Механизм торсионный – Торсион — Википедия

Содержание

Торсионный механизм секционных ворот


В чем отличие ворот с пружинами растяжения и торсионными пружинами?

Гаражные ворота | 12.01.2018

Секционные ворота удобные, теплые, красивые. Весить полотно таких ворот может довольно много, но даже маленькая девочка может открыть 100-килограммовые ворота. Как это получается?

Совершим еще одно путешествие «под капот», разберемся зачем воротам пружины: торсионные или растяжения. Забегая вперед, скажем – не важно, стоит ли электродвигатель или взамен двигателя хрупкая девушка, пружины возьмут на себя основную работу. Но теперь по порядку…

Квадратный метр секционных ворот толщиной 45 мм весит 15 кг. Популярный размер для въезда в гараж – 2х3 метра. Вес ворот для такого въезда – 90 кг. Вес промышленных ворот увеличивается пропорционально площади полотна. Откатные ворота опираются на направляющие ролики, распашные — висят на петлях. А подъемные ворота? Их поднимает двигатель или человек?

Ни автоматика, ни ручной привод не поднимают ворота, а управляют ими. Ворота вывешены на пружинах. Благодаря этому остаются в том положении, где вы их оставили. Вы можете открыть до половины проем и отпустить полотно. Правильно настроенные или подобранные пружины должны держать его там, где вы его оставили.

Насколько бы ни были приоткрыты ворота, важно, чтобы 100-килограммовове полотно вдруг не упало. В проеме могут быть посторонние предметы, животные, дети.

Не зависимо от наличия автоматики или ручного управления, для ворот применяют два типа пружин: торсионные и растяжения.

Торсионные пружины

Торсионные пружины рассчитаны на скручивание. Расположенные на валу торсионные пружины испытывают разнонаправленные силы в параллельных плоскостях, перпендикулярных валу.

Торсионные пружины позволяют сбалансировать крупные механизмы. Сфера применения достаточно широка – подвески внедорожников, бронетехники.

Торсионные пружины исторически первыми использовались для секционных ворот. Им мы обязаны богатством возможностей подъемных ворот – мощные, тяжелые, устойчивые и долговечные торсионные пружины позволяли создавать ворота большие и маленькие, с калитками и панорамными панелями, на разном уровне от пола и с разным по высоте монтажом.

Пружина растяжения

Испытывает продольную, осевую нагрузку. Кольца проволоки плотно прилегают друг к другу. Когда ворота закрыты, пружина растянута. Данный тип пружины устанавливается только на частные гаражные ворота, поскольку максимальный вес для такой пружины весьма ограничен 120 кг – ворота 3,5м*2,25м. Пружина растяжения не подойдет для ворот с высокой частотой работы.

Что выбрать? Или пружина растяжения vs торсионная пружина.

Выбор пружины начинается с выбора функционала и размера ворот. Их основные отличия – сфера применения.

Торсионная пружина Пружина растяжения
Сфера применения Гаражные (бытовые), промышленные, панорамные Гаражные (бытовые)
Максимальная ширина 8 м 3,5 м
Максимальная высота 7 м 2,25 м
Наличие калитки да нет
Материалы Сэндвич-панели 40 мм, 45 мм. Сэндвич-панели 40 мм, 45 мм.
Минимальный размер притолоки от 10 см 10 см
Количество циклов закрывания-открывания От 25 тыс до 100 тыс До 25 тыс

Как мы уже говорили, первыми были торсионные пружины — мощные, многофункциональные, дорогие. Монтаж на торсионных пружинах позволяет расположить полотно как угодно высоко над проемом, добавить калитку в полотно. Размер полотна практически не ограничен. Если один вал не справляется – устанавливают два. Для промышленных ворот торсионные пружины – необходимость.

Для бытовых, гаражных ворот торсионные пружины – не необходимость, а удобство и роскошь. Пружина растяжения делает бытовые гаражные ворота дешевле и легче в монтаже и времени установки. Не нужно настраивать торсионную пружину, а, значит, вам быстрее установят такие ворота. Кроме того, механизм с пружиной растяжения занимает куда меньше места. Соответственно и цена в среднем на 5% ниже, чем на торсионные.

Идея секционных ворот с пружиной растяжения проста – ничего лишнего. В монтаже, в стоимости, в весе. 70-80% всех бытовых ворот устанавливаются именно с пружиной растяжения. Для сооружения с низкой частотой открывания-закрывания ресурса пружинного механизма более, чем хватает.

Но нужно учесть, что у ворот с пружиной растяжения невозможно установить калитку и полотно при открывании будет находиться на одном уровне с проемом. Торсионные же пружины позволяют ходить с высоко поднятой головой.

