Резиновые упругие элементы

Резина, особенно работающая на сдвиг, обладает большой энер­гоемкостью. Это ее свойство можно было бы использовать, применяя резину как рабочее тело упругих элементов. При этом достигается уменьшение массы конструкции, жесткостная характеристика имеет прогрессивный характер, а значительное внутреннее трение резины облегчает работу амортизаторов и способствует поглощению виб­раций.

Однако существует ряд недостатков резины, ограничивающих ее применение в основном упругом элементе:

конструкционные, прочные резины обычно весьма жестки, а эластичные сорта — непрочны;

работа сил внутреннего трения при деформации резины зна­чительна и сопровождается выделением тепла. Под действием повышенной температуры резина быстро стареет, то есть теряет свои эластичные свойства;

проявляет себя остаточная деформация, вследствие чего требу­ется вводить регулировку высоты подвески; жесткость резины существенно зависит от температуры; при низких температурах жесткость сильно возрастает и возможно даже появление хрупкости.

В настоящее время в подвеске резина применяется для вспо­могательных упругих элементов (буферов), шарниров и шумовиб-роизолирующих прокладок. Однако имеются примеры применения резины и в качестве основного упругого элемента. На рис. 10.40 а показана передняя подвеска переднеприводного легкового автомо­биля особо малого класса. К верхнему поперечному рычагу 1 кре­пится стойка 2, связанная с внутренней (нижней) обоймой 3 (рис. 10.406) упругого элемента. Круговой резиновый элемент 4при-вулканизирован к внутренней, и наружной 5 обоймам и сверху герметично закрыт крышкой 6 со штуцером. Форму резинового элемента и профиль обойм подбирают так, чтобы поверхности кон­такта резины с металлом обойм с целью повышения долговечности их соединения испытывали минимальные напряжения сдвига, а характеристика жесткости (рис. 10.40в) была прогрессивной.

Рис. 10.40. Передняя подвеска легкового автомобиля с резино­вым упругим элементом

а — общий вид; б — резиновый упругий элемент и его контуры в деформированном состоянии; в — характеристика жесткости

На рис. 10.406 резиновый упругий элемент показан в трех его положениях: I — свободное, II — под статической нагрузкой, III -под полной нагрузкой.

Полость между резиновым элементом, наружной обоймой и ее крышкой заполняется жидкостью и через штуцер и трубопровод соединяется с аналогичной полостью подобного элемента заднего колеса того же борта автомобиля. Давление жидкости внутри уп­ругого элемента оказывает влияние на направление и величину его деформации. При перетекании жидкости между передним и задним элементами происходит дополнительное изменение прогиба подве­сок.

В телескопических амортизационных стойках подвесок лег­ковых автомобилей широко применяются буферы сжатия, уста­новленные соосно штоку, которые существенно повышают энер­гоемкость (прогрессивность) подвесок (рис. 10.41). Благодаря тому что шток служит направляющей, обеспечивающей устойчивость при сжатии, буфер 2 может быть весьма длинным и составлен из нескольких участков, разделяемых канавками, что позволяет получить необходимую характеристику его жесткости. В различ-

Рис. 10.41. Установка дополнительного «резинового» упругого элемента в амор­тизационной стойке (о) и его харак­теристики (б)

ных конструкциях он включается в работу при сжатии стойки на 10—40 мм.

Буферы могут изготавливаться не только из резины, но и син­тетических материалов, например из полиуретана.