ЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ С НЕЗАВИСИМЫМИ РЫЧАГАМИ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Полезная модель относится к конструктивным элементам транспортных средств, а именно к конструкции подвески как для традиционных автомобилей, так и для специальных транспортных средств, в том числе сельскохозяйственного назначения. Полезная модель предназначена для смягчения и гашения колебаний, передаваемых от неровностей дороги на корпус транспортного средства, и может быть использована при эксплуатации автомобилей на бездорожье.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно большое количество автомобильных подвесок различных форм и конструкций, однако количество отвечающих заявленным требованиям невелико.
Известная подвеска колес автомобиля содержит перекладину, поворотную стойку колеса, верхний и нижний рычаги подвески, соединенные с одной стороны с перекладиной, а с другой стороны - с поворотной стойкой, амортизатор и упругий элемент, установленный между перекладиной и нижним рычагом, которая отличается тем, что упругий элемент выполнен в виде концентрически расположенных относительно друг друга и оси амортизатора двух цилиндрических винтовых пружин различного диаметра, вилчатого стакана и упорно-передаточного фланца, с которым взаимодействуют обе пружины своими верхними концами, а нижним концом внешняя пружина упирается в нижний рычаг, а внутренняя пружина прикреплена одним концом - к упорно-передаточному фланцу, а вторым концом - к внутреннему нижнего бортику вилчатого стакана, и верхний бортик вилчатого стакана упирается в перекладину подвески. Подвеска колес автомобиля работает следующим образом. При наезде колеса на выступающую неровность дороги внешняя пружина сжимается, действует на упорно-передаточный фланец, который растягивает внутреннюю пружину, а последняя передает усилия через вильчатый стакан перекладине, то есть кузову автомобиля. При дальнейшем съезде колеса с неровности дороги внешняя пружина распрямляется, внутренняя сжимается. При этом сила упругости наружной пружины резко (с ударом) прижимает колесо к дороге и одновременно действием на упорно-передаточный фланец, растягивает внутреннюю пружину, которая через вильчатый стакан мягко подкидывает вверх кузов автомобиля. Вслед за этим кузов под действием своего веса опускается, пытаясь занять прежнее положение, и снова деформирует сначала внешнюю пружину, которая работает на сжатие, а затем внутреннюю пружину, более жесткую, которая работает на растяжение (патент Украины на изобретение № 68684, публ. 16.08.2004, бюл. № 8).
Однако стоит отметить, что несмотря на то что указанное изобретение увеличивает плавность хода автомобиля и улучшает его поперечную устойчивость, все же при наезде колеса на препятствие кузов получает колебания, заставляя корпус авто осуществить несколько вертикальных размахов. То есть такая подвеска обеспечивает более комфортное движение машины, однако не минимизирует погашения колебаний при помехах.
Известна задняя подвеска колес транспортного средства, содержащая два продольных рычага с колесами, оснащенные стойками и с одной стороны шарнирно соединенные с нижней частью корпуса, а с другой стороны шарнирно через стойки - с концами равноплечего коромысла, и два амортизатора в сборе с пружинами, которая отличается тем, что между продольными рычагами с колесами на одной поперечной оси с ними установлен центральный продольный рычаг, который с одной стороны шарнирно соединен с нижней частью корпуса, а с другой стороны шарнирно через амортизаторы в сборе с пружинами - с верхней частью корпуса, при этом к центральному продольному рычагу шарнирно прикреплено равноплечное коромысло в центральной части. При подъеме одного из колес транспортного средства в случае прямого движения при преодолении неровностей дорожного покрытия или при его движении по дороге со значительным боковым наклоном происходит одновременное поднятие соответствующего рычага с закрепленной на нем стойкой. Создается усилие, которое давит вверх на одно из плеч равноплечего коромысла, что качается, и которое шарнирно прикреплено в центральной части к центральному продольному рычагу. Коромысло приходит в движение, а именно проворачивается на некоторый угол относительно центрального продольного рычага, передавая усилия на другое плечо коромысла, нажимая вниз на вторую стойку, опуская ее, прижимая через рычаг к дорожному покрытию другое колесо. При этом удары колес передаются корпусу в смягченном варианте за счет того, что амортизаторы в сборе с пружинами гасят колебания кузова и колес (патент Украины на полезную модель № 99681, публ. 25.06.2015, бюл. № 12).