Гаражные ворота | 12.01.2018

Вам также может быть полезно

Ознакомтесь с нашей продукцией

— 27%

Гаражные секционные ворота

Alutech серия Trend. Тип полотна — S-гофр прямой. Цвет панелей — белый. Ширина проема — 1750 мм. Высота проема — 1750 мм. Перемычка — 250 мм. Тип балансировки — торсионные пружины. Тип управления — ручной.

— 35%

Гаражные рулонные ворота из профиля PD55mN. Ширина проема 2200 мм. Высота проема 2200 мм. Для установки в проем. Управление — ПИМ (пружинно-инерционный механизм) + ригельный замок.

xn--80ad0bajn.xn--p1ai

Как работают секционные ворота

Опубликовано: 24.07.2017

В статье мы в подробностях расскажем, как работают секционные ворота. Прочитав до конца, вы узнаете обо всех конструктивных особенностях и нюансах, которыми сопровождается эксплуатация ручных и автоматических моделей. Информация также поможет вам купить ворота, которые оптимальны для использования в конкретных бытовых или промышленных условиях.

Фотография № 1: секционные ворота

Конструктивные особенности секционных ворот. Общие сведения

Секционные ворота — это сложная конструкция, состоящая из множества механизмов. Они служат для открывания, закрывания проема. Соответственно типу ворот их комплектация и конструкция могут существенно отличаться. Однако все модели работают по общему принципу.

В состав любых секционных ворот входят следующие детали.

Какими бывают секционные ворота

По назначению

Предназначение секционных ворот в первую очередь оказывает влияние на устройство и конструктивные особенности механизмов. Производители предлагают бытовые и промышленные модели. Разница между ними — в габаритах.

Тяжелые промышленные секционные ворота состоят из усиленных конструкций и торсионных механизмов. Автоматические модели оснащаются приводами навального типа. Для перемещения особо тяжелых полотен устанавливают по два вала.

Бытовые и легкие промышленные конструкции комплектуются автоматикой (реечные приводы) или поставляются без нее. В последнем случае для перемещения створки предусматривается цепной механизм секционных ворот.

По типу подъема

Способ монтажа секционных ворот выбирают в зависимости от габаритов проема, высоты притолоки и глубины помещения. Основные варианты установки представлены на схеме ниже.

Изображение № 2: способы монтажа секционных ворот

Механизм секционных ворот

Механизм секционных ворот может быть укомплектован торсионными пружинами либо пружинами растяжения.

Торсионный механизм секционных ворот

Торсионный механизм секционных ворот — это классическое решение, предлагаемое всеми производителями бытовых и промышленных моделей. Вес створки при такой конструкции компенсируется скручиванием размещенных на валу пружин. Полотно крепится к валу при помощи тросов.

Изображение № 3: вал с пружинами

Преимущества ворот с торсионными пружинами — долговечность и удобство эксплуатации.

  • Механизм надежно фиксирует полотно и одновременно двигает оба края створки. Это значительно облегчает ручное управление. Один человек без проблем откроет створку шириной до 8 м.
  • Торсионные пружины рассчитаны на 25 тысяч циклов подъема-спуска. На практике конструкции служат еще дольше.

Торсионные механизмы идеально подходят для балансировки и перемещения крупногабаритных промышленных ворот. Установка навального привода расширяет размерный ряд конструкций далеко за 20 м2.

Изображение № 4: конструкция подъемно-секционных ворот с торсионными пружинами

Механизм подъема секционных ворот с пружинами растяжения

Механизм подъема секционных ворот с пружинами растяжения используется только в малогабаритных бытовых конструкциях. Пружины располагаются вертикально по обеим вертикальным сторонам проема. Главное преимущество технологии — сравнительно низкая цена.

  • Прежде чем купить секционные ворота с таким механизмом, удостоверьтесь в том,

vorota-sos.ru

торсионный механизм или пружина растяжения?

Какой механизм для секционных ворот лучше — торсионный либо с пружинами растяжения? Секционные ворота этих двух видов гаражных ворот имеют свою специфику в техническом отношении.

Торсионный механизм и пружина растяжения: сравнительная характеристика

  • Конструкция. Механизм с пружинным растяжением, безусловно, способен растягиваться. Пружины расположены справа либо слева относительно проема и имеют вертикальное положение. Во время движения полотна вниз эти элементы растягиваются и сжимаются в ходе передвижения его вверх. Данные пружины являются независимыми относительно друг друга, их передвижение является автономным. В то же время торсионный механизм для секционных ворот расположен на валу, он скручивается при вращении вала, осуществляемом с помощью троса привода. Вал находится сверху от проема и является горизонтальным.
  • Габариты и масса. С помощью пружинного растяжения возможен подъем незначительной массы в сравнении с аналогичными возможностями торсионного механизма. Для торсионной пружины масса вообще не является преградой, такой механизм способен справляться с любой моделью ворот.
  • Рабочий ресурс. Оба механизма могут использоваться в течение 25 тысяч циклов. Однако для торсионного механизма возможно увеличение до 35 и даже 50 тысяч, это касается и промышленных ворот.
  • Критерии проема. Установка пружинного растяжения требует наличия 10 см сверху от проема (при отсутствии привода) и 12,5 см (при наличии привода). Установка торсиона требует наличия 21 см сверху от проема.

