Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Көлік аспасының түрі
Type of vehicle suspension
Жапырақты пружина – дөңгелекті көлік құралдарының аспасында кеңінен қолданылатын пружинаның қарапайым түрі. Алғашқыда ламинатталған немесе арбалы көпір деп аталған, кейде жартылай эллипстік, эллипстік немесе арбалы көпір деп те аталатын бұл көлік аспасының ең ежелгі түрлерінің бірі. Жапырақты пружина – жол бетінің тегіссіздіктеріне жауап ретінде тік иілуге мүмкіндік беретін, оське және шассиге бекітілген бір немесе бірнеше тар, доға тәрізді, жұқа пластиналардан тұрады. Көлденең жапырақты пружиналар көлік құралының ұзындығы бойымен орналасып, дөңгелек осіне перпендикуляр бекітілетін ең көп таралған түр, бірақ көлденең жапырақты пружиналардың да көптеген мысалдары бар. Жапырақты пружиналар орналасу, серпілу және жапырақтар арасындағы үйкеліс арқылы белгілі бір деңгейде серпімділік сияқты бірнеше аспалау функцияларын атқара алады. Дегенмен, бұл үйкеліс жеткілікті түрде бақыланбайды, соның салдарынан ілініс пайда болып, аспалау қозғалыстары бұрмаланады. Осы себепті кейбір өндірушілер моножапырақты пружиналарды қолданады.
A leaf spring is a simple form of spring commonly used for suspension in wheeled vehicles. Originally called a laminated or carriage spring, and sometimes referred to as a semi elliptical spring, elliptical spring, or cart spring, it is one of the oldest forms of vehicle suspension. A leaf spring is one or more narrow, arc shaped, thin plates that are attached to the axle and chassis in a way that allows the leaf spring to flex vertically in response to irregularities in the road surface. Lateral leaf springs are the most commonly used arrangement, running the length of the vehicle and mounted perpendicular to the wheel axle, but numerous examples of transverse leaf springs exist as well. Leaf springs can serve multiple suspension functions: location, springing, and to some extent damping as well, through interleaf friction. However, this friction is not well controlled, resulting in stiction and irregular suspension motions. For this reason, some manufacturers have used mono leaf springs.
Жұмыс істеу және негізгі жобалау
Жапырақты пружина – тікбұрышты қималы, жазғы болаттан жасалған, жұқа доға пішіндес ұзындық болып табылады. Көбінесе қолданылатын конструкцияда доғаның ортасы осьті орналастыруға арналса, екі шетіндегі иілімдер көлік шассиіне бекітілуге мүмкіндік береді. Өте ауыр көліктер үшін жапырақты пружина бірнеше қабатқа бір-бірінің үстіне жиналған бірнеше жапырақтан жасалуы мүмкін, көбінесе жапырақтардың ұзындығы біртіндеп қысқарады. Ең ұзын жапырақ – бас, негізгі немесе №1 жапырақ деп аталады, ал жапырақтар ұзындығы бойынша төмендеу ретімен нөмірленеді. Жапырақты пружинаның екі шетіндегі иілімдер бас жапырақтан жасалады. Жапырақты пружина – осьті орнында ұстап тұратын байланыс ретінде қызмет етеді, сондықтан қосымша байланыстар қажет емес. Осының нәтижесінде қарапайым және берік аспалдама пайда болады. Жапырақтар арасындағы үйкеліс пружинаның қозғалысын демпферлейді және кері секіруді азайтады, бұл соққы сөндіргіштер кеңінен қолданылғанға дейін спиральді пружиналарға қарағанда маңызды артықшылық болатын. Алайда, жапырақты пружина сонымен қатар осьті орнында ұстап тұратындықтан, жұмсақ пружиналар, яғни серпімділік константасы төмен пружиналар қолайлы емес. Соның салдарынан туындайтын қатаңдық, сондай-ақ жапырақтар арасындағы үйкеліс, осы аспалдаманы жүргізушілер үшін аса жайлы етпейді.
A leaf spring takes the form of a slender arc shaped length of spring steel of a rectangular cross section. In the most common configuration, the centre of the arc provides the location for the axle, while loops formed at either end provide for attaching to the vehicle chassis. For very heavy vehicles, a leaf spring can be made from several leaves stacked on top of each other in several layers, often with progressively shorter leaves. The longest leaf is also known as the main, master, or No. 1 leaf, with leaves numbered in descending order of length. The eyes at the end of the leaf spring are formed into the master leaf. The leaf spring acts as a linkage to hold the axle in position and thus separate linkages are not necessary. The result is a suspension that is simple and strong. Inter leaf friction dampens the spring's motion and reduces rebound, which, until shock absorbers were widely adopted, was a very significant advantage over helical springs. However, because the leaf spring is also serving to hold the axle in position, soft springs—i. e. springs with low spring constant—are not suitable. The consequent stiffness, in addition to inter leaf friction, makes this type of suspension not particularly comfortable for the riders.
