Amortyzator z tarczą cierną
.jpg)
Amortyzatory z tarczą cierną lub amortyzatory André Hartford były wczesną formą amortyzatora lub amortyzatora używanego do zawieszenia samochodu . Były powszechnie używane w latach trzydziestych XX wieku, ale po wojnie uznano je za przestarzałe .
W porównaniu z nowoczesnymi amortyzatorami amortyzatory cierne zapewniały jedynie ograniczoną amortyzację, ale służyły głównie do tłumienia drgań .
Pochodzenie
Wzór tarczy ciernej został wynaleziony przez Truffaulta przed 1900 rokiem. Wykorzystywały one olejowane skórzane powierzchnie cierne między tarczami z brązu ściśnięte przez regulowane sprężyny stożkowe, z pakietem tarcz unoszącym się między ramionami zarówno do podwozia, jak i osi, w charakterystycznym stylu. Od 1904 roku były one licencjonowane dla kilku producentów, w tym Morsa , który jako pierwszy zastosował amortyzatory w samochodach, oraz Hartford w USA. Od tego wczesnego okresu podobne amortyzatory były również stosowane jako amortyzatory układu kierowniczego.
Budowa
Amortyzatory opierają się, jak sama nazwa wskazuje, na tarciu w stosie dysków, ściśle zaciśniętych razem za pomocą sprężyny i śruby zaciskowej.
Wzór André Hartforda
Materiał tarczy ciernej był zwykle drewnianym dyskiem między dwiema powierzchniami stalowych ramion. Jeśli chodzi o rozwój sprzęgła i szczęk hamulcowych , rozwój tych materiałów ciernych był w powijakach. Poddana obróbce skóra była używana do sprzęgieł i chociaż zapewniała dobre właściwości cierne, była podatna na tarcie podczas pierwszego ruszania, a także zawodziła w przypadku przegrzania. W wyścigach czasami używano materiałów ciernych na bazie azbestu , aby zapewnić prawidłowe działanie amortyzatorów nawet w przypadku przegrzania.
Siłę tłumienia amortyzatora ciernego reguluje się za pomocą środkowego sworznia i śruby zaciskowej. Sprężyna w kształcie gwiazdy przykłada siłę do stosu dysków. Siła tłumienia jest w przybliżeniu proporcjonalna do tej siły, a nakrętka mocująca jest wyposażona w ramię wskazujące wskazujące przybliżone ustawienie.
.jpg){kind=spacer}
Amortyzatory André Hartford zostały wykonane w czterech rozmiarach, w zależności od masy pojazdu i przeznaczenia. Były to połączenie dwóch średnic tarcz: 3 + 1 / 4 cala (83 mm) i 4 + 1 / 2 cala (110 mm) oraz jako konstrukcje jedno- lub wielopłytowe. Pojedyncze amortyzatory miały dwie powierzchnie cierne: pojedyncze ramię z jednej strony było zagnieżdżone między dwoma połączonymi ze sobą ramionami. Amortyzatory wielopłytkowe miały po dwa i trzy ramiona z każdej strony.
Amortyzatory zostały zamontowane do podwozia i osi za pomocą tulei Silentbloc na każdym końcu. Tuleje Silentbloc były kolejnym wynalazkiem wczesnych lat trzydziestych XX wieku, wulkanizowaną gumową tuleją wklejoną w stalową rurkę. Zapewniały one sztywne położenie, którego wymagało dokładne zawieszenie, ale zmniejszały wibracje i hałas drogowy w porównaniu z wcześniejszymi samochodami. W wielu samochodach zastosowano inny projekt z przodu iz tyłu, w których tylne wahacze były sztywno przykręcone do podwozia, a nie za pomocą obrotowej tulei.
Wzór de Ram
Georges de Ram wynalazł i wyprodukował hydraulicznie uruchamiane amortyzatory cierne w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku. Były to bardziej wyrafinowane wzory, mające na celu zapewnienie zmiennego, samoregulującego się tłumienia w celu efektywnej pracy zarówno przy niskich, jak i wysokich prędkościach. Były używane tylko w pojazdach z wyższej półki, zwłaszcza Bugattis , ze względu na ich niezwykle wysoki koszt w tamtym czasie. W 1935 roku zestaw amortyzatorów de Ram kosztował 170 funtów plus dodatkowe 30 funtów za instalację. Wczesne Bugattis wykorzystywały własny wzór amortyzatora wielopłytkowego Bugatti, podobny do André Hartford. [ potrzebne źródło ]
de Ram opatentował kilka rodzajów amortyzatorów ciernych, które wykorzystywały mechanizmy hydrauliczne do sprzęgania powierzchni ciernych i modulowania ich siły docisku. Podczas gdy szczegóły mechaniczne patentów de Ram były różne, amortyzatory de Ram montowane w Bugattis z lat 30. XX wieku wykorzystywały wielotarczowy stos tarcz. W tej konstrukcji każda tarcza jest połączona z wewnętrznym lub zewnętrznym cylindrycznym wspornikiem za pomocą wielowypustów, podobnie jak w sprzęgłach wielopłytkowych czasu. Wypusty powodują, że każdy dysk obraca się wraz z podwoziem lub osią amortyzatora, naprzemiennie z każdym dyskiem w stosie. Szereg hydraulicznych tłoków i zaworów zmieniał nacisk na stos tarcz ciernych proporcjonalnie do prędkości ramienia dźwigni przymocowanego do osi. Mechanizm ten skutkował sztywniejszym tłumieniem podczas pokonywania silnych nierówności przy wyższych prędkościach, ale także miękkim tłumieniem podczas powolnych lub lekkich ruchów zawieszenia. Amortyzatory de Ram zostały zamontowane do podwozia jednym ramieniem do osi, w sposób wymienny z amortyzatorami typu Hartford.
