Iskunvaimennin ( ranskalaisen amortirin kautta - "heikentää, pehmentää", latinasta amortisatio - "heikentää" [1] [2] ) tai työntövoiman hidastin [3] - laite vaimentaa tärinää ( vaimennus ) ja vaimentaa iskuja ja iskuja liikkuvat elementit (jousitus, pyörät) sekä itse ajoneuvon runko muuttamalla mekaaninen liikeenergia (värähtely) lämmöksi.
Iskunvaimentimia käytetään yhdessä elastisten elementtien jousien tai jousien , vääntötankojen , tyynyjen kanssa vaimentamaan suurten massojen vapaita värähtelyjä ja estämään elastisten elementtien yhdistämien pienempien massojen suuria suhteellisia nopeuksia.
Ulkoisesti samanlaista hydrauliputken iskunvaimenninta ja kaasujousta ei pidä sekoittaa keskenään . Jälkimmäisiä löytyy usein myös autotekniikasta ja arjesta, mutta niillä on eri tarkoitus (eli työntövoiman luominen karaan, esimerkiksi auton konepellin tai tavaratilan luukun pitämiseksi auki) .
Tämän tyyppisellä iskunvaimentimella vastus jousituksen puristusta vastaavan kurssin aikana on mitätön, ja pääasiallinen energian absorptio tapahtuu palautumisen aikana. Tämän ansiosta ne tarjoavat hieman tasaisemman ajon, mutta tien kolhujen ja nopeuden kasvaessa jousitus ei ehdi palata alkuperäiseen asentoonsa ennen seuraavaa käyttökertaa. Tämä johtaa häiriöihin ja pakottaa kuljettajan hidastamaan. Kaksitoimisten iskunvaimentimien tultua markkinoille vuoden 1930 tienoilla yksitahtirakenne katosi vähitellen käytöstä.
Käännettävä iskunvaimenninIskunvaimennin, joka toimii (toimii) kahteen suuntaan, eli iskunvaimennin imee energiaa tangon liikkuessa molempiin suuntiin, kuitenkin siirtäen osan iskunvoimasta vartaloon suoran iskun aikana. Tällainen iskunvaimentimien rakenne on tehokkaampi kuin yksipuolinen iskunvaimennin siinä mielessä, että se voidaan rakentaa ottamalla huomioon välttämätön kompromissi ajon ja ajoneuvon vakauden välillä tiellä. Nopeille autoille "kovemmat" asetukset ovat tyypillisiä, mukavissa henkilöautoissa - enemmän "pehmeitä", joissa suurin osa iskunvaimentimen työstä osuu "palautukseen".
Moottoriajoneuvoissa iskunvaimentimen puristusiskun tehokkuus (puristus, pyörän törmäys esteeseen) on yleensä pienempi kuin paluuiskun tehokkuus (peruutusliike). Tässä tapauksessa iskunvaimennin siirtää puristettuna vähemmän iskuja töyssyistä vartaloon ja venytettynä se "pitää" pyörän osumasta tielle.
Kitka (mekaaniset) iskunvaimentimet ovat yksinkertaisimmassa tapauksessa hankauspari, jolla on kiinteä puristusvoima. Mahdollinen rakenne, jossa vastus on verrannollinen liikkeeseen, toiminnallisesti säädettävä voima jne. Kitkavaimentimien ilmeinen ominaisuus on, että niiden vastus ei riipu vivun liikenopeudesta. Siksi ne ovat kirjaimellisesti vaimentimia , koska ne suorittavat vain yhden iskunvaimentimen määritelmässä mainituista toiminnoista - tärinänvaimennus. Edut - yksinkertaisuus ja suhteellinen huollettavuus, pienemmät vaatimukset koneistetuille osille, käyttöolosuhteet, pienten vaurioiden kestävyys. Perushaittoja ovat hankauspintojen korjaamaton kuluminen ja jonkin verran murtovoimaa , joita ei voida poistaa ilman, että se monimutkaistaa mekaniikkaa. Tämän seurauksena tämän tyyppisiä iskunvaimentimia ei ole käytetty autoissa pitkään aikaan, vaan ne ovat jääneet vain yksittäisiin sotilasvarusteiden näytteisiin. Myös kevyissä ja/tai hitaissa ajoneuvoissa (mopot, traktorit jne.) kitkan vaimentimen rooli voi olla jousitusosien välinen kitka.
