Что лучше торсион или пружина
О легковых прицепах. Выбор подвески прицепа
Один их самых часто задаваемых вопросов при покупке прицепа — какую подвеску выбрать?
Попробую немного облегчить жизнь людям задумавшим покупку прицепа.
Есть много различных вариаций, но в основном, можно выделить три типа подвесок прицепов:
Торсионная (резино-жгутовая) подвеска
Рессорная подвеска
Пружинная независимая подвеска на А-образных рычагах
Торсионная (резино-жгутовая) подвеска
Преимущества торсионной подвески:
— дешевая — прицепы с торсионной подвеской самые дешевые
— простота в монтаже — все элементы подвески вмонтированы в балку оси прицепа, меняется целиком.
— неприхотлива — во время эксплуатации подвеска не требует обслуживания.
— независимая — колеса имеют свободу действий относительно друг друга, отрабатывает неровности каждым колесом в отдельности
Недостатки торсионной подвески:
— неремонтнопригодность — при перегрузке если провернулся торсион, то прицеп эксплуатировать нельзя. Требуется замена оси.
— вертикальная раскачка при движении.
Преимущества рессорной подвески:
— высокая ремонтнопригодность — возможно починить в дороге
— рессоры — высокий запас прочности
Недостатки рессорной подвески:
— требует периодического обслуживания — смазки мест трения
— зависимая — на больших неровностях прицеп накреняется в сторону уклона
— дороговизна по сравнению с торсионной подвеской
Пружинная независимая подвеска на А-образных рычагах
самая современная и дорогая
Преимущества пружинной подвески:
— высокая ремонтнопригодность — возможно починить в дороге
— независимая — колеса имеют свободу действий относительно друг друга, отрабатывает неровности каждым колесом в отдельности, идеально для плохих дорог
Недостатки пружинной подвески:
— дороговизна
Если вам нужен самый недорогой прицеп, использовать вы будете его не очень часто и при этом эксплуатация будет происходить на дорогах с нормальным покрытием, то вам стоит присмотреться к прицепам с торсионной подвеской.
Если вы подбираете прицеп для постоянной эксплуатации, в том числе по плохим дорогам, вдалеке от населенных пунктов, то вам лучше присмотреть прицеп с рессорной подвеской.
А если вы любите самое лучшее, комфорт для себя и все что окружает вокруг, то вам к прицепам с пружинной подвеской.
А вообще конечно, тут как говорится, на вкус и цвет…
Выбор между торсионными и пружинами растяжения
Что за пружины в секционных воротах и зачем они нужны?
Пружины – это важная составляющая конструкции секционных ворот, служащая для балансировки полотна и более удобного его открывания. Потому в случае, если при составлении расчётов ворота позволяют выбрать из двух вариантов, нужно понимать, как сделать выбор и почему именно он будет правильным. Для этого необходимо знать особенности каждого вида пружин, их преимущества и недостатки.
Пружины бывают двух видов – растяжения и торсионные. Что выбрать для ваших ворот, решать вам, а мы поможем разобраться в выборе.
Система балансировки, в которой задействованы исследуемые нами детали, нужна воротам потому, что весят они прилично – около 90 кг; а промышленные и того больше – их вес может достигать 300 кг. Такую тяжесть поднимать вручную невозможно, да и зачем? На помощь человеку всегда приходит наука. Для того, чтобы легко поднимать и опускать полотно, ему нужен противовес. В секционных воротах эту задачу выполняют пружины. Они сжимаются и растягиваются, приводя в движение роллеты.
Попробуем выяснить, какой вид больше подходит вам.
Пружины растяжения: характеристики и особенности
Пружины растяжения работают за счёт растягивания и сокращения. Они устанавливаются парами по обеим сторонам полотна вертикально. Когда ворота опускаются вниз, механизм балансировки приводится в состояние накопления энергии – пружины растягиваются и готовы в любой момент сократиться, поднимая полотно вверх. Работают пружины независимо друг от друга, соединяясь с конструкцией ворот каждая своим тросиком. В случае если одна из пружин приходит в негодность, ворота продолжают функционировать, но нуждаются в ремонте, так как нагрузка перераспределяется на оставшиеся в рабочем состоянии детали.
