страница - 48
Глава 7
Передняя подвеска и рулевое управление Содержание
Введение................................................................................................................1
Неподрессоренные массы - что это такое,
и чем обусловлена их важность?...........................................................2
Виды передней подвески -телескопическая вилка............................3
Виды передней подвески - рычажные вилки тянущего и толкающего типов......................................................................................4
Виды передней подвески - альтернативы телескопической вилке..............................................................„................5
Рулевое управление..........................................................................................6
1 Введение
Подвеска любого типа служит для поглощения неровностей дорожного полотна при поддержании постоянного контакте колес с дорогой, а также для изоляции мотоцикла и еговодитепя от воздействия этих неровностей. Для этого необходим узел, который может сжиматься и растягиваться, в данном случае для этих целей идеально подходит пружина. Однако пружины обладают склонностью совершать колебания относительно своего естественного состояния в результате их сжатия и растяжения. Использование пружинбез дополнительных устройств привело бы к очень некомфортной езде. Чтобы управлять колебаниями, потребуется некий способ ихдемпфирования. лучшей средой для этого может послужить масло. За прошедшие годы производители вместо пружин пробовали использовать резину, торсионные блоки и торсионные ленты. Торсионные блоки все еше используются в соединении ведущих устройств некоторых газонокосилок. Однако резина очень легко повреждается. Также использовался газ. который продолжает использоваться на некоторых машинах совместно с пружинами. Газонаполненные подвески обладают преимуществом легкости регулировки [увеличение давления повышает жесткость подвески и наоборот) и обеспечения естественной "прогрессивной характеристики" [по мере сжатия газа увели-чивватся сопротивление с его стороны]. При использовании геээ возникает проблема с уплотнением, а также проблема, связанная с тем. что изменение температур при атмосферных изменениях или при работе приводит к изменению давления, которое изменяет ■жесткость".
Так что в большинстве случаев комбинация пружин и гидравлики наиболее популярна; вопрос в том, как все это расположить в сочетании с рулевым управлением. За прошедшие годы существовало множество разнообразных конструкций, которые можно отнести к четырем основным категориям; телескопическая вилка, рычажная вилка толкающего и тянущего типа, рычажная подвеска автомобильного типа и пэраппе-лограммная вилка.
Схема рулевого управления, которое обычно
применяетсяна большинстве моторизированных двухколесных транспортных средств, "унаследована" от велосипеда и представляет собой трубу, связанную с передним колесом, которая поворачивается относительно рамы для осуществления поворота. Различия в конструкции связаны с различиями в схеме подвесок, но они незначительны, и в любом случае принцип действия остается тем же.
2 Неподрессоренные массы -
что это такое, и чем обусловлена их важность?
Что таков неподрессоранныв массы?
Масса всех увпов подразделяется на массу узлов, опирающихся на подвеску, - такая масса называется "подрессоренной", - и массу остальных узлов, не опирающихся на подвеску, - называется "неподрессоренной", Следует обратить внимание на то, что шины тоже поглощают некоторые неровности, и с этой точки зрения можно сказать, что вся масса мотоцикла подрессоренная. Для понимания термина неподрессоренных масс представьте мотоцикл, снятый с подставки и располагающийся вертикально. Когда человек садится на мотоцикл, пружины сжимаются при нагружении их весом водителя. Все узлы мотоцикла, перемешающиеся, при посадке водителя и сжатии пружин, представляют собой подрессоренные массы, они перемещаются вместе с подвеской [топливный бак, сиденье, рама, двигатель и т.д]. Все узлы, которые при этом не перемешаются, представляют собой неподрессоренные массы [колеса, шины, тормоза и т.д). Это вызывает вопрос: масса рычагов подвески, амортизаторов и вилок относится к подрессоренным или неподрессоренным массам? В цепях простоты принято считать, что часть рычага подвески, располагающаяся за точкой крепления амортизатора, относится к неподрессоренным массам, е часть, которая находится перед точкой крапления, то есть между точкой крепления и осью вращения рычага, относится к подрессоренным массам; нижняя половина амортиватора относится к неподрессоренным массам, а верхняя половина - к
подрессоренным; внешняя труба випки или подвижный наконечник относится к неподрессоренным массам, а внутренняя или неподвижная труба - к подрессоренным.
