A Torziós Rugó a Futóműben: Felépítése, Működése és Alkalmazásai
Az autó felfüggesztési rendszere kulcsfontosságú az úttesten haladó kerekek és az autó karosszériája közötti kapcsolat megteremtésében. Ezek a futóműalkatrészek tartják a gépjármű súlyát, biztosítva a megfelelő távolságot a karosszéria és az úttest között. A futómű beállításának optimális értékeit a gyárak minden típushoz pontosan megadják. Ezen előírások elhanyagolása rendellenes gumikopáshoz és a futómű idő előtti károsodásához vezethet.
A futómű fogalmi elnevezés alatt a gépjárműtechnikai szakirodalomban különböző meghatározásokat találunk. A kontinentális európai szakirodalom leggyakrabban a futómű, mint önálló járműrendszer alatt a komplett kerékből, a kerékfelfüggesztésből és a rugózásból álló alkatrészcsoportot érti. Az angolszász és a japán szakirodalom viszont tágabban értelmezi a futóművet: a komplett kerék, a felfüggesztés, a rugózás mellé sorolja a kormányzást és a fékezést is.
A kerékfelfüggesztés valósítja meg a kapcsolatot a kocsiszekrény és a kerék között. A kerék pontos vezetését végzi, miközben a könnyű és kifogástalan kormányozhatóságot biztosít és elszigeteli a kocsiszekrénytől a gördülési zajt. Előre meghatározott kerék elmozdulásokat tesz lehetővé, és erőátadást biztosít a kerék és felépítmény között. Kedvező, ha a futómű kis helyigényű és kis tömegű. A kerék függőleges elmozdulásaival igyekszik kiegyenlíteni az útfelület egyenetlenségeit. Emellett más irányú elmozdulásokat és elfordulásokat is végez. A keréken menetközben ébredő erőket átadja a kocsiszekrénynek.
Mi az a Torziós Rugó?
A lábrugók, más néven torziós rugók, olyan mechanikus energiatárolók, amelyek elnyelik a forgatónyomatékot, amikor a lábakat szögletesen / forgásirányban elmozdítják, és amelyeket elengedésekor újra felszabadítanak. A torziós rugók vagy torziós rugók kerek, ovális vagy négyzet alakú rugós acélhuzalokból készülnek. Az Rugós acélhuzal a hidegformázási folyamat során leginkább tetszőleges formájúvá válik, akár egy tüske köré tekerésével, akár teljesen automatikus rugós tekercselő gépek esetén drótvezető csapok segítségével.
A torziós rugók általában hengeres állandó lejtéssel állítják elő tekercselő távolságok nélkül. A torziós rugóknak általában van ilyen hengeres rugótest lineáris rugójellemzővel. A torziós rugók rugóerejét nyomatékként adják meg Nmm-ben. A rugóerő kiszámításakor a lábhajlást (ß) is figyelembe kell venni. A nyomaték vagy a Tavaszi merevség függ Rugós acélhuzal és a Nyomaték arány vagy nyomatékállandó. A nyomaték mértéke meghatározza a rugónyomaték és a forgásszög arányát is.
Torziós rugók: részletes leírás
Ezenkívül a torziós rugókat csak a tekercselés irányába szabad terhelni. Emiatt a torziós rugókat azonos bal és jobb oldali tekercseléssel kínálják. A torziós rugók temperálása általában nem szükséges, ha a hajlító feszültség csak a tekercselés irányában történik. Torziós rugókat ezért csak a tekercselés irányába szabad terhelni!
A torziós rugók általában egy tüskén keresztül működnek, amely a rugót a helyén tartja. Mivel azonban a rugótest a forgó mozgás során szűkül, a tekercs belső átmérőjének (Di) megválasztásakor a lehető legkisebb és legnagyobb tüskeátmérőt kell figyelembe venni. Az útmutató által létrehozott súrlódás befolyásolja a felfüggesztés viselkedését, amely a hiszterézis hurok térképeket. Ezenkívül a rugóerő bizonyos százaléka elvész, ha a rugót hosszabb ideig terhelik magasabb hőmérsékleten. Ezt az erőveszteséget nevezzük pihenés és növekszik a hőmérséklet és a feszültség növekedésével.