Түрлері
Жапырақты серіппелер әртүрлі болады, көбінесе "эллипстік" сөзі қолданылады. 1804 жылы британдық ойлап табушы Обадия Эллиотт патент алған "эллипстік" немесе "толық эллипстік" жапырақты серіппелер екі дөңгелек доғадан тұратын, олардың ұштары біріктірілген. Бұл жоғарғы доғаның ортасынан рамаға бекітілді, ал төменгі ортасы "тірі" аспаптарға, мысалы, қатты алдыңғы оске қосылды. Бұл конструкцияға қосымша аспаптар, мысалы, артқы иінтіректер қажет болды, бірақ Hotchkiss жүйесінде қолданылатын "жартылай эллипстік" жапырақты серіппелерге емес. Ол төменгі доғаны пайдаланды, сондықтан оның аты солай аталады. "Төрттен бір эллипстік" серіппелерде көбінесе жапырақ үйірмесінің ең жуан бөлігі қысқа сатының бүйір бөліктерінің артқы жағына бекітіліп, бос ұшы дифференциалға жалғанатын, 1920 жылдардағы Austin Seven сияқты. Эллипстік емес жапырақты серіппелердің мысалы ретінде Ford Model T дифференциалының үстінде иық пішінде иілген бірнеше жапырақты серіппелер болды. Амортизаторлардың орнына кейбір өндірушілер металл емес қабаттарды, мысалы, ағаштан жасалған қабаттарды металл жапырақтардың арасына салды. Эллиоттың өнертабысы арбалардың дизайны мен құрылысын революциялады, ауыр тіреудің қажеттілігін жойды және қиын жолдарда көлікті жылдамдатып, оңайлатты және арзандатты. Заманауи нұсқасы – параболалық жапырақты серіппе. Бұл конструкция ортасынан ұштарына қарай қалыңдығы өзгеретін, азырақ жапырақтармен сипатталады, бұл параболалық қисыққа сәйкес келеді. Бұл конструкцияның мақсаты жапырақтар арасындағы үйкелісті азайту, сондықтан жапырақтар тек ортада, ось қосылған жерде және ұштарында ғана жанасады. Аралықтар басқа жерлерде жанасуды болдырмайды. Салмақты азайтудан басқа, параболалық серіппелердің басты артықшылығы – олардың жоғары икемділігі, бұл жақсартылған жүріс сапасына әкеледі, ол спиральді серіппелерге жақымдасады; мұндағы айырбас – жүк көтеру қабілетінің төмендеуі. Олар автобустарда жақсырақ жайлылық үшін кеңінен қолданылады. Британдық GKN компаниясы және Chevrolet (Corvette-пен бірге) жасаған тағы бір жетістік – композиттік пластикалық жапырақты серіппелерге көшу. Дегенмен, жапырақтар арасындағы үйкелістің және басқа да ішкі демпферлік эффектілердің болмауына байланысты, бұл типтегі серіппелерге күшті демпферлер/соққы сіңіргіштер қажет. Автокөлік аспасында қолданылғанда, жапырақ әдетте осьті қолдайды және оның орнын анықтайды/жартылай анықтайды. Бұл басқару мәселелеріне (мысалы, "осьтің секіруіне") әкелуі мүмкін, өйткені серіппелердің икемділігі осьтің бұрышталмаған массасын дәл бақылауды қиындатады. Кейбір аспап конструкциялары осьті анықтау үшін Ваттс байланысын (немесе Панхард таяқшасын) және радиус қолдарын пайдаланады және бұл кемшілікке ие емес. Мұндай конструкцияларда жұмсақ серіппелерді пайдалануға болады, нәтижесінде жүріс жақсарады. Мысалдарға Austin Healey 3000 және Fiat 128 артқы аспаптары жатады.
