avatar

Обрезать ли пружины?

В этой статье приведены общие теоретические данные и личные доводы по поводу подбора пружин. В основном в подвесках современных легковых автомобилей используются винтовые пружины сжатия о них в основном и пойдет речь.

Меняя пружины на нестандартные, в основном преследуются несколько целей:

— повысить или понизить дорожный просвет (что вызвано необходимостью эксплуатации автомобиля в тех или иных условиях)

— повысить или понизить жесткость пружин (найти компромисс между комфортом и управляемостью автомобиля)

Необходимо задаться условиями: что в конечном счете мы хотим получить. Далее речь пойдет о конкретном автомобиле – вазовской классике 2101, как первенца семейства этих автомобилей. Сейчас многих поклонников этих автомобилей (к коим относится и автор статьи) не устраивает многое в поведении автомобиля на дороге. Большие крены в поворотах, раскачка кузова на продольных волнах и.т.д. Надеюсь всем понятно, что заменой одних пружин или амортизаторов нельзя найти компромисс между управляемостью и комфортом, только комплексными мерами можно достичь желаемых результатов. Сейчас мы не будем касаться амортизаторов, а зададимся целью понизить дорожный просвет и увеличить жесткость системы.

Итак, основная техническая характеристика ВАЗ 2101

— полная масса автомобиля, кг (для спортивной езды нет смысла принимать ее из заводской инструкции с 4 мя пассажирами и 50 кг в багажнике, имеет смысл загрузить автомобиль 2 мя пассажирами) – 955 кг + 80 кг +80 кг=1115 кг

— масса, приходящаяся на переднюю ось снаряженного автомобиля – 430 кг

— масса, приходящаяся на заднюю ось снаряженного автомобиля – 362 кг

цилиндрические пружины передней подвески:

— свободная длина, мм – 360

— внутренний диаметр пружины, мм —

— диаметр прутка, мм – 13,13+0,05

— количество витков – 8,83

— длина под нагрузкой 628 кг, мм – 182

— длина под нагрузкой 435 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) — >232

цилиндрические пружины задней подвески:

— диаметр прутка, мм – 12,3+0,5

— внутренний диаметр пружины, мм – 102,7

— количество рабочих(активных) витков – 8

— количество витков — 10

— длина пружины без нагрузки, мм – 434

— длина под нагрузкой 295 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) — >273

Самый простой способ понизить дорожный просвет – укоротить, обрезав один или несколько витков, стандартную пружину. Многие делают это не задумываясь о последствиях. Возникает вопрос, что мы получим в результате? Как повлияет обрезанные витки на упруго–деформативные свойства пружины?

Жесткость пружины обратно пропорционально количество активных витков:

С=F/S=(G*d4)/(8*n*D3); Нмм/?

Где:

G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;

d – диаметр прутка, мм;

n – количество активных витков;

D – средний диаметр прутка, мм;

Просчитаем уменьшение рабочих витков на 1, 2 для задней подвески, для сравнения рассчитаем для стандартной подвески.

Жесткость стандартной пружины: С0=(78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Нмм/?

Жесткость обрезанной пружины: С1=(78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Нмм/?

Жесткость обрезанной пружины: С2=(78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Нмм/?

Как будет влиять изменение количества витков на деформацию пружины?

?=(4*Р*R3*n)/(G*r4); [мм]

Где:

? – деформация пружины, мм

Р – внешняя сила, Н

G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2;

r – радиус прутка, мм;

n – количество витков;

R – радиус винтовой оси пружины, мм;

Сделаем расчет также для задней подвески автомобиля:

Деформация стандартной пружины от нагрузки 295*9,81=2893,95 Н (стандартная нагрузка)

?0=(4*2893,95*51,353*10)/(78500*6,154)=139,573 мм

Деформация пружины обрезанной на 1 виток:

?1=(4*2893,95*51,353*9)/(78500*6,154)=125,616 мм

Деформация пружины обрезанной на 2 витка:
  • избранное
  • поделиться
  • не нравится
    0
    нравится
  • 
  • 742

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.