Настройка механизма

Ворота торсионного типа устанавливать труднее, им требуется предварительное натяжение на конкретное количество оборотов. Они отличаются более высокой требовательностью относительно проема, к примеру, когда стена, на которой будут установлены ворота, обладает выраженной кривизной, установка вала (состоящего из 2-х частей) соосно окажется сложной задачей. Если не делать это, в будущем возможно слетание с барабанов троса. Однако при правильной настройке они могут проработать весьма долго.

Пружины растяжения значительно различаются между собой относительно требований к проему. Собирание их является простым процессом, они отличаются меньшей чувствительностью к кривизне проема, однако их работа более шумная, что для гаража, впрочем, не очень критично.

Обслуживание торсиона и пружин растяжения

Обоим видам механизма нужен периодический контроль. При отсутствии контроля тросов возможны их заклинивание либо обрыв.

Защита пружин растяжения обеспечивается системой «пружина в пружине», тогда как торсионный механизм защищен храповой муфтой, исключающей обрывание полотна. При обрыве троса особая защита имеется лишь у торсионов, преимущественно на производственных системах.

Причиной внедрения пружин растяжения было именно стремление сделать механизм для секционных ворот и сами секционные ворота дешевле. Данный вариант менее металлоемкий, чем торсионы, его изготовление является более простым, установка данного типа ворот также проще. Поэтому секционные ворота с пружинами растяжения устанавливаются по невысокой цене. Однако если ворота предстоит часто открывать и закрывать, то предпочтение стоит отдать более дорогим воротам с торсионным механизмом, а в случае с промышленными секционными воротами и вовсе торсион — единственно правильный выбор.

Заказать секционные или любые другие ворота для гаража в Минске вы сможете у компаний из каталога TAM.BY.

news.tut.by

Торсионный механизм или пружина растяжения? какие виды балансировки бывают для гаражных автоматических ворот.

При изготовлении секционных гаражных ворот используют в основном две системы балансировки полотна ворот — это система пружин растяжения и торсионный механизм.

Торсионный механизм для гаражных автоматических ворот служит для балансировки полотна ворот и рассчитан на 22000 циклов открывания ворот. Торсионный механизм секционных ворот устанавливается вверху над проемом гаража и состоит из торсионных пружин которые компенсируют вес автоматических ворот и делают их ход плавным и легким. Только благодаря торсионным пружинам гаражные автоматические ворота отлично сбалансированы и без всяких усилий мягко открываются и закрываются.


На рынке с торсионным механизмом изготавливают секционные автоматические ворота следующие компании Hormann (Германия), WISNIOWSKI (Польша), Ryterna (Литва), Алютех (Беларусь), Дорхан (Россия). Компания Алютех Белорусия выпускает секционные ворота с торсионным механизмом серии Alutech Classic — это наиболее популярная серия автоматических гаражных ворот в Украине. Ворота гаражные Alutech Classic с торсионным механизмом изготавливаются в Киеве или Минске в течении от 5 дней до 4 недель в зависимости от выбранной комплектации и цвета ворот. Размеры гаражных секционных ворот Алютех Classic могут быть по ширине от 2100 мм до 6000 мм, и по высоте от 1900 мм до 3000 мм. Цветовая гамма сендвич панелей Алютех Классик — коричневый, белый, золотой дуб, темный дуб, антрацит, серебристрый металлик и другие цвета RAL, все цвета ворот идут без дополнительных наценок.

vorota24.com.ua

Что такое торсионная подвеска и как она работает

Торсионная подвеска прочно входит в автомобилестроение. Крученные упругие элементы положительно влияют на плавность хода и чувствительность к ухабам на дороге. А вот с управляемостью – просто беда. Так где же ей самое место?

Применение торсионной подвески

Впервые торсионная подвеска была установлена на автомобиле Фольксваген Жук. Произошло это в начале прошлого века. Миниатюрная малолитражка нуждалась в компактной системе подрессоривания, что и было реализовано при помощи этой конструкции. Через несколько лет система нашла применение в автомобилях Татра, Порше и спортивных машинах, разработчики которых боролись за уменьшение габаритов и массы.

Фольксваген Жук 1963 года

В 40-х годах на то, как работает торсионная подвеска, обратили внимание военные инженеры. Ее стали использовать в танках советского и немецкого производства. В послевоенные годы торсионную подвеску устанавливали большинство европейских производителей, но со временем ее популярность упала, уступив место более практичной с экономической точки зрения пружинной.