Cylindryczne elementy cierne
Podobny wzór, z cylindrycznym elementem ciernym, był stosowany w samochodach Mercedes-Benz z 1928 roku. Wcześniejszy Mercedes stosował wzór Hartford.
Forma wykorzystująca łożysko walcowe ze sprężystą bieżnią została opatentowana w 1930 roku.
Regulowane tłumienie
Współczynnik tłumienia amortyzatorów ciernych nie jest idealny dla zawieszenia samochodu. Idealne zawieszenie zapewniałoby większe tłumienie przy większych siłach zawieszenia, z mniejszym tłumieniem przy niskich prędkościach, co zapewnia płynniejszą jazdę. Tłumiki cierne miały jednak w większości stałą szybkość. Było to jeszcze większe, gdy był nieruchomy, ze względu na tarcie między nieruchomymi płytami. W przypadku większych nierówności tłumienie można nawet zmniejszyć. Jest to szczególnie problem przy szybkiej jeździe, kiedy powtarzające się duże siły mogą spowodować nagrzewanie się tarcz ciernych i utratę ich sprawności.
Wyścigi samochodowe w latach trzydziestych XX wieku były często sprawą amatorską, podczas której samochody sportowe jeździły na tory wyścigowe , takie jak Brooklands , dostosowywane na padoku do ich wyścigowego wykończenia, a następnie ścigały się. Ponowna regulacja tłumienia między ustawieniami „szosowymi” i „wyścigowymi” była normalna.
Zapotrzebowanie na regulowane tłumienie było tak duże, że przydatne było nawet zapewnienie możliwości regulacji tego podczas jazdy. Była to funkcja używana tylko w luksusowych samochodach, często większych samochodach, które mogą wymagać ustawienia zawieszenia dla różnej liczby pasażerów. Sztywność można zwiększyć między „miejskim” a sztywniejszym ustawieniem dla szybszej otwartej drogi. Amortyzatory te były najlepiej znane pod marką Telecontrol . Sterowanie hydrauliczne, z nadmuchiwaną gumową torbą w pakiecie tarcz, mogłoby być użyte do zwiększenia siły docisku, a tym samym ich sztywności tłumienia.
Hydraulicznie uruchamiane amortyzatory cierne Georgesa de Ram również próbowały rozwiązać ten problem, automatycznie dostosowując siły tłumienia, zamiast zapewniać sterowanie ręczne. Amortyzatory te wykorzystywały szereg zaworów hydraulicznych i tłoków do zmiany tarcia między płytami, proporcjonalnie do prędkości ruchu zawieszenia. Spowodowało to sztywniejsze tłumienie podczas napotykania silnych wybojów przy wyższych prędkościach, przy jednoczesnym zachowaniu miękkości podczas powolnych lub lekkich ruchów zawieszenia.
Jedną z głównych przyczyn powojennego upadku amortyzatorów ciernych na rzecz hydraulicznych ramion dźwigni była lepsza zmiana szybkości amortyzatora hydraulicznego wraz z amplitudą zawieszenia. Amortyzatory hydrauliczne miały opór, który z natury wzrastał wraz z prędkością ruchu zawieszenia, co jest znacznie bardziej użytecznym zachowaniem. To użyteczne naturalne zachowanie oznaczało, że ręczna regulacja była znacznie mniej konieczna, a już na pewno nie podczas jazdy.
Użytkowanie motocykla i roweru
Motocykle z tego samego okresu, aż do lat pięćdziesiątych XX wieku, które wykorzystywały widelce dźwigarowe , wykorzystywały również amortyzatory z tarczą cierną. Były one często wyposażone w duże pokrętło, dzięki czemu można je było łatwo regulować podczas jazdy, a nawet w ruchu.
Wiele rowerów Moulton nadal wykorzystuje tłumienie cierne w przednim widelcu z wiodącym ogniwem. Można to regulować, dokręcając lub poluzowując małe śruby, które trzymają razem dwie połówki prowadzących ogniw, a tarcze cierne są umieszczone między nimi.
Sygnalizatory
Amortyzatory Hartford były również używane w ręcznych ramach dźwigni niektórych brytyjskich sygnalizatorów . Były używane, aby zapobiec obciążeniom udarowym, gdyby dźwignie mogły zatrzasnąć się z powrotem w ramie pod ciężarem przeciwwag.
Producenci
André Hartford posiadał patenty na ten projekt, ale wymagana technologia produkcji była prosta, a wielu innych producentów również je wyprodukowało.
- André Hartford , chyba najbardziej znana przedwojenna marka.
- Firma F. Repusseau & Cie wykonała wzór Hartford na licencji w Paryżu.
- Bentley & Draper Ltd
- Telecontrol, znany z regulowanych amortyzatorów
- de Ram, bardziej skomplikowany amortyzator używany w późniejszych Bugattisach . Próba rozwiązania problemów, które później miały rozwiązać amortyzatory hydrauliczne.
Nowoczesne komponenty i części zamienne są nadal produkowane na potrzeby projektów renowacyjnych.