Yksi suosituimmista kitkaiskuja vaimentavista rakenteista vanhoissa autoissa on lehtijousi , joka yhdisti elastisen elementin ja vaimentimen toiminnot, mikä toimii jousilevyjen keskinäisen kitkan ansiosta.
Hydrauliset iskunvaimentimet ovat yleisimmin käytettyjä. Hydraulisissa iskunvaimentimissa vastusvoima riippuu tangon nopeudesta. Käyttöneste on öljyä (se on myös voiteluainetta). Iskunvaimentimen periaate on iskunvaimentimen männän edestakaisessa liikkeessä, mäntä syrjäyttää öljyä ohitusventtiilin kautta kammiosta toiseen muuttaen mekaanisen energian lämpöenergiaksi.
Iskunvaimentimien jäykkyys riippuu ohitusventtiilien alkuasennosta (massakäyttöisten iskunvaimentimien osalta valmistaja asettaa alkuasetuksen tehtaalla kerran koko käyttöajalle; urheilukäyttöön tarkoitetuissa iskunvaimentimissa jäykkyys on käyttäjän säädettävissä), nesteen (öljyn) alkuviskositeetti ja ympäristön lämpötila, joka vaikuttaa iskunvaimentimen viskositeettiin.nesteet (öljyt).
Hydrauliset iskunvaimentimet on jaettu useisiin alalajeihin:
Gas boostilla on yleensä vain vähän vaikutusta iskunvaimentimen jäykkyyteen, mutta se lisää merkittävästi suorituskyvyn vakautta raskaassa kuormituksessa, koska öljy vaahtoaa vähemmän; Jokapäiväisessä ajossa ero on täysin huomaamaton.
Hydraulivivut1930-luvulla kitkaiskunvaimentimet alkoivat vähitellen väistää hydraulisia iskunvaimentimia, mutta jälkimmäiset eivät juurikaan muistuttaneet nykyajan autoilijoille tuttuja teleskooppiiskunvaimentimia.
Ensimmäiset hydrauliset iskunvaimentimet (eng. pyörivä siipikuvio ; noiden vuosien kotimaisessa kirjallisuudessa - "pyörivä tyyppi" tai "terä") valmistettiin patentin Maurice Houdaille (Maurice Houdaille; amerikkalainen ääntäminen - "Slim") mukaan. hänen tekemänsä noin 1906, mutta jäi tuolloin lunastamatta. Ne olivat öljyllä täytetty sylinterimäinen runko, jonka sisällä pyörii akselilla pyörä, jossa oli neljä terää. Terien kalibroidut reiät (myöhemmissä malleissa - reiät venttiileillä) loivat vastuksen nestevirtaukselle, joka tapahtuu, kun akselia pyöritetään, mikä vaimentaa. Tällaisen iskunvaimentimen runko kiinnitettiin kiinteästi auton runkoon, ja siitä ulos tulevalle akselille laitettiin vipu, joka oli kääntyvästi kytketty jousitusosiin. Vipua vaihtamalla oli mahdollista säätää iskunvaimentimen jäykkyyttä. Myöhemmin tämän tyyppisten iskunvaimentimien suunnittelua parannettiin, ilmestyi jäykkyyden kauko-ohjain matkustamosta, mikä oli hyödyllistä silloisilla huonoilla teillä. Yleisesti ottaen tälle rakenteelle oli kuitenkin ominaista alhainen hyötysuhde ja sitä oli vaikea valmistaa, koska oli tarpeen varmistaa iskunvaimentimien osien erittäin tarkka sovitus toisiinsa, ja se oli myös käytännössä korjauskelvoton edes varustetussa työpajassa. Ford käytti niitä kuitenkin autoissaan 1940-luvun lopulle asti. Kotimaisista autoista niitä käytettiin GAZ-A: ssa .