В настоящее время торсионные системы амортизации устанавливаются на джипах таких компаний, как General Motors, Mitsubishi, Ford, Dodge, некоторых грузовиках, спортивных несерийных автомобилях.

Немного о торсионе

Торсион — металлический круглый стержень со шлицем на конце. Туда же могут входить балки, трубки, пластин. Одним концом он намертво приделан к кузову транспортного средства, противоположный упирается в рычаг направления колеса. В процессе движения он закручивается в одном направлении, обеспечивая жесткую взаимосвязь между кузовом и колесом. Направление закручивания всегда одно. Благодаря этому они используются для регулировки высоты корруса.

Этот вид подвески характеризует сопротивление на скручивание. Оси закручивания подвески находятся в одной плоскости. В конечном счете эти особенности позволяют ему поддерживать упругое соединение подвески и кузова под нагрузкой движения.

Торсион задней подвески

Принцип работы подвески

Принцип работы торсионов аналогичен любой аналогичной подвески. Только вместо пружины роль упругого элемента выполняет торсионный стержень. На него передается усилие от рычага, что вызывает скручивание стержня до определенного предела. Затем система возвращается в исходное положение до следующей неровности.

Разновидности подвесок торсионов

По типу расположения различают продольные и поперечные торсионные подвески. Продольная торсионная балка чаще всего используется на грузовых автомашинах. На легковушки традиционно монтируют поперечные компактные подвески задних колес. В обоих случаях основными задачами системы являются:

  • сглаживание хода машины;
  • нейтрализация механических вибраций;
  • стабилизация колес;
  • регулировка крена на поворотах.

Длина поперечных балок лимитируется шириной колеи машины. Поэтому их амортизационные свойства ограничены. В этом плане продольные торсионы имеют неоспоримое преимущество перед поперечными: большая длина балок обеспечивает мягкость, не уступающую рессорным и пружинным подвескам.

Передняя независимая с продольными рычагами

Торсион расположен продольно. Он отдает нагрузку на нижний или верхний рычаг, а далее она подхватывается демпфером-амортизатором. Замыкает цепь стабилизатор, который минимизирует крены кузова.

Такая подвеска занимает мало места, что делает ее почти незаменимой на внедорожниках. Свободное пространство заполняют усилителями колес и другими полезными механизмами.

Задняя независимая торсионная подвеска с поперечными торсионами

Здесь торсионы располагаются поперечно. Часто такая задняя подвеска используется в сочетании с передней продольной. Это четко видно на примере Renault 16. Из-за этого фактора колесная база переднего и заднего мостов отличалась на несколько сантиметров. Управляемость не была сильной стороной таких автомобилей, но наличие поперечного зада создавало весомое преимущество – увеличение объема багажного отделения.

Полунезависимая торсионка

Производители делают ее в форме буквы U. Упругие элементы здесь имеют повышенную прочность. Полунезависимая балка улучшает плавность хода даже на крупных неровностях родных дорог. Достигают этого за счет периодического перемещения колес относительно друг друга.

Преимущества и недостатки торсионных подвесок

Безусловные преимущества всех видов торсионок – высокая плавность хода на неровностях. Водитель и пассажиры практически не ощущают выбоин, наслаждаясь комфортом поездки. С ее ремонтом справится любой человек – ее ремонтировать легко и удобно. Да и места она занимает в подкапотном или подбагажном отсеке.

Среди отрицательных сторон – посредственная управляемость авто. Дорогостоящие торсионы не прижились на легковушках, зато они уверенно лидируют в сегменте коммерческого транспорта, где динамичность езды не так важна.

Наиболее изнашиваемыми деталями в системе являются игольчатые подшипники, обеспечивающие крепление стержня к торсионной балке. Их ресурс ограничивается примерно 70 тыс. км пробега. Чаще всего это связано не с условиями вождения, а с износом резиновых прокладок и сальников. Своевременная замена резиновых деталей и подшипников поможет избежать крупного ремонта торсионной балки.

Выводы

Подвески на основе торсионов рано списывать со счетов. Широкое применение они получат лишь при условии пропажи двух основных проблем России и стран СНГ – неровностей дорог и ошибок в их ремонте и эксплуатации.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 6.5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторс

drivertip.ru

Торсионный механизм, придуманный Жоржем Ранке

В науке «торсионный» понимается, как вращение. Отсюда, торсионный механизм – это получение энергии из физического вакуума с помощью вращения. О таком явлении впервые узнал француз Жорж Ранке в начала прошлого столетия. Во время его опытов по очистке воздуха от пыли в сепараторах, он заметил, что воздух с пылью на большой скорости разделяется на 2 потока: горячий и холодный, занимая разное положение в очистительном цилиндре.