Недостаток пружин растяжения в том, что при закрытии ворот нужно приложить определённое усилие, чтобы растянуть их. Чем массивнее ворота, тем большая жёсткость будет у пружин, либо увеличится их число. В любом случае, объём усилий, прилагаемых для закрывания ворот, растёт с их массой. Так что, выходит, пружины растяжения подойдут для обычных гаражных ворот, но не подойдут для промышленных. Кроме того, они не слишком любят частое использование, потому специалисты рекомендуют применять их для ворот с частотой не более 5 циклов открытия/закрытия в день.
Пружинам растяжения в процессе эксплуатации нужна регулировка натяжения, так как со временем они растягиваются и теряют упругость. Делать это нужно не часто – около одного раза в 2 года. Это помогает компенсировать растяжение, возникающее со временем. Регулировку стоит проводить аккуратно, очень важно не переусердствовать, так как чрезмерное усилие может привести к поломке, в результате которой полотно рискует упасть на автомобиль или человека.
Этот вид пружин подойдёт для гаражных проёмов высотой от 2 метров. На более низкие проёмы устанавливаются только торсионы, так как конструкция с пружинами растяжения захватывает часть расстояния от притолоки вниз – это место занимают направляющие.
Преимущество пружин растяжения состоит в том, что при установке ворот с ними потребуется относительно небольшое место над проёмом для монтажа – всего 100 мм и 125 мм для ручного и электропривода соответственно
Что такое торсионные пружины и как они работают?
Торсионная пружина – это механизм, работающий за счёт скручивания. В отличие от предыдущего варианта, они устанавливаются непосредственно на валу. Когда вал приводится в движение приводом и крутится, пружина начинает раскручиваться и накапливает энергию. Если отпустить ручку ворот, они автоматически откроются, так как торсион будет стремиться вернуться в состояние покоя.
Торсионный привод достаточно мощный и надёжный, потому используется для оснащения тяжёлых ворот, но может быть установлен и на небольшое полотно.
Преимущество торсионных пружин в том, что они легко справляются с тяжеловесными воротами – с калиткой, промышленные и т. п.
Ресурс торсионов такой же, как и у пружин растяжения, но при этом они более выносливые по поднимаемому весу. Однако регулярное обслуживание требуется даже таким выносливым механизмам. Торсионные пружины нужно подтягивать, чтобы избежать заклинивания или падения створки. Тут стоит отметить ещё одно преимущество – даже в случае неисправности сработает механизм предотвращения падения. Храповая муфта заблокирует движение полотна, и ни машина, ни человек не получат травм.
Устанавливать ворота с торсионами можно на проёмы с высотой 210 мм и более (в домашнем гараже) и 400 мм и более (в промышленном). Если такой возможности нет, можно рассмотреть вариант установки ворот внутри помещения, на внутренней части притолоки, но это повысит стоимость конструкции и монтажа.
Как сделать правильный выбор между торсионными и пружинами растяжения?
Стоит оценить оба варианта по ключевым моментам:
Ресурс работы
Ресурс работы, как мы уже говорили, примерно одинаков. Завод заявляет официальные цифры – 25 000 циклов подъёма/опускания. Но при этом торсионы могут поднимать больший вес. Если установить ворота с разными вариантами балансировки полотна правильно, соблюдая все технические требования, они прослужат одинаково долго, и спустя 5 и более лет будут исправно работать. Конечно же, нужно помнить о том, что за механизмом нужно ухаживать, вовремя подтягивать пружины и не перегружать их больше, чем предполагается конструкцией.
Торсионные пружины выигрывают здесь по одной простой причине – они более универсальны, и могут устанавливаться как на бытовых, так и на промышленных воротах.
Сложность монтажа и регулировки
Установка торсионов проходит сложнее, так как требуется предварительно обеспечить их натяжение. Установить их на стену с заметной кривизной поверхности не получится – иначе они будут давать сбой, а полотно будет клинить. А вот если вы сделаете всё как надо, ворота будут работать без сбоев, тихо и плавно.
Пружины растяжения не требуют щепетильного подхода. Их легко установить, но шуму от них будет больше, даже при правильном закреплении.
