Рессора - это что: назначение и типы элемента подвески

Рессора является важным элементом подвески любого транспортного средства. От качества рессор напрямую зависит плавность хода и комфорт пассажиров при движении по неровной дороге.

Что такое рессора и ее назначение

Рессора ( от французского ressort - пружина) - это упругий элемент подвески, предназначенный для смягчения ударов и толчков при проезде неровностей дороги.

Основными задачами рессоры являются:

• Обеспечение плавного хода транспортного средства
• Гашение динамических нагрузок от неровностей дороги
• Предотвращение крена кузова в поворотах и на неровной дороге
• Поддержание нужной высоты кузова при загрузке

Таким образом, именно благодаря рессорам смягчается передача ударов и колебаний на раму и кузов автомобиля или другого транспортного средства.

Типы рессор

Существует несколько распространенных типов рессор, отличающихся принципом работы и конструкцией:

1. Листовые
2. Пружинные
3. Торсионные

Листовые рессоры

Наиболее распространенный тип рессоры, особенно на грузовых автомобилях и автобусах. Листовая рессора состоит из набора стальных листов разной длины, собранных в пачку.

Принцип работы заключается в том, что при наезде на препятствие вначале деформируется самый длинный лист. Если прогиб достигает определенной величины, то нагрузка передается следующему, более короткому листу и т.д.

Преимущества листовых рессор:

• Простая и надежная конструкция
• Низкая стоимость
• Высокая ремонтопригодность

К недостаткам можно отнести ограниченный ход и необходимость регулярной подтяжки креплений.

Пружинные рессоры

В качестве упругого элемента в таких рессорах используется цилиндрическая винтовая пружина или набор таких пружин.

Преимущества пружинных рессор:

• Высокий уровень комфорта благодаря плавной амортизации
• Легкость и компактность конструкции
• Надежность и долговечность

К минусам относится довольно высокая стоимость по сравнению с листовыми рессорами.

Торсионные рессоры

В таких рессорах в качестве упругого элемента используется стержень, работающий на кручение. Торсионные рессоры получили распространение в основном на внедорожниках и бронетехнике.

К достоинствам торсионов относятся:

• Высокая несущая способность при малых габаритах
• Способность воспринимать высокие нагрузки
• Долговечность и износостойкость

К недостаткам - довольно жесткая характеристика и высокая стоимость.

Материалы для изготовления рессор

Для изготовления рессор предъявляются высокие требования к применяемым материалам. Они должны обладать достаточной прочностью и упругостью, чтобы выдерживать циклические нагрузки без разрушения.

Традиционно рессоры изготавливают из высококачественных легированных сталей, таких как 60С2, 55С2, 60С2Н2А и др. Легирующие элементы никель и ванадий повышают прочностные характеристики стали и снижают риск хладноломкости при эксплуатации в суровых зимних условиях.

После придания листам нужной формы они подвергаются термообработке - закалке с отпуском или поверхностной закалке. Это придает поверхности рессор твердость и износостойкость, а сердцевине - необходимую вязкость.

Особенности конструкции рессор

Конструктивно рессора состоит из одинаково изогнутых листов, скрепленных между собой при помощи хомутов. Самый длинный лист крепится к раме при помощи кронштейнов. Для предотвращения трения листов о друг друга между ними устанавливают специальные противоизносные шайбы.

Рессора должна быть симметричной, чтобы исключить появление дополнительных изгибающих напряжений. На концах листов для соединения с подвеской используются проушины и резинометаллические втулки. Они позволяют надежно закрепить рессору и герметизировать соединение.

Усиленные рессоры для большегрузов

Для тяжелой техники, такой как карьерные самосвалы, используют усиленные рессоры. Их отличает повышенное количество листов (до 7 штук) и утолщенные наружные листы. Это позволяет выдерживать экстремальные нагрузки при разработке полезных ископаемых.

Другим примером могут служить рессоры внедорожника УАЗ "Патриот". Задняя подвеска этой машины оснащена многолистовыми рессорами с усиленными листами толщиной 8 мм. Они надежно работают даже на самом тяжелом бездорожье.

Производство рессор

Для изготовления рессор применяются специализированные участки, оснащенные рессорогибочными станками и термическим оборудованием.

На первом этапе заготовки вырезают из рулонной стали на резаках. Затем ленты подают на гибочный станок, где придают им нужный радиус кривизны методом пластического изгиба.

После формовки листы скрепляют в пачки и отправляют на термообработку - закалку или поверхностную закалку с отпуском. Это придает рессорам высокую прочность и сопротивление усталостным разрушениям.

Контроль качества рессор

Важнейшим этапом производства рессор является контроль качества готовых изделий. Он включает в себя испытания на соответствие заданным техническим параметрам.

Первым этапом является проверка геометрии - соответствия формы и размеров рессор чертежам и стандартам. Для этого используются специальные шаблоны и измерительные приборы.

Вторым важнейшим тестом являются испытания на прочность и долговечность. Рессоры подвергают многократным циклическим нагрузкам, имитирующим реальные условия эксплуатации. При этом контролируются деформации, трещины и другие повреждения.

Системы контроля качества рессор

Современные производители рессор внедряют многоуровневые системы контроля, которые отслеживают качество на всех этапах:

• Входной контроль металлопроката на наличие дефектов
• Мониторинг температурных режимов и давления при штамповке
• Автоматическая дефектоскопия готовых рессор
• Выборочные разрушающие испытания
• Тестирование выборки из партии на специальных стендах

Тщательный контроль на всех этапах позволяет минимизировать брак и гарантировать стабильно высокое качество выпускаемой продукции.

Выбор рессор под конкретный автомобиль

При подборе рессор важно учитывать особенности и условия эксплуатации транспортного средства:

• Рессоры для легковых автомобилей. Здесь приоритетом является обеспечение плавности хода и комфорта пассажиров. Выбирают малолистовые конструкции из пружинной стали повышенной упругости.
• Рессоры грузовых автомобилей и автобусов. Для них важнее жесткость и нагрузочная способность. Подбирают многолистовые рессоры с утолщенными наружными листами из легированной инструментальной стали.