Французский физик не смог разгадать смысла увиденного явления, и его доклады рассматривались Академией очень враждебно, поскольку формулу можно было бы записать следующим образом A = F L Cos(alfa), откуда F – это сила, L – это расстояние, alfa – это угол между двумя векторами силы и самого направления движения. Из-за нулевого косинуса двух векторов – центробежной и центростремительной сил, чей угол равен 90 градусов, работа не должна вовсе выполняться. Однако, разделение воздуха – это уже расход энергии, следовательно, работа все-таки выполняется.

 

Ранке использует свою теорию в новых холодильниках

Этот принцип был использован им в новых холодильниках, хотя большой коммерческой выгоды он не принес. Исследования французского физика заинтересовали немца Хильша, который после 2 мировой провел ряд экспериментов. Он сделал кое-какие расчеты, но все же не придумал сферы использования для открытия.

Мы называем сегодня этот случай эффектом Ринке-Хильша. Лишь в 80-х годах прошлого века в России вернулись к теме этого исследования. Им занялся физик Потапов. Он заменил воздух на воду, и получил потрясающие результаты. Они состояли в следующем: выделяющееся тепло превышало затрату энергии на прокачку самой воды через опытный аппарат. Разница была в 2-4 раза больше. На опытах первая из установок дала 108% КПД, вторая – 320% КПД, третья – 420% КПД.

 

Серийное производство новых вихревых генераторов

Ни один из ученых не смог объяснить причину такого потрясающего явления, но, налаженное в Кишиневе производство генераторов новой серии, дало совершенно другие результаты. Такие установки назвали вихревыми генераторами по замыслу Потапова. Однако, во время выпуска серийных моделей генераторов, видимо, что-то упустили, поэтому КПД снизился до 85%. Сейчас же доподлинно известно, что проблема заключалась в объеме цилиндра, куда заливалась вода – чем меньше, тем больше вырабатываемой энергии.

zaryad.com

Пружины растяжения гаражных ворот doorhan

 


Бытует мнение, что пружины — оптимальное решение для балансировки секционных ворот, но так ли это? Стоит отметить, что у такой конструкции есть реальный плюс — низкая себестоимость, достигаемая малым количеством металла. Экономия хороша, поэтому с 1940-х годов пружины, работающие на растяжение, легли в основу этого механизма.

Но не стоит закрывать глаза на существенные недостатки:

  • Отсутствие синхронизации пружинных блоков.
  • Низкий ресурс: не более 4-х рабочих циклов «открыть/закрыть» в сутки.
  • Постепенный перекос полотна ворот в процессе эксплуатации.
  • Для размещения мощных пружин требуется пространство, поэтому приходится экономить либо на пружинах, либо на размерах полотна ворот.
  • В отапливаемых помещениях возникают «мостики холода», по которым не только внутрь проникает мороз, но и возникает наледь, препятствующая работе пружинного механизма.

Преимущества торсионного механизма


Рассчитанный на 25 000 рабочих циклов торсинный блок (что соответствует 12 годам работы при 12 циклах открывания/закрывания в сутки), гораздо надёжнее и безопаснее. Срок службы гораздо выше, чем у конкурирующих устройств.

Doorhan — решения для любых ситуаций


Однако компания Дорхан учла, что в некоторых случаях выгоднее, проще и рациональнее установить пружинные механизмы, поэтомы были разработаны специальные блоки для секционных ворот с пружинами растяжения. В них отсутствуют «мостики холода» и не промерзают стыки. Это целесообразно там, где низкие притолоки, следовательно, установка торсионных механизмов просто невозможна.

 

Пружины растяжения Торсионный механизм

doorhannt.ru

Торсионная подвеска — это… Что такое Торсионная подвеска?

Торсион квадратного сечения

Торсионная подвеска — подвеска, рабочими элементами которой являются торсионы (упругие стержни, работающие на кручение). Используются стержневые торсионы круглого или квадратного сечения, реже пластинчатые — набранные из некоторого числа пластин пружинной стали, совместно работающих на закручивание.

Расчёты

Стержень, используемый как упругий элемент, который работает на скручивание, называется торсионом. Касательные напряжения , возникающие в условиях кручения, определяются по формуле:

,

де r — расстояние от оси кручения.

Очевидно, что касательные напряжения достигают наибольшего значения на поверхности вала при и при максимальном крутящем моменте , то есть

,

де Wp — полярный момент сопротивления.

Это даёт возможность записать условие прочности при кручении в таком виде:

.

