Амортизатор с фрикционным диском

Амортизаторы с фрикционным диском или амортизаторы Андре Хартфорда были ранней формой амортизатора или демпфера, используемого в подвеске автомобиля . считались устаревшими Они широко использовались в 1930-х годах, но после войны . ^{[ 1 ]}

По сравнению с современными амортизаторами фрикционные амортизаторы обеспечивали лишь ограниченное поглощение ударов, но служили в основном для гашения колебаний .

Происхождение

Модель фрикционного диска была изобретена Трюффо до 1900 года. ^{[ 2 ]} В них использовались промасленные кожаные фрикционные поверхности между бронзовыми дисками, сжатыми регулируемыми коническими пружинами, при этом пакет дисков плавал между рычагами шасси и оси в характерном стиле. С 1904 года они были лицензированы нескольким производителям, включая Mors , который первым применил амортизаторы в автомобилях, и Hartford в США. ^{[ 2 ]} Подобные демпферы с тех пор также применялись в качестве рулевых демпферов. ^{[ 2 ]}

Строительство

Амортизаторы, как следует из названия, основаны на трении внутри стопки дисков, плотно скрепленных пружиной и зажимным болтом.

Выкройка Андре Хартфорда

Материалом фрикционного диска обычно был деревянный диск между двумя сторонами стальных рычагов. Что касается разработки сцепления и тормозных колодок , то разработка этих фрикционных материалов находилась в зачаточном состоянии. Для сцепления использовалась обработанная кожа, и, хотя она обеспечивала хорошее трение, она была склонна к залипанию при первом трогании с места, а также выходила из строя при перегреве. Фрикционные материалы на основе асбеста иногда использовались в гонках, чтобы обеспечить правильную работу амортизаторов даже при перегреве.

Сила демпфирования фрикционного амортизатора регулируется с помощью центрального шарнира и зажимного болта. Звездообразная пружина прикладывает силу к стопке дисков. Демпфирующая сила примерно пропорциональна этой силе, а зажимная гайка снабжена указателем для указания приблизительной настройки.

Амортизаторы Андре Хартфорда были изготовлены в четырех размерах в зависимости от веса автомобиля и предполагаемого использования. Это была комбинация двух диаметров дисков: 3 + 1 ⁄ дюйма ( 83 мм) и 4 + 1 ⁄ 2 дюйма (110 мм), а также в одно- или многопластинчатом исполнении. Одиночные амортизаторы имели две поверхности трения: один рычаг с одной стороны был вложен между двумя рычагами, соединенными с другим. Многопластинчатые амортизаторы имели по два и три рычага с каждой стороны. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Амортизаторы крепились к шасси и оси через втулки Silentbloc на каждом конце. Втулки Silentbloc были еще одной разработкой начала 1930-х годов: втулка из вулканизированной резины, прикрепленная к стальной трубке. Это обеспечило жесткое расположение, необходимое для точной подвески, но снизило вибрацию и дорожный шум по сравнению с более ранними автомобилями. На многих автомобилях использовалась разная конструкция передней и задней части, где задние рычаги жестко крепились к шасси болтами, а не с поворотной втулкой.

шаблона Ram

Жорж де Рам изобрел и произвел фрикционные амортизаторы с гидравлическим приводом в 1920-х и 1930-х годах. Это была более сложная конструкция, предназначенная для обеспечения переменного саморегулирующегося демпфирования для эффективной работы как на низких, так и на высоких скоростях. Они использовались только на автомобилях высокого класса, особенно на Bugattis , из-за их чрезвычайно высокой для того времени стоимости. В 1935 году комплект амортизаторов de Ram стоил 170 фунтов стерлингов плюс еще 30 фунтов за установку. ^{[ 5 ]} Ранние Bugatti использовали собственную модель многодискового амортизатора Bugatti, похожую на André Hartford. ^{[ нужна ссылка ]}

де Рам запатентовал несколько типов фрикционных демпферов, в которых использовались гидравлические механизмы для взаимодействия с трущимися поверхностями и регулирования их прижимной силы. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Хотя механические детали в патентах де Рама различались, в амортизаторах de Ram, установленных на Bugattis 1930-х годов, использовался многодисковый блок. В этой конструкции каждый диск соединен либо с внутренним, либо с внешним цилиндрическим водилом через шлицы, как в многодисковых сцеплениях того времени. Шлицы заставляют каждый диск вращаться либо со стороны шасси, либо со стороны оси амортизатора, попеременно с каждым диском в блоке. Ряд гидравлических поршней и клапанов изменял давление на пакет фрикционных дисков пропорционально скорости рычага, прикрепленного к оси. Этот механизм привел к более жесткому демпфированию при столкновении с сильными неровностями на более высоких скоростях, а также к мягкому демпфированию при медленных или небольших движениях подвески. Амортизаторы de Ram были установлены на шасси с помощью одного рычага на оси, что было взаимозаменяемо с амортизаторами модели Hartford. ^{[ 5 ]}

Цилиндрические фрикционные элементы

Подобная схема с цилиндрическим фрикционным элементом использовалась на автомобилях Mercedes-Benz с 1928 года. Более ранний Mercedes использовал схему Хартфорд.