Hieman myöhemmin ilmestyivät vipuhydrauliset mäntätyyppiset iskunvaimentimet, joissa vipu nokka- tai kampimekanismin avulla käynnisti männän (yksitoimisissa iskunvaimentimissa) tai männät (kaksitoimisissa), mikä loi nestevirtausta, ja vaimennus toteutettiin iskunvaimentimen runkoon asennetuilla venttiileillä, jotka vastustivat nesteen ylivuotoa ontelosta toiseen. Tällaiset iskunvaimentimet mahdollistivat puristus- ja paluuvoimien säätämisen laajalla alueella vaihtamalla venttiilit, jotka yleensä asennettiin niiden runkoon ulkopuolelta ruuvitulppien taakse. Joten kaikissa sodan jälkeisissä GAZ-autoissa, joissa oli vipuiskunvaimentimet, takaiskunvaimentimilla oli identtinen muotoilu, mutta ne erosivat vain venttiileistä (eli asetuksista) ja vipuista, jotka oli suunniteltu erilaisiin jousituskokoonpanoihin. Sen jälkeen kun 1930-luvun puolivälissä otettiin käyttöön itsenäiset kaksoisvarsijousitukset, tällaisia iskunvaimentimia rakennettiin usein heidän olkavarsiensa.
Tämän lisäksi mäntävivuisilla iskunvaimentimilla oli myös tiettyjä haittoja, ensinnäkin suhteellisen korkeat kustannukset korkeasta metallinkulutuksesta ja erittäin tarkan koneistuksen tarpeesta monien komponenttien, erityisesti sylinteri-mäntäparin, valmistukseen. Lisäksi epätäydellisestä akselitiivisteestä johtuen kuluneista iskunvaimentimista vuoti usein käyttönestettä, mikä ei kuitenkaan estänyt niitä heti ja se korjattiin yleensä vaihtamalla tiiviste. Alkeista tiivisteiden ja venttiilien vaihtotyötä lukuun ottamatta vipumäntäiskunvaimentimet olivat käytännössä korjaamattomia tehtaan ulkopuolella monien osien valmistustarkkuuden vuoksi, jopa niiden purkamista kokonaan ilman suurta tarvetta pidettiin erittäin epätoivottavana.
1930-luvun lopulla niitä alettiin vähitellen korvata niin sanotuilla "lentokonetyyppisillä" putkimaisilla iskunvaimentimilla, jotka ovat lähellä nykyaikaisia, ja jotka olivat halvempia ja teknisesti edistyneempiä valmistaa ja joiden suorituskyky oli myös vakaampi ajettaessa korkealla. nopeudella, koska ne pystyvät hajottamaan lämpöä paremmin. Vivut pysyivät kuitenkin suosituina ensimmäisellä sodan jälkeisellä vuosikymmenellä, ja niitä käytettiin joissakin autoissa 1960-luvulle asti. Tällä hetkellä vipuiskunvaimentimia löytyy vain panssaroitujen ajoneuvojen jousituksista: esimerkiksi T-55- , T-62- ja T-72- tankeissa käytetään teroitettuja (pyöriviä) vipu-iskunvaimentimia pääasiassa niiden vuoksi. tiiviys ja mahdollisuus melko vapaaseen layoutiin verrattuna jousituksen muihin osiin [4] .
Hydraulinen kaksoisputkiKaksiputkiinen iskunvaimennin koostuu kahdesta koaksiaalisesta (yksi yhdessä) putkesta, joista ulompi on runko, sisempi on täytetty käyttönesteellä ja siinä liikkuu venttiileillä varustettu mäntä. Putkien välinen tila on täytetty nesteellä jäähdytystä ja vuodon kompensoimiseksi sekä ilmalla - tilavuuden muutosten kompensoimiseksi (nesteen lämpölaajeneminen ja sauvan tulo-ulostulo).
Niitä käytetään autojen jousituksessa rauhalliseen ja mitattuun liikettä ilman jyrkkiä käännöksiä ja jarrutuksia. Suunniteltu toimimaan hyvissä tieolosuhteissa.
Moottoriurheilussa kaksiputkiisia iskunvaimentimia ei käytetä, koska ne eivät täytä jousittamattomien massojen , vakauden, luotettavuuden ja käyttöiän vähentämisvaatimuksia urheilutapahtumien olosuhteissa. Ainoa poikkeus on ehkä ajelehtiminen , jossa voidaan käyttää kaksiputkiisia iskunvaimentimia, joissa on lisätty kompensointikaasun paine (noin 6-8 ilmakehää ), koska kilpailut järjestetään vain erittäin tasaisilla tienpinnoilla ja alhaisilla nopeuksilla.