Почаму важна низкая неподрессоранная масса?
При наезде мотоцикла на неровность неподрессоренные узлы приобретают импульс, поскольку они начинают перемещаться; величина этого импульса пропорциональна неподрессоренной массе. Импульс, создаваемый негадрессоренными узлами .увеличивает нагрузку на подвеску, для противодействия ему требуются более жесткие пружины подвески. При этом нэ подрессоренные узлы мотоцикла пружинами передается большее усилие, влияющее на их работу. Подобная ситуация встречается припопадании неподрессоренных узлов в выбоину.
Для обеспечения идеальной работы подвески необходимо, чтобы не было неподрессоренных масс, но это, конечно, невозможно. Суть заключается в максимально возможном снижении неподрессоренных масс по отношению к подрессоренным, поскольку это соотношение является более важным, чем сама величина неподрессоренных масс. На таком мотоцикле, как Honda Goldwing, это соотношение хорошее, поскольку у него очень большая массаподрессоренныхузпо8.горезда большая, чем на многих мотоциклах; при этом неподрессоренные массы примерно те же, что и у других больших мотоциклов. Однако на спортивном мотоцикле массу стремятся свести к минимуму, и выдержать хорошее соотношение при исгюльзоваьми традиционных колес и прочих неподрессоренных элементов трудно. Единственный способ решить эту проблему заключается в использовании для колес эквотических и дорогих облегченных материалов, типа магния или углепластика.
3 Виды передней подвески-
телескопическая вилка
Телескопическая вилка - наиболее широко применяемая схема передней подвески. Она состоит из двук "перьев" или "стоек" випки, зажатых в траверсах управления (мостиках].
1Перо вилки
2Верхняя траверсе (мостик)
3Нижняя траверса (мостик)
4Ось рулевой колонки
5Усиливающий кронштейн вилки (траверса подвижных наконечников)
БОсь колеса
Рис. 7.3е Устройство типичной телескопической вилки
1Верхняя пробке
2Уплотнительное кольцо
3Дистанционная втулка
4Гназдо пружины
5 Пружина
Кольца поршня
7 Шток амортизатора 8 Пружина отбоя
9Труба вилки (стойка)
10Нижняя втулка
11Пылазащитноа уплотнение
12Стопорная скоба
13Сальник
14Шайба
15Верхняя втулка
16Гназдо штока амортизатора
17Подвижный наконечник вилки
18Уплотни тальнал шайба
19Болт штока вмортизатора
20Стяжной болт оси
Рис. 7.36 Детали типичной телескопической вилки с традиционным амортизатором (Suzuki GSX600]
Траверсы являются частью системы рулевого управления (более подробно, о котором далее (см. рис, 7.3а. Ось колеса проходит через нижнюю часть обоих перьев вилки, а колесо располагается между ними.
Конструкция вилки
У стандартной вилки верхние (неподвижные] трубы зажаты в траверсах [см. рис. 7.36]. На неподвижной трубе плотно устанавливается нижняя [подвижная] труба вилки [или подвижный наконечник], нередко отливаемая из легких сплавов. Часто между неподвижной и подвижной трубамиустанавливаются сменные втулки. Внутри каждой стойки располагается цилиндрическая пружина, позволяющая по-движнойтрубе перемещаться понеподвижной. Для предотвращения бесконтрольного раскачивания випки применяется реэличного рода демпфирование.