Подтянуть торсионы можно всегда, и после этого они будут как новые. Пружины растяжения чаще всего нужно просто заменять на новые. К счастью, они и стоят дешевле.
Безопасность эксплуатации
Секционные ворота весят не так уж мало, чтобы полотно, падающее из-за сломавшейся пружины, показалось пустяком. Оно может упасть на вас или ваш автомобиль, и причинить вред. Потому в воротах обычно предусмотрен механизм безопасности.
В пружине растяжения есть ещё одна, поменьше. Она находится внутри и, в случае отказа внешней, выступает в роли подстраховки. Это называется «пружина в пружине». У торсионов такую страховочную роль играет храповый механизм.
Стоимость
Первыми в конструкции секционных ворот появились торсионы. Пружины растяжения стали использовать позже для удешевления и упрощения конструкции. Такие ворота будут легче, проще в установке и дешевле.
Итак, подведём итоги. Какой же сделать выбор – торсионные или пружины растяжения? Для домашних гаражных ворот оба варианта конструкции равны по безопасности, надёжности и техническому ресурсу. При этом пружины растяжения дешевле и легче в установке. Однако они позволяют поднимать полотно только строго вертикально, в то время как торсионы подойдут для установки и на гильотинных, и на наклонных воротах.
Для промышленных ворот подойдут только торсионы, так как пружины растяжения, из-за их низкой «грузоподъёмности» на такие конструкции не устанавливаются.
Лучшая подвеска автомобиля
При выборе автомобиля каждый автолюбитель подолгу проводит время в глубоких раздумьях, иногда мучаясь от своих переживаний и опасений, а иногда живёт в предвкушении этого радостного момента — покупки автомобиля — для кого-то первого, а для кого-то и очередного. Однако, стоит решить много вопросов, и один из них — авто с какой подвеской выбрать.
Лучше заранее определиться, какую подвеску вы хотите
Подвеска — что это?
Наверняка не каждый из нас в XXI веке имел возможность прокатиться в конной упряжке на телеге, испытать ощущения каждой ямочки и выбоины на дороге. Так вот это и есть ярчайший пример передвижного средства без той самой подвески. Именно такая немаловажная часть машины, как подвеска, определяет уровень комфорта, удобство управления, а также устойчивость и проходимость. На сегодняшний день существует несколько видов подвесок, среди которых можно выделить следующие основные части:
Каждый вид подвески имеет свои плюсы и минусы.
Подвеска по степени упругости
По виду эластичного элемента подвеску принято делить на четыре вида:
Торсионная подвеска представляет собой скручивающиеся под нагрузкой стержни. Одна из главных особенностей торсиона — высокая упругость. Основу конструкции составляет сталь, закалённая под воздействием высоких температур. Если торсионную подвеску охарактеризовать кратко, буквально несколькими словами, то в голову сразу приходит следующее: стойкость к ударным нагрузкам, долговечность, компактность.
Рессорная подвеска нашла своё применение довольно давно. Ещё состоятельные дворяне могли себе позволить повозки оборудовать рессорной подвеской, что значительно увеличивало комфортабельность поездок. Основа — металлические пластины, соединённые воедино, которые частично выполняют функции амортизаторов, снижая нагрузку на последние. Достоинство — высокая выносливость, недостаток — не лучшие, мягко говоря, показатели эластичности и большая масса конструкции.
Пневмоподвеска характеризуется, в первую очередь, высокой стоимостью и повышенным уровнем комфорта. В транспортных средствах с пневмоподвеской дорожный просвет может регулироваться по высоте, также может регулироваться степени упругости. Из-за своей сложности этот вид ходовой части распространяется в нашей стране мало.
Пружинная ходовая часть, которая является основным «конкурентом» торсиона, имеет очень широкое применение. Основные преимущества — невысокая стоимость, доступность, надёжность, а также обеспечения большего комфорта. Минусы — низкая грузоподъёмность, чувствительность пружины к высоким нагрузкам.
Торсион или пружина?