Edut:
Virheet:
Ne ovat käyttönesteellä täytetty putki, jossa mäntä venttiileillä liikkuu. Työnesteen tilavuuden muutosten kompensoimiseksi (lämpötila ja tangon tulo-ulostuloaukko) sylinterin "pohja" täytetään kaasulla, joka on erotettu työnesteestä kelluvalla mäntälevyllä. Kaasunpaine on yleensä noin 18-25 ilmakehää (parantaakseen käyttönesteen ominaisuuksia lämmityksen aikana ja eliminoidakseen kavitaation todennäköisyyden ).
Edut:
Ominaisuudet ovat erittäin vakaat johtuen siitä, että kompensointikaasu "F" erotetaan nesteestä kelluvalla männällä "E" ja käyttönesteen (öljyn) vaahtoamisen vaikutus käytön aikana puuttuu kokonaan ; kaasun korkean paineen ja sen seurauksena tämän rakenteen nesteen vuoksi kavitaatiota ei tapahdu edes ultrakorkeilla kuormituksilla (ralli, maastoajo jne.)
Virheet:
Iskunvaimennin, jonka vaikuttava aine on kaasu. Iskunvaimennintangon edestakaisen liikkeen vaikeuttaa kaasun ohittaminen kammiosta toiseen pienen reiän kautta, mutta on olemassa vaihtoehtoja, joissa yksi kammio, josta ilma poistuu ilmakehään rajoittavien reikien kautta ja takaisin tällaisessa rakenteessa. melko usein tiivisteitä ei ole, yksinkertaisuuden (ja siten halvan) vuoksi se on suosittu pesukoneissa. Mutta tuotantotekniikan mukaan ja loogisesti ne ovat kaikki kaasuöljyä. Tämän mallin iskunvaimentimia ei asenneta tuotantoautoihin.
Kaasuöljy- tai oleopneumaattinen iskunvaimennin, jonka vaikuttava aine on sekä öljy että kaasu. Öljy toimii, kaasu poistaa vaahdon muodostumisen.
Iskunvaimentimet, jotka tuottavat energiaa auton jousituksen tärinästä [5] . Järjestelmän toimintaperiaate on ottaa talteen energia jousituksen toiminnasta ja sitten palauttaa tämä energia auton sähköjärjestelmään [6] ja ladata akku sen kustannuksella [7] .
Säädettävien vaimentimien ansiosta kuljettaja voi valita auton jousituksen toimintatavan , usein urheilullisen, mukavan ja keskitason välillä. Yleisimmät ovat seuraavat säädettävien iskunvaimentimien muunnelmat:
Hydromekaaninen mukautuva järjestelmä lisäventtiililläLisäventtiilin ansiosta, jossa neste sijaitsee, on mahdollista säätää auton jousituksen jäykkyyttä . Jousituksen tärinätaajuudesta riippuen venttiili avautuu, jolloin neste pääsee iskunvaimentimeen, mikä takaa tasaisemman ajon, ja normaalilla tasaisella radalla ajettaessa jousitus säilyttää jäykkyytensä, jolloin auto ei pääse rullaamaan. kulmissa. [kahdeksan]
Säätö solenoidin ohitusventtiileilläSisäänrakennetut anturit, jotka vastaanottavat signaalin sekä kuljettajalta että mukautuvassa automaattitilassa, muuttavat venttiiliosuutta sisäisen solenoidin [9] ansiosta, jolloin iskunvaimentimesta tulee kovempi tai pehmeämpi.
Magnetorheologisen nesteen käyttöIdea perustuu magnetorheologisen nesteen, ferromagneettisten hiukkasten kolloidisen liuoksen ominaisuuksiin öljyssä. Magneettikentän vaikutuksesta tällaisen nesteen viskositeetti muuttuu tasaisesti. [10] Järjestelmä sisältää sähkömagneetin, joka sijaitsee männässä ja aktivoi mekanismin vaikuttamalla nesteeseen. Verrattuna muihin vastaaviin mukautuviin jousituksiin, tämä rakenne ei mahdollista vain korkeamman suorituskyvyn saavuttamista, vaan myös suojaa järjestelmää ylikuumenemiselta, mikä parantaa jousituksen laatua kokonaisuudessaan.
Iskunvaimentimen määrittäminen eri autokouluissa voidaan jossain määrin määrittää sille annetun nimen perusteella. Esimerkiksi saksaksi. Dämpfer - tärinänvaimennin ( damper ), eng. Iskunvaimennin - iskunvaimennin.