Недостатками указанной модели является сфера ее применения, поскольку она предназначена для использования преимущественно в трехколесных и четырехколесных средствах передвижения (трициклы, квадроциклы) и совершенно непригодна для эксплуатации в больших машинах, предназначенных для использования в промышленных целях.
Известна подвеска автомобиля, содержащая закрепленные на раме переднюю и заднюю опоры и листовую рессору. Передний конец рессоры закреплен шарнирно в передней опоре, а задний конец установлен в задней опоре с возможностью одновременного продольного и углового перемещения. При этом задняя опора включает кронштейн с продольными симметрично расположенными стенками, охватывающий задний конец рессоры, опорную втулку и опорный элемент. Опорная втулка закреплена на продольных стенках кронштейна. Опорный элемент размещен в кронштейне между продольных стен. Задний конец листовой рессоры контактирует с опорной втулкой и сопротивляющимся элементом, при этом контактирующая с рессорой поверхность опорного элемента выполнена криволинейной. Опорный элемент представляет собой износостойкую накладку, жестко закрепленную на кронштейне. При статических или динамических нагрузках происходит перемещение заднего конца рессоры, вызванное изменением прогиба рессоры. При этом задний конец рессоры скользит по криволинейной поверхности опорного элемента.
Недостатком известной подвески является то, что при скольжении конца рессоры по поверхности опорного элемента увеличиваются напряжения в коренном более нагруженном листе рессоры, вызванные действием трения-скольжения, и, как следствие, увеличивается жесткость рессоры. Вследствие повышенной жесткости рессоры при наезде на неровности динамические нагрузки от колеса передаются на раму автомобиля и дальше воспринимаются другими узлами, так как такая рессора недостаточно гасит эти колебания. Это снижает эргономические характеристики автомобиля, а также приводит к ослаблению крепежных соединений в узлах и агрегатах. Кроме того, скольжение конца рессоры по поверхности опорного элемента приводит к их интенсивному износу, в результате чего необходима частая смена опорного элемента и использования сменных накладок с усиленной стали на конце коренного листа рессор.
Кроме того, при работе других известных подвесок подвижный рычаг колеса (продольный, поперечный, комбинированный) связан с кузовом (рамой) непосредственно или через балку, подрамник, с помощью сайлентблоков и пружины (рессоры) с амортизатором, передает вибрацию и колебания на транспортное средство от колеса при прохождении резких перепадов высоты поверхности. Пружина (рессора) и амортизатор не справляются с резким поднятием или опусканием рычага подвески. Это связано в основном с инертностью амортизатора, предназначенного для гашения колебаний пружины.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В основу полезной модели поставлена задача устранения вышеуказанных недостатков и совершенствования подвески, которая во время и после прохождения препятствия позволит минимизировать колебания кузова автомобиля.
Поставленная задача решается тем, что заявлена зависимая подвеска автомобиля, которая состоит из пружинных, гасящих и направляющих элементов, в частности балки, рычага балки, рычага колеса, пружины рычага колеса, пружины рычага балки, сайлентблоков рычага колеса, сайлентблоков рычага балки, чашек пружины, которая отличается тем, что содержит многорычажную систему с независимыми друг от друга рычагами колес и рычагами балки, где рычаги колес шарнирно соединены с балкой автомобиля и соединены пружинным элементом, а рычаг балки автомобиля шарнирно соединен с корпусом и соединен другим пружинным элементом, при этом рычаги колес, рычаги балки и пружинные элементы независимы друг от друга.
