Кіріспе

Тәуелсіз аспаның түрі – Корвет жапырақты серіппесі. Бұл, дәстүрлі спиральді серіппелердің орнына талшықты күшті пластиктен (FRP) жасалған моножапырақты серіппені пайдаланатын тәуелсіз аспаның түрі. Ол Chevrolet Corvette деп аталады, себебі бұл американдық спорттық автомобиль үшін алғаш рет әзірленген және қолданылған. Бұл аспаның ерекшелігі – моножапырақты серіппенің орнатылуы, ол жүру серіппесі және аударылуға қарсы серіппе ретінде қызмет ете алады. Автокөліктің аспа конструкцияларындағы жапырақты серіппелердің көптеген қолданылуларынан өзгеше, бұл тип серіппені орналастыру буыны ретінде пайдаланбайды. Бұл аспа түрі ең көп Chevrolet Corvette-тің бірнеше буындарымен байланысты болғанымен, бұл дизайн басқа General Motors автомобильдерінде, сондай-ақ Volvo Cars және Mercedes-Benz Sprinter фургондарында да қолданылған. Fiat да ұқсас конфигурациямен автомобильдер шығарды, бірақ FRP моножапырақты серіппе орнына көпжапырақты болат серіппе қолданды.

Дизайн

Жапырақты пружинаның аспасы тәуелсіз, себебі бір дөңгелектің қозғалысы екінші дөңгелектің орналасуымен анықталмайды. Бұл белгілі бір қолданба үшін жеңіл пружинаға әкеледі. Төртінші буын Corvette-те қолданылатын FRP моножапырақты алдыңғы пружинаның салмағы, эквивалентті спиральді пружиналардың салмағының 33 пайызын құрайды. FRP-ні ұқсас қолданбаларда дәстүрлі болат жапырақты пружиналармен салыстырғанда, үнемделген салмақ одан да көп. Үшінші буын Corvette стандартты көпжапырақты болат пружинаның орнына FRP моножапырақты пружинаны ұсынды, болат пружина FRP пружинамен ауыстырылды. Volvo өзінің екінші буыны XC90-ның артқы аспасында FRP пружинасын пайдалану арқасында, спиральді пружиналарды қолданатын конструкцияларға қарағанда салмақты үнемдеуге қол жеткізеді деп мәлімдейді. Көпжапырақты болат пружинаның жапырақтарының бір-біріне қатысты сырғу қозғалысы, пружинаның қысылуына байланысты гистерезис негізіндегі кедергіге әкеледі. Бұл кедергі аспаның икемділігін төмендетеді және жүру сапасы мен басқаруды нашарлатады. Жеке жапырақтары жоқ моножапырақты пружина кедергіден құтылады. Дегенмен, жарыс машиналарын сияқты басқа қолданбаларда, көліктің енін жабу қажеттілігі конструкциялық маңызды шектеулерге әкелді. Спиральді және торсионды пружиналар жарыс қолданбалары үшін жақсырақ жинақтау опцияларын ұсынады. FRP пружиналарының ассортименті де, спиральді пружиналармен салыстырғанда шектеулі. FRP пружиналарын өндірістегі автомобильдердегі спиральді пружиналармен салыстырғанда, жоғары құн да кемшілік ретінде аталады.

Қасиеттері

ФРП көлденең жапырақты пружиналардың бір артықшылығы – кең арақашықтықтағы, айналмалы бекіткіштермен сүйенген кезде, стабилизаторды (антиролл жолағын) алмастыру мүмкіндігі. Әдетте, жеткілікті серпімділік беретін пружиналарға, аспаның аударылу жылдамдығын арттыру үшін қосымша пружина (стабилизатор) қажет болады. Көлденең жапырақты пружинаның көлік бойынша екі жағының байланысы стабилизаторға ұқсас әрекет етеді. Corvette инженерлері осы қасиеттің арқасында жеңілірек стабилизаторды қолдануға болатынын айтты.

Кез келген дөңгелек жоғары иілгенде, пружинаның орталық бөлігі (айналмалы бекіткіштер арасындағы бөлік) төмен иіледі. Егер екі дөңгелек бір уақытта жоғары иілсе (мысалы, жолдағы тоқсотқа тигенде), орталық бөлік бекіткіштер арасында біркелкі иіледі. Айналу кезінде тек бір дөңгелек жоғары иіледі, бұл пружинаның орталық бөлігін S тәрізді қисыққа келтіреді. Нәтижесінде, аспаның бір жағындағы дөңгелектің жылдамдығы екінші жағының орын ауыстыруына байланысты болады. Volvo 960 (1995 жылғы модельден бастап) 1997-1998 жылдары S90 (седан) / V90 (универсал) деп қайта аталды. Volvo V90 және Volvo XC90 (екінші буын). Mercedes Benz Sprinter фургондары (тек алдыңғы бөлігі, артқы бөлігі Hotchkiss жүйесімен). Opel GT: 1969–1973 (тек алдыңғы бөлігі), иілгіш серіппелермен артқы тіреу, панард штангасы (артқы бөлігі). Smart ForTwo Mk1 Mk3 (MacPherson тіректерімен бірге қолданылады). Volkswagen 1 литрлік машинасы, прототип. Indigo 3000, шведтік, аз көлемді роудстер. Көлденең жапырақты пружинаның айналуға қарсы қасиеттеріне байланысты, көлікте жеке алдыңғы стабилизатор қолданылмайды. Fiat 128, ұқсас жүйені, бірақ дәстүрлі көп жапырақты болат серіппелермен және екі айналмалы бекіткішпен, айналу әсерін қамтамасыз ету үшін қолданды. Кейбір Triumph Spitfire және Triumph GT6 модельдерінде артқы көлденең болат жапырақты пружиналар айналуға қарсы бекіткіштермен қолданылды. Ford-тың алғашқы машиналарындың көлденең жапырақты пружинасы және қатты осьті алдыңғы аспасы.

Жақында патенттер мен осыған байланысты зерттеулер

Бірнеше автомобиль компаниялары Corvette-тегідей көлденең композиттік жапырақты пружинаны қолданатын аспа конструкцияларына патенттерді тіркеді. Ford Global Technologies, 2006, патент №7029017, моторлы көлік үшін көлденең жапырақты пружинасы бар дөңгелек аспасы. Porsche AG, 2000, патент №6029987, Автомобильдің алдыңғы осі. Бұл көлденең жапырақты пружина жүйесімен сүйенетін тіректі аспа жүйесін сипаттайды, ол Corvette-те қолданылатын жүйеге ұқсас. Porsche патенті осы құрылымның тұрақтандырудың пайдалы әсерлерін көрсетеді. Honda, 1992, көлденең жапырақты пружиналы аспа түріндегі патент №5141209. DaimlerChrysler, 2004, патент №6811169, Композиттік пружина дизайны, ол сонымен қатар дәстүрлі немесе активті аспа жүйесі үшін төменгі бақылау буынның қызметін атқарады. ZF 2009 жылдың қазан айында композиттік пружинаға негіделген артқы аспаны бар тұжырымдамалық артқы аспа дизайнын ұсынды. Тіректі аспа көлденең жапырақты пружинаны серпімділік және аударылуға қарсы пружина ретінде пайдаланады. ZF тұжырымдамасы Corvette-те қолданылатын жүйеден жапырақты пружинаны аспа буындарының бірі ретінде пайдалануымен ерекшеленеді.