Форма с использованием цилиндрического роликоподшипника с упругим кольцом была запатентована в 1930 году. ^{[ 9 ]}

Регулируемое демпфирование

Скорость демпфирования фрикционных амортизаторов не идеальна для подвески автомобиля. Идеальная подвеска должна обеспечивать большее демпфирование при больших усилиях подвески и меньшее демпфирование на низких скоростях для более плавной езды. Однако фрикционные демпферы имели в основном постоянную скорость. В неподвижном состоянии это было еще больше из-за сцепления между неподвижными пластинами. ^{[ 1 ]}^{[ 10 ]} Для более крупных неровностей демпфирование можно даже уменьшить. Это особенно проблема при быстрой езде, когда повторяющиеся высокие нагрузки могут привести к нагреву фрикционных дисков и потере их эффективности.

Автогонки в 1930-х годах часто были любительским занятием: спортивные автомобили выезжали на гоночные трассы, такие как Бруклендс , настраивались в паддоке до гоночной комплектации, а затем участвовали в гонках. Перенастройка демпфирования между настройками «дорога» и «гонка» была нормой.

Потребность в регулируемом демпфировании была настолько велика, что было даже полезно предусмотреть возможность регулировки его во время движения. Эта функция использовалась только в роскошных автомобилях, часто в более крупных автомобилях, которым могла потребоваться настройка подвески для различного количества пассажиров. Жесткость можно было увеличить между «городским» и более жестким режимом для более быстрой открытой дороги. Эти демпферы были наиболее известны под Telecontrol торговой маркой . Гидравлическое управление с надувным резиновым мешком в пакете дисков можно использовать для увеличения силы зажима и, следовательно, их демпфирующей жесткости. ^{[ 11 ]}

Фрикционные амортизаторы Жоржа де Рама с гидравлическим приводом также попытались решить эту проблему, автоматически регулируя силы демпфирования, а не обеспечивая ручное управление. В этих амортизаторах использовался ряд гидравлических клапанов и поршней для изменения трения между пластинами, пропорционального скорости движения подвески. Это привело к более жесткому демпфированию при столкновении с сильными неровностями на более высоких скоростях, сохраняя при этом мягкость при медленных или небольших движениях подвески. ^{[ 5 ]}

Одной из основных причин отказа от использования фрикционных амортизаторов в послевоенный период в пользу гидравлических рычагов было лучшее изменение скорости гидравлического демпфера в зависимости от амплитуды подвески. Гидравлические амортизаторы имели сопротивление, которое по своей природе увеличивалось с увеличением скорости движения подвески, что было гораздо более полезным поведением. Это полезное поведение означало, что ручная регулировка стала гораздо менее необходимой, особенно во время вождения.

Использование мотоциклов и велосипедов

Мотоциклы того же периода, вплоть до 1950-х годов, в которых использовались балочные вилки, также использовали амортизаторы с фрикционными дисками. Они часто снабжались большим маховиком, чтобы их можно было легко регулировать во время езды или даже во время движения.

Многие велосипеды Moulton продолжают использовать фрикционное демпфирование передней вилки ведущего звена. Это можно регулировать, затягивая или ослабляя небольшие болты, которые скрепляют вместе две половины ведущих звеньев, при этом между ними располагаются фрикционные диски.

Сигнальные коробки

Амортизаторы Hartford также использовались в рамах ручных рычагов некоторых сигнальных коробок в Великобритании . Они использовались для предотвращения ударных нагрузок, если рычагам позволялось захлопываться обратно в раме под тяжестью противовесов.

Производители

Андре Хартфорд владел патентами на эту конструкцию, но требуемая технология производства была простой, и многие другие производители также производили их.

André Hartford , вероятно, самый известный довоенный бренд. ^{[ 4 ]}^{[ 12 ]}

F. Repusseau & Cie изготовила модель Hartford по лицензии в Париже. ^{[ я ]}^{[ 13 ]}
Бентли и Дрейпер Лтд. ^{[ 14 ]}

Telecontrol, известный своими регулируемыми амортизаторами.
de Ram, более сложный амортизатор, использовавшийся на более поздних Bugatti . ^{[ 5 ]} Попытка решить проблемы, которые позже решат с помощью гидравлических демпферов. ^{[ 1 ]}

Современные комплектующие и запасные части по-прежнему производятся для реставрационных проектов.

