаптирует орифисы к нестандартным входным условиям, преодолевая главный недостаток гидроударников. Правильно настроенный демпфер дает то же почти идеальное затормаживание, что и гидроударник. Главное преимущество — работа в широком диапазоне условий; главный недостаток — ручная перенастройка при каждом изменении входных условий.