Новым в заявленной полезной модели является то, что рычаг колеса после пересечения препятствия передает колебания не на кузов автомобиля, а на другой независимый от него рычаг с независимой пружиной - рессорой, что позволяет гасить колебания и вибрации, которые передаются кузову. Оба рычага работают абсолютно самостоятельно и независимо друг от друга. Применение такого механизма позволяет гасить колебания кузова (рамы) без использования амортизаторов, поскольку возникают резонансные колебания между такими независимыми пружинами.
Однако стоит отметить, что при использовании амортизаторов гашения колебаний будет происходить в два раза быстрее, чем при работе уже известных видов подвесок, так как величина колебания распределяется на два независимых рычага одного колеса, на две пружины и на два амортизатора. Использование такой подвески позволяет преодолевать различного рода препятствия в два раза комфортнее в отличие от аналогов заявленной модели, поскольку происходит распределение величины хода колеса автомобиля на два рычага с независимыми пружинами - рессорами и амортизаторами, так как величина хода амортизатора ограничивается конструктивными параметрами.
Заявленная полезная модель сводит к минимуму передачу вибраций, толчков и колебаний на транспортное средство от колеса при прохождении резких перепадов высоты, каких-либо препятствий, которые встречаются на пути движения автомобиля. Такая многорычажная подвеска с независимыми рычагами рассчитана на резкие подъемы и опускания рычага подвески.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 изображена конструкция подвески со стороны.
На фиг. 2 изображена конструкция подвески спереди.
На фиг. 3 изображена конструкция подвески в действии, в частности схематично воспроизведена работа подвески при преодолении препятствия.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Зависимая подвеска автомобиля с независимыми рычагами состоит из пружины рычага колеса 1, пружины рычага балки 2, балки 3, рычага балки 4, рычага колеса 5, шарнирных соединений 6 и рамы 7.
Принцип работы заявленной модели следующий. При наезде автомобиля на препятствие, колесо поднимается вверх, под влиянием рычага 5 сжимает пружину 1, которая давит на балку 3, которая, в свою очередь, сжимает пружины 2 и при этом отклоняется от горизонтали под углом q. Прежде чем под действием пружины 2 рама автомобиля 9 начнет отклоняться от горизонтали, разжимаются сжатые пружины 1 и 2 и возвращают балку 3 в горизонтальное положение, что снижает крен рамы (кузова).
Во время и после пересечения препятствия или в течение движения автомобиля на бездорожье рычаг передает колебания на второй рычаг с независимой пружиной (рессорой). Работа рычагов и пружин в полной мере независима друг от друга. Применение такой конструкции подвески, в частности в машинах, используемых для самоходного опрыскивания сельскохозяйственных культур, обеспечивает гашение колебаний кузова (рамы) автомобиля без использования амортизаторов, так как возникают резонансные колебания между указанными независимыми пружинами.
Применение амортизаторов в заявленном механизме автомобильной подвески гарантирует гашение колебаний, идущих от препятствия к кузову, вдвое быстрее, чем при работе уже известных видов подвесок. Связано это с тем, что величина колебания перераспределяться на два независимых рычага одного колеса, на две независимые пружины и на два амортизатора.
Зависимая подвеска автомобиля с независимыми рычагами максимально минимизирует передачу вибраций, толчков и колебаний, возникающих при преодолении неровностей дорожного покрытия, на транспортное средство от колеса при прохождении резких перепадов высоты, каких-либо препятствий, которые встречаются на пути движения автомобиля.
Конструкция модели заявляемого рассчитана на резкие подъемы и опускания рычага подвески, при этом эффективно гасит колебания, передаваемые на транспортное средство.
Заявленная полезная модель зависимой подвески автомобиля с независимыми рычагами может быть изготовлена на известном оборудовании и с использованием известных материалов и средств.