There are a variety of leaf springs, usually employing the word "elliptical". "Elliptical" or "full elliptical" leaf springs, patented in 1804 by the British inventor Obadiah Elliott, referred to two circular arcs linked at their tips. This was joined to the frame at the top centre of the upper arc, the bottom centre was joined to the "live" suspension components, such as a solid front axle. Additional suspension components, such as trailing arms, would usually be needed for this design, but not for "semi elliptical" leaf springs as used in the Hotchkiss drive. That employed the lower arc, hence its name. "Quarter elliptic" springs often had the thickest part of the stack of leaves stuck into the rear end of the side pieces of a short ladder frame, with the free end attached to the differential, as in the Austin Seven of the 1920s. As an example of non elliptic leaf springs, the Ford Model T had multiple leaf springs over its differential that were curved in the shape of a yoke. As a substitute for dampers (shock absorbers), some manufacturers laid non metallic sheets in between the metal leaves, such as wood. Elliot's invention revolutionized carriage design and construction, removing the need for a heavy perch and making transportation over rough roadways faster, easier, and less expensive. A more modern implementation is the parabolic leaf spring. This design is characterized by fewer leaves whose thickness varies from centre to ends following a parabolic curve. The intention of this design is to reduce inter leaf friction, and therefore there is only contact between the leaves at the ends and at the centre, where the axle is connected. Spacers prevent contact at other points. Aside from weight saving, the main advantage of parabolic springs is their greater flexibility, which translates into improved ride quality, which approaches that of coil springs; the trade off is reduced load carrying capability. They are widely used on buses for improved comfort. A further development by the British GKN company and by Chevrolet, with the Corvette, among others, is the move to composite plastic leaf springs. Nevertheless, due to the lack of inter leaf friction and other internal dampening effects, this type of spring requires more powerful dampers/shock absorbers. Typically when used in automobile suspension the leaf both supports an axle and locates/partially locates the axle. This can lead to handling issues (such as "axle tramp"), as the flexible nature of the spring makes precise control of the unsprung mass of the axle difficult. Some suspension designs use a Watts link (or a Panhard rod) and radius arms to locate the axle and do not have this drawback. Such designs can use softer springs, resulting in a better ride. Examples include the various rear suspensions of Austin Healey 3000s and Fiat 128s.
Тарих
Ең ерте кездескен жапырақты серіппелер 17 ғасырдың ортасында Францияда экипаждарда екі бөліктен тұратын иілімді серіппелер түрінде пайда бола бастады (Лиссабоннан алынған мысал көрсетілгендей), кейін Англия мен Германияға таралып, шамамен 1750 жылы сол елдердегі бай адамдардың экипаждарында қолданыла бастады. 1768 жылы Ричард Ловелл Эджвортқа Англия өнер және өндіріс қоғамы серіппелі экипаждардың артықшылығын көрсеткені үшін үш алтын медаль табыс етті. 1796 жылы Уильям Фелтонның «Экипаждар мен жабдықтар туралы трактаты» еңбегінде 18 ғасырдың соңында экипаж жасау өнеркәсібі жапырақты серіппелерді тұрақты түрде саудаға ұсынып отырғаны көрсетілген. Сондай-ақ, Г. Р. Хендерсон (1894). 19 ғасырдың екінші жартысында жақсартылған болатты аулау процестері, процестік аспаптар және серіппелік болат қорытпалары дамытылды, бұл жапырақты серіппелерді жасауды тұрақтырақ және төмен қылып жасады. Оларды әуесқой және хоббимен айналысатын теміршілер де жиі пайдаланады.
The earliest known leaf springs began appearing on carriages in France in the mid 17th century in the form of the two part elbow spring (as the illustrated example from Lisbon), and later migrated to England and Germany, appearing on the carriages of the wealthy in those countries around 1750. Dr. Richard Lovell Edgeworth was awarded three gold medals by the Society of English Arts and Manufacturers in 1768 for demonstrating the superiority of sprung carriages. By 1796, William Felton's A Treatise on Carriages and Harness showed that leaf springs were being marketed regularly by the late 18th century carriage industry. and G. R. Henderson (1894). Improved steel rolling processes, process instruments, and spring steel alloys were developed during the latter half of the 19th century as well, making the manufacture of leaf springs more consistent and less expensive. They are also commonly used by amateur and hobbyist blacksmiths.
Трамплиндерде
Жапырақты пружиналар кейбір батуттардағы (әсіресе, жұмсақ жиекті батуттарда) дәстүрлі спиральді пружиналарды ығыстырды, бұл пайдаланушылардың қауіпсіздігін арттырып, мидың шайқалу қаупін азайтады. Жапырақты пружиналар раманың негізінен тарамдайтын "тірек" ретінде орналасып, секіру төсегін ұстап тұрады, икемділік пен серпімділік береді.
Leaf springs have also replaced traditional coil springs in some trampolines (known as soft edge trampolines), which improves safety for users and reduces risk of concussion. The leaf springs are spaced around the frame as 'legs' that branch from the base frame to suspend the jumping mat, providing flexibility and resilience.
Қалқалар
Автомобильдегі тұтқаларда кең таралған "диафрагма" – жапырақ серіппесінің бір түрі.
The "diaphragm" common in automotive clutches is a type of leaf spring.