Ha a torziós rugó terhelésekor a hajlító feszültség meghaladja a megnyúlási határ megengedett értékét, akkor maradandó alakváltozás következik be, amely a végtag terheletlen helyzetében fejeződik ki. A torziós rugó hosszabb élettartamra történő megtervezése érdekében a „q” feszültségkorrekciós tényezőt és a megengedett löketfeszültséget „σqh” kell figyelembe venni a számítás során.
Torziós Rugó Anyagok és Jellemzők
Az a rugós acélhuzal kiválasztása nemcsak befolyásolja a rugóerőt, hanem a megfelelő anyagtulajdonságokat is kínálja a különböző rugós alkalmazásokhoz. A gyártási tűréseket az 1. minőségi fokozattól (a legkisebb tolerancia) a 3. minőségi fokozatig (a legnagyobb tolerancia) a DIN 2194 szerint állítják be. A torziós rugókat vagy a torziós rugókat az alábbiak szerint kell kiszámítani EN 13906-3 szabvány.
| Anyagtípus | Jellemzők és Alkalmazások |
|---|---|
| Normál ötvözetlen rugós acélhuzal | Általános felhasználás, EN 10270-1 szerinti minősítés |
| Rozsdamentes rugóacél | Korrózióállóság, EN 10270-3-1.4310 szerinti minősítés |
| SiCr ötvözetű szeleprugó huzal | Magas hőállóság, szeleprugókhoz ideális |
| Rézötvözetek | Jó elektromos tulajdonságok |
| Nikkelötvözetek | Magas hő- és korrózióállóság |
| Titánötvözetek | Repüléstechnika legmagasabb követelményeinek megfelelően |
Torziós Rugók a Járműfutóműben
Bármilyen típusú is a rugó - torziós, spirál- vagy laprugó - alapvető feladata, hogy alátámassza a gépkocsi súlyát és fenntartsa a megfelelő távolságot a karosszéria és az úttest között. A szerkezetben alkalmazott torziós rudak helyettesítik a rugókat és a laprugókat. Torziós rugókkal ellátott rugórendszerek egyben használhatók Párhuzamos kapcsolat megvalósul. A torziós rugókat manapság gyakrabban használják, mint a húzórugót. Ennek az az oka, hogy strapabíróbbak és kevésbé kopnak el.
A torziós híd és rudak a leggyakrabban a Peugeot és a Renault gépkocsikban fellelhetők. Ami érdekes, ez a megoldás először a német gyártású gépkocsikban jelent meg először. Az Audi 50, Volkswagen Golf, Scirocco és Polo voltak az első modellek, melyekben a torziós híd alkalmazásra került.
Ami érdekes, a múltban a torziós rudakat az első tengelyhez is alkalmazták. Továbbra is ugyanazt a szerepet töltötték be - tehát a rugó/laprugó szerepét. Ebben az esetben hosszanti irányban kerültek beépítésre, tehát egészen másképp, mint a hátsó tengely esetében. Ezzel a megoldással az Alfa Romeo Alfetta modellben találkozhatunk. Ez rendszer más járművekben is alkalmazásra került. Többek között a Chrysler több modellje is ilyen első kerék felfüggesztéssel rendelkezett. Az ilyen típusú felfüggesztés vitathatatlan előnyei a kompakt méretek. A szerkezeti felépítés révén a jármű lapos csomagtartóval rendelkezhetett, ami lényegesen javított az ergonómián.
Ültető rugószettek árai garnitúrában értendők (4 db ültető rugó), kivéve torziós futóművekkel szerelt autóknál.
Mi az a torziós rúd?
Félfüggetlen Felfüggesztés Torziós Rudakkal
Azt mondják, hogy a fekete az mindig fekete és a fehér az fehér. Bár már megesett, hogy valaki mást állít és ebben az esetben hasonló a helyzet - lehet olyan felfüggesztést csinálni, megy egyszerre részben független és részben fix? Amint az kiderült, igen! Ez egy nagyon érdekes műszaki megoldás. Amikor az egyik kerék egyenetlenségekre bukkan, ami nem túl nagy, a felfüggesztés az egyik oldalon dolgozik. Nagyon lerövidítve elmondható, hogy a felfüggesztés függetlenül viselkedik. Amikor az egyenetlenségek nagyobbak, akkor a másik oldalon levő kerék is kezd reagálni - ahogy az a fix felfüggesztésnél lenni szokott. Ez azért történik így, mert a keresztirányú tengely a kerekek előtt van és enged némi mozgást a torziós rudak által. Stabilizáló rúd is helyet kap, mely - ahogy a neve is tükrözi - helyettesíti a stabilizátort. A fenti elemek alkalmazásával félfüggetlen felfüggesztést sikerül elérni.