Используя это условие, можно или по известным силовым факторам, которые создают крутящий момент Т, найти полярный момент сопротивления и далее, в зависимости от той или иной формы, найти размеры сечения, или наоборот — зная размеры сечения, можно вычислить наибольшую величину крутящего момента, которую можно допустить в сечении, которое в свою очередь, позволит найти допустимые величины внешних нагрузок.

avec (barre pleine)

ou (tube)

Торсионы в подвеске бронетехники

.

Ходовая часть танка Т-40 являлась новаторской в советском танкостроении — впервые (вместе с тяжёлым танком КВ-1) на серийной машине применили индивидуальную торсионную подвеску.

Торсионы подвески выполняют, как правило, в виде сплошного или полого круглого вала. Торсионы другого сечения распространения не получили.

Для соединения торсиона с другими деталями на его концах выполняются головки, как правило, со шлицами треугольного, трапециевидного и реже прямоугольного профиля. В танке Pz. V «Пантера» для соединения применялись головки с лысками и клиновидный болт.

Для обеспечения достаточной прочности, головки торсиона выполняются диаметром больше диаметра основного стержня, при этом d/D = 0.6…0.8 (d — диаметр рабочей части стержня, D — внутренний диаметр шлицов). В реальных конструкциях это значение колеблется от 0.54 до 1.0, последнее значение имел, например, итальянский лёгкий танк L6/40 Удобство монтажа обеспечивается разным диаметром головок (внутренняя меньше наружной), а также отверстием с резьбой для съёмника на внешнем торце торсиона.

Для более точной установки торсиона на требуемый угол закрутки при его монтаже, а также при устранении осадки торсиона вследствие накопления остаточной деформации, число зубьев на головках выполняют разным. В этом случае минимальный угол перестановки можно определить так:

φmin = 360 (z2 — z1) / z2·z1,

   где z2 и z1 — число зубьев на головках торсиона.

Например, минимальный угол перестановки для торсиона танка Pz.III с числом зубьев на головках 45 и 44 будет составлять примерно 0.18º; для торсиона танка Т-72 с числом зубьев 52 и 48 — примерно 0.58º. В случае же равного числа зубьев на головках, точная регулировка требуемого угла закрутки торсиона практически невозможна. Так для танка L6/40 с числом зубьев 40 на каждой головке угол перестановки торсиона составляет 9º. Крепление торсионов, выполненное по типу танка Pz.V, вообще исключает возможность регулировать подвеску в процессе эксплуатации.

Торсионы выполняют из хромистых или кремниевых сталей с содержанием углерода 0.45-0.65 %, хрома 1-1.5 %, с добавлением ванадия, никеля, молибдена и других легирующих элементов. Легированная сталь, используемая в торсионных валах, обладает высокой усталостной прочностью и упругостью, как правило, это сталь типа 45ХНМФА.

Термическая обработка хромистых сталей состоит обычно из закалки при температуре 800—860ºС с последующим отпуском при температуре 400—500ºСДля повышения усталостной прочности торсионов впадины шлицов обрабатываются накаткой роликами. Рабочая поверхность вала подвергается дробеструйной обработке или накатке роликами, это создаёт упрочнённый поверхностный слой (наклёп) и значительно повышает усталостную прочность торсиона.

Для повышения динамических свойств, воспринимаемой нагрузки и максимального угла закрутки торсион подвергают заневоливанию. Эта технологическая операция является последней среди операций механической и термической обработки. Операция заневоливания заключается в закрутке горячего торсиона за предел его упругого состояния и выдерживании в таком положении некоторое время. При этом в поверхностных слоях возникают пластические деформации, а в сердцевине упругие. После разгрузки торсиона сердцевина, стремясь освободиться от напряжений и вернуться в исходное состояние, встречает сопротивление пластически деформированного поверхностного слоя. Остаточные напряжения, полученные при заневоливании, позволяют повысить рабочую нагрузку и угол закрутки торсиона в эксплуатации. В некоторых случаях, как это делается для торсионов Т-72, торсион подвергается двойному заневоливанию.

Рабочая закрутка заневоленных торсионов должна совпадать с направлением закрутки при заневоливании. Поэтому заневоленные торсионы левого и правого бортов невзаимозаменяемы и соответствующим образом маркируются (как правило на торце торсиона буквами «Л» и «П»). Для предотвращения поломки торсионов в результате механических повреждений или коррозии рабочей поверхности вала его после окончательной механической и термической обработки покрывают специальным лаком, а иногда и прорезиненной тканью (M46) или изолентой (Т-64, Т-72).

В связи с проектом по «большой» модернизации танка Т-34 в СССР вопрос о разработке подвески, был поднят ещё в сентябре 1940 года. 19 ноября 1940 года постановление Комитета обороны № 428 обязало НКСМ и НКО к 1 января 1941 года предоставить предложения о переходе на производство танков Т-34 с новой ходовой частью с торсионной подвеской. Разработанный КБ завода № 183 проект торсионной подвески предусматривал использование существующих катков и балансиров. За счёт её применения объём боевого отделения увеличивался на 20 %, что позволило увеличить запас топлива до 750 литров и разместить его в трансмиссионном отделении. При этом масса самой подвески снижалась на 300—400 кг[1].