Так какая подвеска лучше: торсионная или пружинная? Владельцы, эксперты и простые обыватели не могут найти точки соприкосновения, оспаривая каждое из мнений в вопросе о том, какую, в конце концов, ходовую часть выбрать. Современные производители начали комбинировать в некоторых моделях авто и применять оба типа эластичных элементов. Например, так называемые «каблучки» или же «пикапы» имеют переднюю пружинную подвеску, а заднюю — торсионную, что обеспечивает отличную мягкость и комфорт для пассажиров и водителя, и есть возможность перевозить малогабаритные грузы весом в пару сотен килограмм. Полностью пружинная подвеска может применяться в автомобилях представительского класса, в тех автомобилях, в которых не подразумевается перевозка даже среднегабаритных грузов.
Зависимая или независимая?!
Над этим вопросом также стоит задуматься каждому автолюбителю при выборе своей «ласточки». Именно на эти два типа и делится подвеска: зависимая и независимая. Зависимая представляет собой конструкцию, в которой два колеса одной оси жёстко связаны между собой. При этом перемещение одного колеса в оси влияет на перемещение второго. Зависимая «конструкция» используется в основном на заднеприводных авто, ярким примером являются «Жигули», а также мощные большегрузные авто и тягачи. Один из главных недостатков этого типа — большой вес сборки. В случае, когда мост задействован как ведущий, — теряется плавность хода.
Независимая подвеска — сложная конструкция, в которой одно колеса в оси не зависит от другого колеса в той же оси, а если и есть некоторая зависимость, то она минимальна. Сейчас производители используют несколько видов конструкция этого типа: McPherson (Макферсона), многорычажную, однорычажную. Каждая из них, естественно, имеет свои достоинства и недостатки. Самая эффективная, мягкая и комфортная — многорычажная, но она же является самой не практичной и дорогой в эксплуатации. Широкое использование она имеет в автомобилях представительского класса. В большинстве эксплуатируемых транспортных средств используется подвеска Макферсона — полунезависимая подвеска со средней стоимостью обслуживания и приемлемым уровнем комфорта.
Эксплуатация в России
Определить, какая лучшая подвеска для российских дорог, наши соотечественники конкретно не могут. Всё зависит от того, в каких целях вы берёте это транспортное средство, что вы от него ждёте, из какого ценового диапазона оно. Стиль вашего вождения также очень влияет на выбор. Лучшая подвеска автомобиля та, с которой вы будете чувствовать себя уверенно на дороге и комфортно в салоне. Для перевозки и доставки грузов лучше использовать подвеску более выносливую, то есть торсионную или даже рессорную. Для ежедневной езды по городу на малолитражке или авто эконом-класса можно выбрать пружинную подвеску Макферсон или однорычажную. Бизнес-класс, естественно, привык к комфорту, для них многорычажная независимая подвеска будет отличной основой удобной езды.
Делайте выбор только в правильном направлении, и, как говорится, ни гвоздя, ни жезла!
Думаете, что знаете о подвеске все? А вот и нет
Каждое вертикальное перемещение одного колеса сопровождается как минимум наклоном другого. В этом и проявляется зависимость. В подвеске независимой такой связи нет, правое колесо может перемещаться вверх-вниз совершенно без связи с левым и наоборот, потому что каждое из колес соединяется с кузовом, рамой или подрамником индивидуальными рычагами. Виды подвесок различают еще и по тому, какой упругий элемент применяется. Это могут быть рессоры, пружины, торсионы и пневмобаллоны. Наиболее распространенный вариант – пружины. Современная пружина неоднородна, имеет более покладистую часть, мягко гасящую небольшие неровности на ровной дороге, и жесткий участок, работающий при сильных сжатиях. Пружины подходят для легковых автомобилей, у которых разница между пустой и груженой машиной не столь велика.
Простой заменитель пружины – пневмобаллон. Благодаря близкой к пружине цилиндрической форме его установка в машину столь же проста. Пневмоподвеску можно адаптировать по жесткости к любой нагрузке благодаря тому, что давление в баллонах легко менять.
Другое применение пневмоподвески – изменение высоты пневмобаллонов, а вместе с ними и дорожного просвета. Многие люксовые внедорожники — скажем, Range Rover, Mercedes-Benz ML, Audi Q7 – умеют приседать на скорости и вставать на цыпочки на бездорожье, а некоторые могут почти лечь на брюхо для удобства посадки-высадки.