Примечания

^ Как и многие другие автогонщики того периода, Франсуа Репюссо [ фр ] финансировал свое увлечение гонками за счет делового интереса в качестве производителя запчастей.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Сетрайт, LJK (1976). "Приостановка". В Яне Уорде (ред.). Анатомия автомобиля . Орбис. п. 166. ИСБН 0-85613-230-6 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Диксон, Джон (2007). Справочник по амортизаторам . Джон Уайли. стр. 3–4. ISBN 978-0470510209 .
^ «Запчасти и запасные части Андре Хартфорд» . Полный автомобилист.
^ Jump up to: ^а ^б «Андре Хартфорд для старинных MG» . Винтажные детали MG.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Амортизатор Де Рам» . Мотоспорт . 11 (6): 235–236. Апрель 1935 года.
^ US1805466A , Де, Рам Жорж Анри Эрнест, «Фрикционный амортизатор с гидравлическим управлением», выпущено 19 мая 1931 г.
^ US1752240A , Де, Рам Жорж Анри Эрнест, «Амортизатор», выпущен 25 марта 1930 г.
^ US2344082A , De, Ram Georges Henri Ernest, «Амортизатор», выпущен 14 марта 1944 г.
^ США 1751479 , Брэдфорд Б. Холмс, Нью-Йорк, «Амортизатор», опубликовано 25 марта 1930 г.
^ Сетрайт, Анатомия автомобиля , с. 159.
^ Автокар (ок. 1935 г.). Автомобильный справочник (13-е изд.). Лондон: Илифф и сыновья.
^ «Андре Хартфорд» . Андре Хартфорд. Архивировано из оригинала 10 апреля 2021 г. Проверено 12 ноября 2011 г.
^ "F Repusseau & Cie. Париж" . Архивировано из оригинала 15 октября 2008 г. Проверено 12 ноября 2011 г.
^ «Стабилизатор B&D, Bentley & Draper Ltd, Фенчерч-авеню, 4, Лондон» . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[13] Как и многие другие автогонщики того периода, Франсуа Репюссо [ фр ] финансировал свое увлечение гонками за счет делового интереса в качестве производителя запчастей.

[Setright,_Anatomy_of_the_Motor_Car,_166-1] Jump up to: ^а ^б ^с Сетрайт, LJK (1976). "Приостановка". В Яне Уорде (ред.). Анатомия автомобиля . Орбис. п. 166. ИСБН 0-85613-230-6 .

[Dixon,_Truffault-2] Jump up to: ^а ^б ^с Диксон, Джон (2007). Справочник по амортизаторам . Джон Уайли. стр. 3–4. ISBN 978-0470510209 .

[3] «Запчасти и запасные части Андре Хартфорд» . Полный автомобилист.

[Vintage_MG,_André_Hartford-4] Jump up to: ^а ^б «Андре Хартфорд для старинных MG» . Винтажные детали MG.

[:0-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Амортизатор Де Рам» . Мотоспорт . 11 (6): 235–236. Апрель 1935 года.

[6] US1805466A , Де, Рам Жорж Анри Эрнест, «Фрикционный амортизатор с гидравлическим управлением», выпущено 19 мая 1931 г.

[7] US1752240A , Де, Рам Жорж Анри Эрнест, «Амортизатор», выпущен 25 марта 1930 г.

[8] US2344082A , De, Ram Georges Henri Ernest, «Амортизатор», выпущен 14 марта 1944 г.

[9] США 1751479 , Брэдфорд Б. Холмс, Нью-Йорк, «Амортизатор», опубликовано 25 марта 1930 г.

[FOOTNOTESetright,_Anatomy_of_the_Motor_Car159-10] Сетрайт, Анатомия автомобиля , с. 159.

[Autocar_Handbook-11] Автокар (ок. 1935 г.). Автомобильный справочник (13-е изд.). Лондон: Илифф и сыновья.

[12] «Андре Хартфорд» . Андре Хартфорд. Архивировано из оригинала 10 апреля 2021 г. Проверено 12 ноября 2011 г.

[14] "F Repusseau & Cie. Париж" . Архивировано из оригинала 15 октября 2008 г. Проверено 12 ноября 2011 г.

[15] «Стабилизатор B&D, Bentley & Draper Ltd, Фенчерч-авеню, 4, Лондон» . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ я ]

[ 13 ]

[ 14 ]