¿Cuáles son las ventajas de los resortes neumáticos de goma y los amortiguadores de resortes neumáticos?
1. Ventajas de la suspensión neumática con resorte neumático de goma
(1) El diseño único garantiza un rendimiento superior
La suspensión neumática del eje de transmisión utiliza un diseño único de rigidez y alta resistencia. No se necesitan ballestas ni pernos en forma de U, lo que elimina los problemas de vibración y rotura de los resortes metálicos. Este brazo guía rígido, junto con el resto de componentes de la suspensión neumática, proporciona la mejor combinación de prestaciones: comodidad de marcha, fácil instalación y bajo mantenimiento.
La suspensión neumática se basa en un principio de diseño de paralelogramo único. La barra de torsión siempre está paralela a la línea que conecta el brazo guía para minimizar el cambio en el ángulo del piñón (P), reduciendo así el desgaste de las estrías y juntas universales, reduciendo la oscilación del eje de transmisión y haciendo que el vehículo conduzca de manera suave y silenciosa. . Además, el sistema de suspensión puede mantener el equilibrio de carga cuando el vehículo acelera y frena.
(2) Características de instalación del eje
El brazo guía rígido de la cámara de aire está conectado al soporte del bastidor con un casquillo de goma, lo que permite controlar el eje durante la aceleración y el frenado. Movimiento para reducir la tensión en la carcasa del eje y evitar daños. Esta es una consideración importante para vehículos con generador de alto par y bajas revoluciones. Al frenar, el eje se mueve ligeramente hacia adelante y hacia abajo para mantener los neumáticos cerca del suelo, acortar la distancia de frenado y evitar que los frenos se desvíen, haciéndolo más seguro. Mayor vida útil de neumáticos y pastillas de freno.
(3) Simplicidad del sistema
Cuanto mayor sea el movimiento hacia arriba y hacia abajo del eje, mejor será el confort de marcha y mayor será la capacidad del sistema de suspensión para absorber las vibraciones de la carretera. El recorrido máximo de la suspensión neumática supera el de cualquier otra forma de suspensión. Debido a que el diseño único permite que el eje tenga un mayor recorrido en dirección vertical, el resorte neumático puede absorber mayores cargas de vibración antes de que el eje alcance su límite de recorrido. Otras suspensiones neumáticas tienen un recorrido vertical más corto y, a menudo, alcanzan sus límites de recorrido, lo que provoca impactos fuertes.
(4) No existe una gran carga de impacto
El eje de cualquier sistema de suspensión puede moverse al realizar giros cerrados y cruzar baches en las áreas de carga y descarga de su límite superior de recorrido. Las bolsas de aire con suspensión neumática tienen cojines de goma para soportar las cargas de impacto en esta situación. Otra función del amortiguador es que, en caso de daños en el airbag, este amortiguador puede actuar como una suspensión de goma para que el vehículo pueda seguir circulando a menor velocidad.
2. Tipos de cámaras de aire
Las cámaras de aire utilizadas en las suspensiones de cámaras de aire de autobuses incluyen principalmente el tipo de vejiga y el tipo de membrana.
1. Muelles neumáticos de tipo vejiga
Los muelles neumáticos de tipo vejiga se utilizan en autobuses como los de la marca Siping SP641C y SP650 y el SL-11-1307 producidos en la República Checa. Este tipo de resorte La primera aplicación fue en la suspensión de autobuses. Sus características son:
a. La rigidez de la cámara de aire está relacionada con la tasa de cambio del área efectiva del resorte dF/dx. Por lo tanto, para la cámara de aire con una gran tasa de cambio. del área efectiva, la rigidez del resorte es relativamente pequeña, la frecuencia de vibración es mayor.
b. Se puede ver en la fórmula de cálculo de la frecuencia del resorte neumático que cuando el volumen del resorte neumático es mayor, su rigidez es menor. Por lo tanto, el uso de una cámara de aire auxiliar puede reducir la rigidez del resorte neumático. A presiones más altas, aumentar el volumen de la cámara de aire auxiliar tiene un efecto más evidente sobre la rigidez. Pero este efecto disminuirá a medida que aumente el volumen. Por lo tanto, para los resortes neumáticos de vejiga, se puede obtener una frecuencia de vibración más baja seleccionando apropiadamente la tasa de cambio de área efectiva del resorte y el volumen de la cámara de aire auxiliar.
c. Cuando se aumenta el número de curvas del airbag, dado que la deformación del airbag puede ser compartida equitativamente por cada parte curva, cuanto mayor sea el número de curvas, menor será la tasa de cambio de la efectiva. diámetro. Se puede ver que aumentar el número de curvas de la bolsa de aire reducirá la rigidez del resorte neumático de la bolsa y reducirá la frecuencia de vibración del resorte. Los amortiguadores neumáticos de vejiga de tres curvas se utilizan en los autobuses SP641C y SP650 de la marca Siping. Además, según algunas informaciones, la vida útil de los amortiguadores neumáticos de vejiga es relativamente larga.