Однако начало Великой Отечественной войны отодвинуло планы по модернизации танка на несколько лет. Торсионная подвеска появилась на танке Т-44, явившемся глубокой модернизацией Т-34.[2]

В Великобритании параллельно с пружинами установили телескопические гидравлические амортизаторы, благодаря чему была устранена склонность подвески Кристи к продольным колебаниям корпуса, значительно повысилась плавность хода.

Торсионы в автомобильных подвесках

Стабилизатор поперечной устойчивости по сути представляет собой работающий на кручение торсион, предназначенный для создания сопротивления крену автомобиля. Закрепляется в ступичном узле левого колеса, далее проходит в направлении движения до шарнирного узла крепления к кузову, далее в латеральном направлении к противоположному борту автомобиля, где крепится зеркально аналогично первому борту. Отрезки торсиона, проходящие в направлении движения, работают как рычаги при работе подвески в вертикальном направлении.

В качестве упругих элементов используются продольно расположенные торсионы — работающие на скручивание стержни.

Торсионы могут располагаться как продольно (в этом случае они служат одновременно и осями поперечных рычагов в параллелограммной подвеске, как правило нижних), так и поперечно (во втором случае каждый из них может быть уподоблен принципу действия стабилизатору поперечной устойчивости в традиционной подвеске, с той разницей что поперечные торсионы имеют с одной стороны неподвижное крепление, а стабилизатор закреплён лишь на рычагах подвески, в точках же крепления к раме или кузову он может свободно проворачиваться, поэтому стабилизатор и не работает при сжатии или отбое подвески одновременно с двух сторон — только при разноимённом ходе противоположных колёс)

Спортивный автомобиль сороковых годов. торсионная балка располагалась поперечно и была жёстко закреплена на раме

Такая передняя подвеска использовалась на многих автомобилях фирм Packard, Chrysler и Fiat начиная с пятидесятых годов, советских легковых ЗИЛ и некоторых моделях французской фирмы Simca, созданных в годы сотрудничества с «Крайслером» (например Simca 1307).

Характеризуется высокой плавностью хода, компактностью (что например позволило на «Симке» разместить между рычагами приводы передних колёс).

Передняя подвеска VW Beetle в разрезе Подвеска на продольных торсионах. Citroen, 1935 год.

Торсионы получили достаточно широкое распространение на малолитражных автомобилях 1950-х — 1960-х годов благодаря компактности и относительной простоте изготовления.

Как правило, на них торсионная балка (или балки) располагалась поперечно и была жёстко закреплена на раме, в этом случае подвеска конструктивно подобна описанной выше танковой. К концам торсиона (торсионов) крепились продольные качающиеся рычаги, соединённые с колесом непосредственно или с поворотным кулаком при помощи шкворневого узла или шаровых опор.

На автомобиле «Запорожец» и мотоколяске С-3Д так была выполнена передняя подвеска; использовались две торсионные балки квадратного сечения, заключённые в стальные трубы и расположенные одна над другой, к концам которых крепились продольные рычаги подвески. Этот тип подвески («система Порше») был разработан немецким инженером Фердинандом Порше и впервые был использован на автомобиле «Фольксваген Жук», а также ранних моделях «Порше».

Renault 16 любопытен тем, что из-за использования двух расположенных по одному на борт торсионов у него была разная колёсная база справа и слева, так как один из торсионов конструктивно был расположен позади второго.

На многих французских автомобилях похожую конструкцию, но с одним торсионом (или двумя по одному на борт) имела и задняя подвеска, примеры — Renault 4, Renault 16 и другие; последний любопытен тем, что из-за использования двух расположенных по одному на борт торсионов у него была разная колёсная база справа и слева, так как один из торсионов конструктивно был расположен позади второго — рисунок. Этот вариант подвески был распространён во Франции до 1980-х и даже 1990-х годов благодаря возможности сделать совершенно ровный пол между рычагами, что было выгодно для очень популярных там автомобилей с кузовами «хетчбэк» и «универсал».

Поперечные торсионы использовались и на всех моделях автомобиля ЛуАЗ.

Подвеска с продольно расположенными цилиндрическими торсионами применялась, как правило, на сравнительно больших и тяжёлых легковых автомобилях — таких, как Imperial (США, 1957-75), Packard 1955-56 годов или представительские модели ЗИЛ (−114, −117, 4104), — но также и на сравнительно компактных: Fiat 130, Renault 4, Simca 1307, Morris Marina, Alfa Romeo (Giulietta, GTV, 75).