Torziós Rugók és Lengéscsillapítók Együttműködése
A mozgási energiát a rugó összehúzódva elnyeli és tárolja, majd kirugódással igyekszik ettől megszabadulni. Ez lengéseket hoz létre, amelyek destabilizálhatják a járművet. Ennek megelőzésére a lengéscsillapítót iktatják be a futóműbe. A lengéscsillapító egy egyszerű olajszivattyú. A lengéscsillapító szárán egy dugattyú található, ami a lengéscsillapító házában mozog, és ez a ház olajjal van feltöltve. A dugattyún lévő pici furatokon keresztül az olaj a dugattyú felső részéből az alsóba préselődik, illetve fordítva.
A Renault Megane 2001 torziós rugójának jelei
A lengéscsillapítás lehet egy- vagy kétirányú. Általánosan elterjedtek az aszimmetrikus kétirányú lengéscsillapítók. A rugók esetében a legáltalánosabb hiba az anyaguk "kilágyulása". Ennek tünete a karosszéria és az úttest közötti magasság csökkenése. Fontos odafigyelni a lengéscsillapítók állapotára, mert a hibás lengéscsillapítóval való autózás rendkívül veszélyes.
Stabilizátorok Szerepe a Futóműben
A kanyarodáskor a súlypont irányába ható centrifugális erő oldalgyorsulást okoz. A fordulás külső részén lévő kerék berugózik, a belső részén lévő kerék kirugózik. Ennek hatására a külső kerekekre nagyobb terhelés keletkezik, míg a belső kerekeken a függőleges irányba ható leszorító erő csökken. A passzív stabilizátor egyszerű szerkezet, a futómű két kereke közé egy torziós rudat szerelnek. A két kerék azonos ki- és berugózásakor a stabilizátor rúd nem csavarodik, nem fejt ki stabilizáló nyomatékot a felépítményre. Az aktív stabilizátorokat torziós rúdjait hidraulikus motor vagy elektromos szerkezet köti össze. A megnövelt kipörgésgátlók használata jelentős teljesítménynövekedést garantál kanyarodáskor és irányváltáskor, és megtartja a beállított felfüggesztési szögeket. Vagyis az átvitt erő pillanatról pillanatra változtatható. Az átadott erő függ a folyadéksurlódás, azaz az erő mértékétől, és attól, hogy akkor milyen irányú erőt ad át a mozgó keréktől.
Torziós Rugók Egyéb Alkalmazásai
Egy másik fontos felhasználási területe a torziós rugónak a garázskapu. A torziós rugók végei hozzá vannak kapcsolva más alkatrészekhez. Felelnek a kapu megemeléséért és egyhelyben tartásáért is. A torziós rugók általában 5-20 ezer fordulást bírnak, és átlagosan 7-12 évig használható egy torziós rugó. Sérülés esetén mindenképpen szakembernek kell kicserélnie őket. A feszítő, vagy másnéven torziós rugók esetébe mind a két rugót ajánlott egyszerre kicserélni, mert az idősebb rugó egy idő után veszít feszességéből az évek óta tartó használat miatt.
Beszerzés és Számítás
A Gutekunst Federn gyors kiválasztást és beszerzést kínál torziós rugók a katalógus programjában tovább Federnshop.com 1600 különböző méret enyhe acélból EN 10270-1 és rozsdamentes acélból EN 10270-3-1.4310 közvetlenül raktárról. A Gutekunst Federn biztosítja a torziós rugók vagy a torziós rugók számítását WinFSB tavaszi számítási program szabad rendelkezésükre áll. Gutekunst Federn ajánlatok torziós rugók 1600 különböző méretben közvetlenül raktárról vagy egyedileg gyártva a különféle rugós acélok akár 12 mm huzalvastagság kis mennyiségben és nagy sorozatban. A torziós rugós bolt itt található.