2. Resorte neumático de diafragma
Con el desarrollo de la tecnología de la industria del automóvil y del caucho, el uso de nailon de alta resistencia, Capron y otros cables se ha utilizado en autobuses domésticos y En el extranjero en los últimos años. Las cámaras de aire de diafragma se utilizan ampliamente en suspensiones. Por ejemplo, este tipo de resorte se utiliza en autobuses como Leyland, marca Wuhan WH644 y WH643. Sus características son:
a. Puede considerarse como la tapa inferior de la cámara de aire convirtiéndose en un pistón. Dado que este cambio mejora en gran medida las características elásticas del resorte neumático, se obtiene una curva característica del resorte en forma de "S" inversa más ideal que la del resorte neumático de vejiga. Se puede ver que dentro del rango de trabajo normal del resorte neumático de diafragma, el cambio en la rigidez del resorte es menor que el del resorte neumático de vejiga. Por lo tanto, en términos de rendimiento de vibración, el resorte neumático de diafragma es muy superior al resorte neumático de vejiga. . Vale la pena mencionar particularmente que el resorte neumático de diafragma puede controlar la tasa de cambio de su área efectiva cambiando la forma y el tamaño del pistón para obtener características elásticas ideales. Esto no es fácil de hacer con las cámaras de aire de vejiga.
b. La tasa de cambio del área efectiva del resorte neumático de diafragma es menor que la del resorte neumático de vejiga. Por lo tanto, el resorte neumático de diafragma puede obtener una frecuencia de vibración natural más baja cuando el aire auxiliar. la cámara es pequeña. No es fácil diseñar un resorte neumático de vejiga con una frecuencia de resorte muy baja.
c. En la actualidad, la forma de sellado de los resortes neumáticos de diafragma generalmente adopta el tipo de autosellado por presión, mientras que el sellado de los resortes neumáticos de vejiga generalmente se sujeta con tornillos, por lo que el sellado de los resortes neumáticos de diafragma es simple. y Fácil de desmontar y montar.
d. Los resortes neumáticos de diafragma son fáciles de fabricar y convenientes para la producción en masa.
La disposición de las cámaras de aire debe considerar la rigidez angular lateral del coche. Cuando el diseño lo permita, la cámara de aire debe colocarse fuera del marco tanto como sea posible para aumentar la distancia entre centros del resorte y mejorar la rigidez angular lateral del automóvil en la suspensión trasera de autobuses como Hino y Benz 0303 (ver. Figura 6), se adopta una estructura de viga curva y se instalan dos bolsas de aire del mismo tamaño que la bolsa de aire de la suspensión delantera al final de cada viga curva. Otro ejemplo es la suspensión trasera de autobuses como MAN y Leyland (ver Figura 4), que adopta una estructura de bastidor en A y dispone los resortes neumáticos cerca de las ruedas traseras, lo que aumenta la distancia entre centros de los resortes y mejora la resistencia antivuelco del automóvil. capacidad, por lo que algunas personas llaman a la cámara de aire dispuesta de esta manera suspensión antivuelco. Sin embargo, también hay algunos autobuses, como los japoneses Mitsubishi (MITSUBISHI), Isuzu (Isuzu), Nissan-Diesel (NISSAN-DIESEL) y otros autobuses, que básicamente instalan cámaras de aire en la posición de las ballestas del chasis del automóvil. De esta forma, ya sea una ballesta o un automóvil con resorte neumático, la posición donde se coloca el resorte permanece sin cambios. Algunas personas llaman a esta suspensión neumática suspensión neumática estándar. Este tipo de suspensión utiliza un chasis de automóvil unificado y diferentes elementos de resorte tanto como sea posible para satisfacer las necesidades de los diferentes usuarios. Hacerlo puede simplificar el proceso de producción y reducir el costo de fabricación del automóvil. Sin embargo, debido a la pequeña distancia entre centros de esta disposición, no se puede garantizar que el automóvil tenga suficiente rigidez angular lateral. Por lo tanto, cuando el automóvil es afectado por fuerzas laterales, el ángulo de inclinación de la carrocería es grande, dando a las personas una sensación de incomodidad.
3. Válvula de control de altura
Las válvulas de control de altura se instalan en la suspensión neumática de los autobuses. Sus funciones principales son:
1) Asegurar que la altura del automóvil no cambie con la carga del mismo. La altura del automóvil se puede ajustar para mantener una cierta altura para facilitar el acceso y el ascenso de los pasajeros. fuera del auto.