По конструкции она обычно соответствовала обычной подвеске на двойных поперечных рычагах, но вместо пружин в ней использовались торсионы, в большинстве случаев соединённые с нижними рычагами и одновременно с этим играющие роль их осей. По сравнению с пружинной подвеской, торсионная этого типа позволяла добиться более высокой плавности хода и управляемости.

На автомобилях Packard специальные электроприводы изменяли угол закрутки торсионов, что позволяло задолго до появления гидропневматических и пневматических подвесок (вроде устанавливаемых на лоурайдеры или автомобили «Ситроен») «на ходу» регулировать дорожный просвет — для тех лет это была очень смелая идея (к сожалению, в конкретной реализации на «Пэкардах» уровень надёжности этого узла совершенно не соответствовал уровню его новизны).

При длительной эксплуатации подвесок с продольными торсионами был выявлен серьёзный недостаток такой конструкции, связанный с уязвимостью низко расположенных креплений торсионов для коррозии.

На Fiat 130 и Porsche 911 продольные торсионы использовались в подвеске типа Макферсон. (В редких случаях в качестве упругого элемента в подвеске макферсон может использоваться не пружина, а торсион. Пример такой подвески — передняя на «Порше 911»[3].

Кроме того, на некоторых автомобиля концерна «Крайслер» существовал и тип подвески, в котором в паре с двойными поперечными рычагами использовались поперечные торсионы, что позволяло добиться большей компактности; по своему расположению и действию они были отчасти подобны «половинке» стабилизатора поперечной устойчивости в обычно подвеске, с одним из концов прикреплённым к нижнему рычагу подвески, а вторым — неподвижно закреплённым на раме или подрамнике кузова (схема).

подвеска автомобиля на двойных продольных рычагах

В этой подвеске с каждой стороны имеется по два продольных рычага. Как правило такая подвеска применялась на передней оси сравнительно малоскоростных заднемоторных автомобилей — характерными примерами её использования являются «Фольксваген Жук» и первые поколения «Фольксваген Транспортер», ранние модели спорткаров «Порше», а также мотоколяска С-3Д и «Запорожец».

Все они имели по сути общую конструкцию (так называемая «система Порше», в честь изобретателя) — в качестве упругих элементов применялись расположенные друг над другом поперечные торсионные валы, соединяющие пару рычагов, причём торсионы были заключены в образовывавшие поперечину подвески трубы (у поздних моделей «Запорожца» помимо торсионов в качестве дополнительных упругих элементов применялись также цилиндрические витые пружины, расположенные вокруг амортизаторов).

Фольксваген Жук


Главным преимуществом такой подвески является большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колёс, благодаря чему появляется возможность сильно вынести салон вперёд, разместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колёс, что позволяло существенно сократить длину заднемоторного автомобиля. При этом, однако, расположенный спереди багажник оказывался весьма скромным по объёму, именно из-за вынесенной далеко вперёд поперечины подвески.

С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: в ней происходят хотя и меньшие по сравнению с одинарными продольными рычагами, но всё же существенные изменения колёсной базы при ходах отбоя и сжатия, и так же присутствует сильное изменение развала колёс при кренах кузова. К этому следует добавить, что рычаги в ней должны воспринимать большие изгибающие и крутильные нагрузки со стороны как вертикальных, так и боковых сил, что заставляет делать их достаточно массивными.

Торсионно-рычажная подвеска автомобиля (с сопряжёнными рычагами)

Очень распространённый в наше время тип полузависимой подвески задних колёс с двумя продольными рычагами, соединёнными работающей на скручивание торсионной балкой. Основными упругими элементами были витые пружины, а не торсион. Была разработана фирмой Audi в семидесятых годах, после чего очень широко использовалась (и используется сейчас, как правило на бюджетных моделях) в качестве задней на переднеприводных автомобилях

Источники

В стандартную комплектацию автомобиля ГАЗ-2330 «Тигр» входят: независимая торсионная подвеска всех колёс с гидравлическими амортизаторами и стабилизаторами поперечной устойчивости.

Примечания

  1. Л. Н. Васильева, И. Желтов, Г. Ф. Чикова. Правда о танке Т-34. — Москва: Атлантида — XXI век, 2005. — С. 119. — 480 с. — 5 000 экз. — ISBN 5-93238-079-9
  2. Огонь, броня, скорость. В.Вишняков. Боевая техника армии и флота: Сб. статей / Сост. С. Н. Поташов. —М.: ДОСААФ, 1981.
  3. Раймпель, Й. Шасси автомобиля /сокр. пер. с нем./ = Fahrwerktechnik. — Москва: Машиностроение, 1983. — Т. I. — С. 195-227. — 356 с.

См. также

dic.academic.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о