Säiliöiden rakentamisessa toisesta maailmansodasta peräisin olevien saksalaisten teleskooppiiskunvaimentimien (säiliöt Pz.III , Pz.V , Pz.VI ) ja nykyaikaisen Leopard-2 :n kitkaiskunvaimentimien toimintaperiaate ei edellytä iskunvaimentimien vaimentamista. järkytyksiä heiltä. Ensimmäiset ovat yksivaikutteisia rullan käänteisessä liikkeessä, eli osuessaan rullan eteenpäinliikkeen aikana ne eivät käytännössä toimi, jälkimmäisten vastus ei riipu rullan nopeudesta, joten , iskunvaimennin imee iskun aikana suunnilleen saman määrän energiaa kuin silloin, kun rulla liikkuu hitaasti saman verran. Britit käyttivät pääasiassa kaksitoimisia hydraulisia iskunvaimentimia ( Crusider , Cromwell , Valentine tanks ), joiden vastus riippuu rullan nopeudesta ja kasvaa monta kertaa törmäyksessä, mistä johtuu nimi "iskunvaimennin".
Ilmailussa tehokkaita iskunvaimentimia käytetään lentokoneiden laskutelineissä . Niiden tehtävä (samoin kuin koko alustarakenteen tehtävä) on samanlainen kuin autojen iskunvaimentimissa - lieventää ylikuormituksia, jotka joutuvat kosketuksiin kiitotien pinnoitteen kanssa laskeutumisen aikana, jotta lentokoneen solmujen kuormitukset eivät ylitä sallittuja normaali laskeutuminen ja myös niin, että hätätapauksissa on mahdollista tehdä turvallinen laskeutuminen ihmisille ylitettäessä enimmäislaskumassan enimmäispainoon asti.
Lähes kaikkien nykyaikaisten lentokoneiden laskutelineiden iskunvaimentimet on rakennettu kaasujousen periaatteelle - tällaisen iskunvaimentimen elastinen elementti ei ole mekaaninen jousi, vaan tekninen typpi, joka on ladattu (pumpataan iskunvaimentimen onteloon) maalentokentän typpitankkeri, tiukasti määritellyssä paineessa, riippuen lentokoneen lentoonlähtöpainosta tietyllä lähtöpaikalla ja ympäristön lämpötilasta. Käytetään yksikammioisia, kaksi- ja jopa kolmikammioisia iskunvaimentimia.
Rautatieliikenteessä energian hajauttamisen on tapahduttava sekä pysty-, vaakasuorassa poikittais- että vaakasuorassa pituussuunnassa liikkeen suhteen. Iskunvaimentimet kahdessa ensimmäisessä suunnassa ovat yleensä käytettyä öljyä ja ne asennetaan 45 asteen kulmaan pysty- ja vaakasuoran tason väliin poikittain liikkeen suhteen. Eli yksi iskunvaimennin vaimentaa energiaa kahteen suuntaan. Rautateiden liikkuvan kaluston pitkittäisiskunvaimentimia kutsutaan automaattisen kytkimen vetovaihteeksi. Vetolaitteet erottavat rahti- ja matkustajatyypit. Kuormatyyppiset vetovaihteet erotetaan luokkiin T0, T1, T2, T3 - riippuen niiden absorboimasta energiasta (50 kJ - ensimmäinen ja 190 kJ - viimeinen) ja sen muista teknisistä ominaisuuksista, jotka on kuvattu OST-32-175- 2001 .
Laivanrakennuksessa laitteiden tärinältä ja iskukuormitukselta suojaamiseksi käytetään AKSS-kumi-metalli-iskunvaimentimia (laivaan asennettavia hitsattuja iskunvaimentimia vakuutuksella) . AKSS iskunvaimennin on kumi-metallituote, joka koostuu metallikannattimesta, kannatintangosta ja tukitangosta, jotka on yhdistetty toisiinsa vulkanoidulla kumiryhmällä. Köysiskunvaimentimia käytetään laivanrakennuksessa suojaamaan sähköpaneelien ja konsolien tärinältä ja iskukuormitukselta.
| Tankin runko | ||
|---|---|---|
| toukka liikuttaja |
| |
| Jousitus |
| |