2) Mantenga el volumen de aire en la cámara de aire en un cierto valor para garantizar que se obtenga aproximadamente la misma frecuencia de vibración bajo diferentes cargas.
3) Cuando hay una ligera fuga en el resorte neumático, la válvula de control de altura se puede inflar continuamente para garantizar el funcionamiento normal del resorte neumático.
Además, para garantizar que la carrocería del coche quede colocada de forma estable y plana sobre la suspensión, se suelen utilizar válvulas de control de tres alturas, una en el eje delantero y dos en el eje trasero. Cuando se instala una válvula de altura, algunos automóviles también están equipados con una válvula de aislamiento para evitar que el aire a alta presión fluya de un lado al otro del airbag cuando la carrocería se inclina, agravando la inclinación de la carrocería. Sin embargo, los resultados de las pruebas de las marcas Siping SP641C, SP650 y otros automóviles mostraron que la válvula de aislamiento no era efectiva, por lo que se canceló la válvula de aislamiento en diseños futuros.
4. Límite de rebote
Algunos elementos elásticos (como las ballestas) tienen una gran rigidez inversa, por lo que en una suspensión que utiliza dichos elementos elásticos, es casi imposible considerar el rebote. cuestión de límites. Sin embargo, la rigidez inversa de la cámara de aire es muy pequeña. Si no se toman medidas de limitación inversa, inevitablemente ocurrirán los siguientes problemas:
1) Debido a que la bolsa de aire tiene una libertad limitada, rebotará sin cesar. La bolsa de aire inevitablemente se desprenderá (si no hay medida de sujeción) o se romperá (si hay medida de sujeción).
2) Debido a que la longitud libre y la fuerza de conexión del amortiguador son limitadas, el rebote sin fin inevitablemente causará daños al amortiguador.
3) La bolsa de aire tipo bolsa tiene el área efectiva de soporte de presión más pequeña y el área de alivio de presión más grande durante el rebote. Por lo tanto, un rebote excesivo puede hacer que la bolsa de aire explote fácilmente.
Teniendo en cuenta la situación anterior, el sistema de suspensión neumática de los autobuses generalmente está equipado con un dispositivo de límite de inversión de cable metálico.
5. Amortiguador
Porque los resortes neumáticos, como los resortes helicoidales y los resortes de barra de torsión, no tienen capacidad para atenuar las vibraciones. Por lo tanto, se imponen requisitos más altos al rendimiento del amortiguador y se espera que el rendimiento del amortiguador sea estable y fiable. Además, para cumplir con los requisitos del amortiguador cuando el automóvil está sin carga y completamente cargado, el rendimiento del amortiguador debe cambiar preferiblemente con el aumento de la carga y mantener el coeficiente no periódico dentro de un rango aproximadamente constante. gama
Los resortes neumáticos de caucho, también conocidos como resortes neumáticos, neumáticos, bolsas de aire, resortes de caucho, etc., nacieron a mediados del siglo XIX y se utilizaron para reducir las vibraciones en equipos mecánicos a principios de días.
Debido a sus numerosas ventajas, se ha utilizado ampliamente en vehículos modernos de transporte por carretera y ferrocarril y en maquinaria industrial.
El resorte neumático de goma utiliza aire comprimido (agua) como medio y es un elemento elástico que utiliza la fuerza de reacción de su aire comprimido interno como fuerza de restauración elástica.
Es un resorte no metálico con función de resorte.
3. Los resortes neumáticos de caucho tienen muchas características superiores a los resortes metálicos:
◆La rigidez de los resortes neumáticos de caucho, las bolsas de aire de caucho y los neumáticos de aire de caucho cambia con la carga, lo que hace que el dispositivo de resorte Características ideales únicas;
◆Los resortes neumáticos de caucho, las bolsas de aire de caucho y los neumáticos de caucho tienen características no lineales. Sus curvas características se pueden diseñar en formas ideales y pueden soportar cargas axiales y radiales al mismo tiempo. También pueden transmitir par;
◆Las cámaras de aire de goma, las bolsas de aire de goma y los neumáticos de goma pueden obtener diferentes capacidades de carga ajustando la presión interna, adaptándose así a las necesidades de diversas cargas;<. /p>
◆ Los resortes neumáticos de caucho, las bolsas de aire de caucho y los neumáticos de caucho tienen un peso liviano y una larga vida útil;
◆Los resortes neumáticos de caucho, las bolsas de aire de caucho y los neumáticos de caucho tienen una buena altura -Aislamiento de vibraciones de frecuencia y propiedades de aislamiento acústico.
Los resortes neumáticos de goma requieren poco espacio de instalación y son fáciles de reemplazar.