В качестве передней подвески телескопическая вилка достаточно хорошо справляется со своими обязанностями. Она обеспечивает достаточную величину хода, относительно небольшую нелодрессоренную массу, или вращательную инерцию и в теории допускает неограниченный угол поворота рулевой колонки, который на практике ограничивается другимисракторами (в первую очередь, рулем]. Главный недостаток заключается в невысокой жесткости - вилка обладает достаточной степенью гибкости, которая в небольшом количестве полезна, а излишняя гибкость нежелательна. Для повышения жесткости применяется "усиливающийкронштейнвилки (траверса подвижных наконечников) - металлический кронштейн, устанавливаемый между верхними частями подвижных труб вилки. Одним из важнейших условий, определяющих качество работы телескопической випки, является трение между ее трубами. Сейчас на большинстве вилок между двумя трубами для уменьшения статического трения (начальное сопротивление между деталями до начала их движения], устанавливаются сменные втулки из низкофрикционного материала, содержащего PTFE [тефлон]. Втулки изготавливаются из материала, похожего на материал вкладышей коренных и шатунных подшипников, и, конечно, они работают в масле. Одна втулка располагается в верхней части внешней трубы (а в вилках перевернутого типа - в нижней), и по ней перемешается внутренняя труба. Другая втулка располагается в нижней части внутренней трубы [в вилках перевернутого типа - в верхней),котораявместесней перемещается вварх и вниз внутри внашней. Конструкция большинства вилок схожа, отличается только устройством амортизатора (см. рис. 7.3в) и возможностями регулировки (см. ниже].
Вилка перевернутого типа - отступление от стандартной конструкции випки. В принципе, это стандартная вилка, перевернутая вверх ногами так, что большая по диаметру труба, которая до этого была подвижной, становится неподвижной и зажимается в траверсах, а внутренняя труба, которая до этого была
1Верхний пробка
2Уплотнительное кольцо
3Пружинная шайба с канавкой
4Шайба
5Дистанционная втулке
6Гнездо пружины
7Пружина вилки
8Пылезашитное уплотнение
9Стопорное кольцо
10Болт штока амортизатора с внутренним шестигрвнником
11Шайба бопта с внутренним шестигранником
12Картридж амортизатора
13Труба вилки (стойка)
14Гчездо штока амортизатора
15Уплотнительное кольцо
16Сальник
17Шайба
18Верхняя втулка
19Нижняя втулка
20Подвижный наконечник вилки
~~(К)) Рис. 7.3в Детали типичной телескопической передней вилки с амортизатором картриджного типа (Honda CBR9O0RRJ
неподвижной, располагается внизу, к ней кре-питсяколесо. и она выполняет функцию подвижного наконечника (см. рис. 7.3г, стр. 7.4J. Перевернутые вилки жестче традиционных, хотя это преимущество зависит от многих других сракторов: рамы, геометрии рулевого управления, непосредственно мотоцикла и его предназначения, а прежде всего - от предпочтений водителя. Единственный недостаток вилок перевернутой конструкции заключается в небольшом увеличении нелодрессоренных масс из-за того, что более тяжелая стальная труба располагается внизу, а внешняя более легкая легкосплавная труба располагается наверху. Однако подвижные трубы передней вилки, покрытые нитридом титана, сегодня вполне типичны для спортивных мотоциклов. Вилки мопедов и скутеров в основном проще тех, что устанавливаются на мотоциклы, главным образом выбор вилки основывается на еестоимости. Из-за более низких скоростей
вполне достаточно простой подвески, часто даже без амортизации. Мопеды и скутеры больших размеров оснащаются упрошенной телескопической вилкой,у которой две верхних трубы в сборе с нижней траверсой и трубой рулевой колонки представляют собой единую конструкцию (см. рис. 7.3д, стр. 7.5). Нижние трубы меньшего диаметра присоединяются к пружинам и устанавливаются внутри верхних труб. Для предотвращения шума пружины покрываются толстым слоем смазки, но гидравлические амортизаторы обычна не используются. Для исключения "пробоя" в одном или двух перьях вилки устанавливается конический резиновый ограничитель.
Пружины
В идеальном варианте желательно наличие прогрессивной характеристики или повышающейся жесткости, то есть при небольших ударах вилка должна легко перемешаться, а
при дальнейшем сжатии вилки сопротивление перемещению должно постепенно увеличиться, чтобы большие удары не вызывали "пробоя"вилки.
Пружины постоянного шага навивки
Витки стандартной цилиндрической пружины навиты равномерно доесть расстояние между ними постоянно, это придает пружине постоянную жесткость. Преимуществом пружины постоянного шага является малые себестоимость и трудоемкость при изготовлении.
Несколько пружин
Некоторые производители учли этот аспект и объединили две различных пружины постоянного шага, расположив их одну над другой, иногда однупружинунавивалив дваэтэлэдля получения двух различных коэффициентов жесткости,
Мотоциклы
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74]