Введение
Структурный элемент, предназначенный для сопротивления продольному сжатию.
Подпорка – это структурный элемент, часто встречающийся в инженерии, авиастроении, архитектуре и анатомии. Подпорки обычно работают, воспринимая продольную нагрузку сжатия, но также могут работать на растяжение.
Анатомия человека
Часть функции ключицы заключается в том, чтобы служить распоркой между лопаткой и грудиной, противодействуя силам, которые в противном случае привели бы верхнюю конечность к грудной клетке. Поддержание верхней конечности на расстоянии от грудной клетки необходимо для обеспечения её диапазона движений. Полное отсутствие ключиц может наблюдаться при клидокраниальной дистозии, а аномальная близость плеч к срединной плоскости наглядно демонстрирует важность ключицы как распорки.
Архитектура и строительство
Струт – это общепринятое название в деревянном каркасе для опоры или распорки из элементов меньшего сечения, чем столб. Часто струты встречаются в стропильных системах крыш, идущие от балки перекрытия или центрального столба к главной стропиле. Струты могут быть установлены вертикально или под углом (в этом случае их называют наклонными, косыми или угловыми) и могут быть прямыми или изогнутыми. В Великобритании термин "струт" обычно используется для обозначения элемента с меньшей нагрузкой: центральный столб несет коньковый прогон, но центральный струт – нет, боковой столб несет обвязку, но боковой струт – нет, мауэрлатный столб несет мауэрлатную доску, но мауэрлатный струт – нет. Установка распорок или подкладок между лагами пола повышает прочность пола. Струты обеспечивают наружную поддержку в продольном направлении, что может использоваться для разделения двух других элементов, выполняя функцию, противоположную стяжке. В трубопроводных системах струты ограничивают перемещение компонента в одном направлении, допуская при этом перемещение или сжатие в другом. Металлический профиль (канал) из стали, алюминия или стеклопластика широко используется в строительстве и часто применяется для поддержки кабельных лотков и других систем организации кабелей, а также систем поддержки трубопроводов.
Самолет
В ранних самолетах широко использовались расчалки и тросы различных типов для усиления и укрепления, а иногда и для формирования основной несущей конструкции. В 1920-х и 1930-х годах они постепенно вышли из употребления, уступив место консольной конструкции с низким аэродинамическим сопротивлением. Большинство расчалок самолетов в основном испытывают сжимающие нагрузки, а тросы – растягивающие. Подкрыльевые стойки стали широко применяться в переходный период и до сих пор используются на небольших самолетах, где максимальная производительность не является критичной. Обычно их устанавливают на высокопланы, где они работают на растяжение во время полета. Стойки также широко использовались в качестве чисто структурных элементов для крепления двигателей, шасси и других нагрузок. Масляно-пневматические амортизаторы убирающегося шасси до сих пор называют олео-стойками.
Автомобили
В качестве компонентов шасси автомобиля, стойки могут быть пассивными усилителями для укрепления шасси и/или кузова, или активными компонентами подвески. Примером активного элемента может служить конструкция coilover в автомобильной подвеске. Coilover объединяет амортизатор и пружину в одном устройстве. Распространенной формой автомобильной подвески является стойка Макферсона. Стойки Макферсона часто закупаются автопроизводителями комплектами из четырех готовых подсоброчных узлов. Они могут быть установлены на кузова автомобилей в рамках собственных сборочных операций производителей. Стойка Макферсона сочетает в себе основную функцию амортизатора (в качестве демпфера) с возможностью воспринимать боковые нагрузки, не направленные вдоль оси сжатия, что несколько напоминает подвеску типа "скользящая балка", тем самым устраняя необходимость в верхнем рычаге подвески. Это означает, что стойка должна иметь более прочную конструкцию с точками крепления вблизи середины для восприятия таких нагрузок. Другим распространенным типом стойки, используемым в пневматической подвеске, является пневматическая стойка, которая объединяет амортизатор с пневматической пружиной и может быть сконструирована аналогично coilover. Они доступны для большинства типов подвесок, включая зависимую балку и подвеску типа Макферсона. Стойки, применяемые в транспортных средствах, используются в "несущих" приложениях, начиная от подвесок для шоссе и бездорожья, и заканчивая опорами капота и задней двери автомобиля, а также опорами крыльев самолета. Большинство стоек оснащены подшипником, но только в тех случаях, когда опоры стоек выполняют функцию поворотных кулаков. Для таких стоек подшипник является расходным элементом, поскольку подвергается постоянному воздействию вибраций, и его состояние отражает как углы установки колес, так и отзывчивость рулевого управления. В системах подвески транспортных средств стойки чаще всего представляют собой сборку coilover пружины и амортизатора. Другие варианты использования пружины в качестве сжимаемого элемента включают поддержку с помощью азота под давлением, выполняющего функцию пружины, и жесткую поддержку (hard tail), которая не обеспечивает ни продольного сжатия/расширения, ни демпфирования.
История
Струты (стойки амортизаторов) были разработаны в 1970-х годах, когда автопроизводители перешли от больших заднеприводных автомобилей к более экономичным переднеприводным. Вся система подвески была изменена в соответствии с новым типом автомобилей. Новые типы автомобилей оставляли меньше места для традиционных систем, известных как подвески с короткими и длинными рычагами. Это привело к тому, что система Макферсона стала новым стандартом для всех автомобилей, включая передне- и заднеприводные. Система Макферсона не требует верхнего рычага управления, сайлентблоков или цапфы, как в предыдущих конструкциях.
Варианты на транспортных средствах
Стойки не являются обязательными компонентами в транспортных средствах, разделяющих пружины и амортизаторы, при этом амортизаторы не воспринимают нагрузку. Существуют также автомобили, в которых предусмотрена установка одной пары стоек на одну ось, а на другой используются отдельные амортизаторы и пружины. Эта единственная пара стоек почти всегда представляет собой стойку МакФерсона. Такой выбор обусловлен различными факторами, включая баланс между первоначальной стоимостью, характеристиками и другими параметрами. Некоторые автомобили используют подвеску типа "двойной поперечный рычаг", которая использует исключительно амортизаторы. Спортивные автомобили, как правило, предпочитают этот тип подвески, однако Porsche 911 отдает предпочтение традиционным стойкам.
Содержание
Стойки амортизаторов поддерживают правильную геометрию подвески, а также выполняют множество других функций. Чтобы проверить, не выходят ли стойки из строя, просто подойдите к каждой стороне колеса и начните раскачивать автомобиль вверх и вниз. Нажимая на автомобиль вниз, дайте ему отскочить обратно в исходное положение. Если он продолжает раскачиваться вверх и вниз, стоит обратиться к механику для замены. Также можно проверить стойку амортизатора на предмет утечки масла. Неисправные стойки амортизаторов могут привести ко множеству проблем, включая поломку колеса, прокол шины, повреждение рулевого управления, поломку пружин, износ шарниров и другие неисправности в системе подвески. Учитывайте все это, когда управляете автомобилем с неисправными стойками амортизаторами.