Минусы – сложность конструкции пневмосистемы и уязвимость самих баллонов, которые трудно сделать устойчивыми к воздействию абразива – песка и мелких камушков. Впрочем, современная пневматика у тех же Range Rover гораздо надежнее той, что заслужила печальную славу модели лет десять назад.
ПРОСТОЕ ЖЕЛЕЗО
Еще один способ получить неубиваемую, выносливую и предельно простую подвеску – поставить рессоры. Они хороши там, где неприхотливость должна сочетаться с большими нагрузками – как весовыми, так и от плохой дороги. Подобную подвеску применяют на задней оси подавляющего большинства пикапов, что и позволяет использовать их как мини-грузовики.
Но рессора – палка о двух концах и в прямом, и в переносном смысле. Главный недостаток – высокая жесткость и связанный с ней дискомфорт для пассажиров – перекрывается выгодой от конструктивной простоты. Рессора сочетает в себе оба компонента подвески – связь, передающую продольные, поперечные и вертикальные нагрузки от колес на кузов, и упругий элемент. Но и платит рессорная подвеска за свою высокую прочность дубовостью и внезапными «взбрыками».
НА СКРУЧИВАНИЕ
Торсионная подвеска попала на автомобили прямиком с армейской техники. Работающий на скручивание упругий элемент компактен, что позволяет уместить его в небольшом пространстве – например, вдоль рамы, как это сделано спереди у Toyota LC 200. Торсионы не уступают в выносливости рессорам, однако связаны с необходимостью применения очень прочной рамы или подрамника, хорошо противостоящих местным нагрузкам на скручивание. Вот тут мы подошли к еще одной характеристике подвесок, далеко не очевидной, но оказывающей решающее значение на выбор упругого элемента.
ДАЙТЕ МНЕ ТОЧКУ ОПОРЫ…
Дело в том, что подвески по-разному концентрируют на кузове нагрузки от собственной работы, и потому организация силовых элементов в каждом случае должна быть своя.
Обычные пружины, как и пневмоэлементы, располагают, как правило, рядом с колесом или над ним. В кузове для них должна присутствовать опорная поверхность в виде перевернутого «стакана». Вокруг него – многочисленные усилители от моторного щита, передних стоек дверей, брызговиков. «Стакан» буквально имплантирован в кузов и передает нагрузки многим его частям.
А ведь помимо пружин нужно еще и дать место для крепления рычагов подвески или подрамника. Поэтому кузов автомобиля с такой подвеской рассчитывается с учетом местной прочности вокруг «стакана», которая распределяется различными связями вплоть до крыши. Проще говоря, пружинная и пневмоподвеска часто содружествуют с несущими кузовами – именно благодаря их развитой силовой конструкции, позволяющей передавать разнообразные нагрузки на все без исключения элементы.
Совсем другое дело – рессоры. Для ее крепления достаточно прямой балки под кузовом, на которой соберутся все нагрузки. Сам кузов при этом освобожден от дополнительных растяжек и укосин.
Ровно так же работают и торсионы. И для них прямой кусок рамы – лучший вариант крепления. Отсюда практически повальное применение рессор и торсионов как элементов, не требующих несущего кузова, в машинах с рамой или мощными полурамами.
ДРУЖБА ДРУЖБОЙ, А ТАПКИ ВРОЗЬ
Теперь взглянем на подвеску под другим углом и разберемся с зависимостью или независимостью колес в ней.
Зависимой мы называем подвеску с парой колес, жестко соединенной одной осью. Главные плюсы такой подвески – высокая прочность и очевидная простота постройки. Минус – нарушение пятна контакта одного из колес оси ведет к неминуемому нарушению и у другого. Это критично для управляемости на высокой скорости.
Но там, где главное не скорость, а прочность, выносливость, проходимость и способность победить препятствие любой ценой, мост незаменим. Именно поэтому самые вездеходные из автомобилей довольствуются неразрезными мостами не только сзади, но и спереди. И потому же быстрая поездка на них по асфальту не приносит радости. Тяжелые и хорошо артикулирующие на бездорожье мосты на асфальтовой глади начинают излишне «играть», отклоняя автомобиль от желаемой траектории.
