Подвески ходовых систем колесных тракторов и автомобилей

Подвеска соединяет остов ТС с ходовой частью (рис. 21.7). На ТС используют жесткую, полужесткую и упругую подвески.

Рис. 21.7. Схема подвески ТС: 1 — направляющее устройство; 2 — упругий элемент; 3 — гасящее устройство; 4 — стабилизирующее устройство; 5 — остов ТС; и 0₂ — центры колебания колес в вертикальной плоскости; Р_х — толкающая сила; Р_Т — тяговое усилие; М_к — крутящий момент

В жесткой подвеске (экскаватор, погрузчик) мосты непосредственно связаны с остовом или являются его частью.

В полужесткой подвеске через упругие элементы с остовом связан только передний мост (трактора). Плавность хода в таких подвесках обеспечивается упругой деформацией пневматических шин.

В упругой подвеске с остовом через упругие элементы связаны оба моста или колеса ТС.

Подвески бывают зависимые — связь с остовом через мосты; независимые — колеса связаны с остовом без балки (рис. 21.8).

Рис. 21.8. Устройство подвесок автомобиля: а — зависимая подвеска; б — независимая подвеска; 1 — резинометаллический шарнир (сайлент-блок); 2 — амортизатор; 3 — поперечная (торсионная) балка; 4 витая пружина (упругий элемент); 5 — ступица колеса; 6 — продольный рычаг (направляющее устройство); 7 — поперечная опора остова (траверса); 8 стабилизатор.

Подвески состоят из направляющих устройств, упругих элементов, гасящих и стабилизирующих устройств.

Направляющие устройства обеспечивают вертикальное перемещение колес, передают толкающие, тормозные и боковые усилия от колес на остов. В качестве направляющих устройств используют различные рычажные и рессорные системы.

Упругие элементы смягчают толчки и удары от опорной поверхности и способствуют плавности хода. В качестве упругих элементов применяют листовые рессоры, пружины, торсионные валы, резиновые, пневматические, гидравлические и гидропневматических устройства.

Гасящие устройства уменьшают колебания остова и колес от упругих элементов ходовой части. Такими устройствами являются амортизаторы различного типа.

Стабилизирующие устройства уменьшают боковой крен и поперечные колебания остова. Эту роль выполняют торсионные поперечные стержни.

Рессорная подвеска состоит из рессор, соединенных с передним ведущим мостом стремянками (рис. 21.9, а). Концы рессор через резиновые подушки связаны с кронштейнами, которые жестко прикреплены к остову. За счет деформации рессор передний мост может перемещаться вверх-вниз. Для смягчения возможных ударов моста о раму на ней закреплен резиновый буфер. При наезде машины на неровность рессоры совершают колебания. Первое колебание гасит удар, последующие колебания передают на остов дополнительные толчки. Силы трения между листами рессоры способствуют затуханию колебаний, однако они приводят к истиранию листов рессоры и ухудшению их свойств. Для предотвращения этого листы рессор смазывают или устанавливают пластмассовые прокладки.

Рис. 21.9. Схема устройства подвески трактора большой мощности: а рессорная подвеска; б схема работы амортизатора; 1 и 6 — кронштейны; 2 рама трактора; 3 резиновый буфер; 4 — передний мост; 5 — амортизатор; 7 замок; 8 — ограничитель; 9 — серьга; 10 — накладка; 11 — рессора; 12 — шток; 13 поршень; 14 — нижнее монтажное кольцо; 15 — отверстие клапана сжатия; 17 клапан сжатия; 18 — впускной клапан; 19 — рабочий цилиндр; 20 — резервуар; 21 пружина клапана отдачи; 22 — клапан отдачи; 23 — калиброванное отверстие; 24 перепускной клапан; 25 — цилиндр; А, Б и В — полости цилиндра

Для сокращения колебаний применяют амортизатор. Чтобы предотвратить резонансные колебания, листы рессоры подбирают разной длины. Рессор в подвеске исполняет роль направляющего и упругого элемента.

На тракторах и автомобилях применяют телескопические амортизаторы.

Различают жидкостные (гидроамортизаторы), газовые и газогидравлические амортизаторы.

Гидроамортизатор состоит из цилиндра, штока с поршнем, внешнего резервуара и клапанов (сжатия, впускного, перепускного, отдачи). Рабочий цилиндр заполнен амортизационной жидкостью (рис. 21.9, б).

При ходе сжатия цилиндр и поршень двигаются навстречу друг другу. Жидкость из полости А через перепускной клапан и калиброванные отверстия перетекает в полость Б. Часть жидкости, которая не умещается в полости £, открывает клапан сжатия и перетекает по калиброванным отверстиям во внешний резервуар полости Б.

При ходе отдачи цилиндр и поршень расходятся, клапан отдачи открывается и жидкость из полости Б перетекает в полость А. Одновременно с этим через открывшийся впускной клапан в полость А возвращается жидкость, вытесненная во внешний резервуар. Гашение колебаний происходит за счет дросселирования жидкости через калиброванные отверстия и рассеивания теплоты в атмосферу. Наличие воздуха в полости Б может привести к нежелательному пенообразованию.

Важно знать! Чтобы езда была комфортной, сопротивление амортизатора на сжатие всегда должно быть меньше, чем на отбой. Это необходимо, чтобы при наезде на препятствие колесо быстрее перемещалось вверх, а при проезде выбоины — как можно медленнее опускалось в нее.

При выполнении некоторых работ не допускается раскачивание трактора. Для этой цели предусмотрен замок, блокирующий перемещение переднего моста относительно остова.