ЛЕГКИМ ПО ТЯЖЕЛОМУ
Если врезать как следует пинг-понговым мячиком по бильярдному шару, последний скорее всего не шелохнется. Если сменить мячик на другой бильярдный шар, вся энергия передастся стоящему. Так же обстоит дело с влиянием колес автомобиля и всего, что к ним приделано, на кузов. Тяжелый мост с парой больших колес передаст на кузов и на ваше сиденье профиль колдобины со стопроцентной точностью, тогда как элемент подвески полегче «съест» неровность, а несравнимо более тяжелый кузов качнется немного. Кузов при этом зовется подрессоренной массой, а мосты с колесами, напрямую контактирующие с дорогой, – неподрессоренной. Общий принцип таков, что подрессоренная масса (кузов) должна быть несоизмеримо тяжелее неподрессоренной, а путь к автомобилю-перине лишь один: суммарный вес колес и мостов должен быть пренебрежимо мал в сравнении с весом кузова-мотора-пассажиров.
Мост столь тяжел потому, что он, как и рессора, «един в двух лицах» – и силовая балка, прочно соединяющая правое колесо с левым, и вместилище части трансмиссии от кардана к колесам, включая самый массивный ее элемент – главную передачу с дифференциалом.
РАЗДЕЛИТЬ ФУНКЦИИ
Разъединением двух составляющих и озаботились инженеры спортивных авто начала ХХ века. Появилась рычажная подвеска – самая разнообразная с точки зрения конструктивного исполнения. Рычаг может быть один, но бывает и 2, 3, 4, и даже 5 рычагов на каждое колесо. Такие элементы обычно имеют название «связей», по их числу типы рычажных подвесок и именуются. Самый простой вариант – с парными треугольными рычагами (сверху и снизу) – можно смело отнести к классическим конструкциям, имеющим максимальную прочность и удовлетворительные геометрические характеристики. Так устроена передняя подвеска «Нивы», Nissan Terrano II или огромного Infiniti QX56.
Но с ростом динамики требования к тонкостям настройки подвески оказались еще выше. Половинки передних рычагов разъединили, их стало по четыре на колесо (передняя подвеска Audi Allroad). Многорычажную подвеску спереди и сзади использует и Mercedes-Benz ML. И все ради правильного наклона ведущих колес в напряженном повороте. Минус многорычажки – большое количество элементов и громоздкость.
КАЧАЮЩАЯСЯ СВЕЧА И ЭЛАСТОКИНЕМАТИКА
Убрать наиболее мешающиеся – верхние — рычаги, заменив их опорой в виде качающейся амортизаторно-пружинной стойки, получилось у фордовского инженера Эрла Стили МакФерсона еще в 1948 году. Главный плюс его подвески – дешевизна и простота технологической сборки. При огромном выигрыше в неподрессоренной массе МакФерсон умеренно отслеживает неровности пути и не бьет по карману владельца. 100% сегодняшних автомобилей с поперечным силовым агрегатом спереди имеют такую подвеску.
Еще один эластичный элемент подвески – стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий правые и левые колеса упругой связью и догружающий внутреннее (обычно разгруженное) колесо в крутом повороте. Препятствующий вывешиванию одного колеса (и стало быть, ограничивающий артикуляцию) стабилизатор у Toyota Land Cruiser 200 имеет разобщающие левые и правые половинки муфты с электроуправлением.
Итак, несколько простых подвесочных рецептов для автомобилей различных ниш мы наметили:
– массовые городские кроссоверы бюджетного ценового сегмента почти всегда имеют McPherson спереди и многорычажку сзади;
– полноценные кроссоверы подороже получают в придачу многорычажку спереди, часть их меняет пружины на пневмобаллоны;
– классика тяжелого бездорожья и не менее классические пикапы сохранили как минимум задний неразрезной мост с рессорами, а некоторые автомобили, хотя и избавились от рессор в пользу пружин, сохранили оба жестких моста (LR Defender, Mercedes-Benz G-класса, «УАЗ»).