Tlumič (přes francouzsky amortir - „zeslabit, změkčit“, z latinského amortisatio - „zeslabit “ [1] [2] ), nebo tlumič tahu [3] - zařízení na tlumení vibrací ( tlumení ) a tlumení rázů a rázů pohyblivé prvky (odpružení, kola), stejně jako samotná karoserie vozidla, přeměnou mechanické energie pohybu (vibrací) na teplo.
Tlumiče se používají ve spojení s pružnými prvky pružinami nebo pružinami , torzními tyčemi , polštáři k tlumení volných vibrací velkých hmot a zabránění vysokým relativním rychlostem menších hmot spojených pružnými prvky.
Navenek podobný hydraulický trubkový tlumič a plynová pružina by se neměly zaměňovat . Poslední jmenované se také často vyskytují v automobilové technice a každodenním životě, ale mají jiný účel (jmenovitě vytvoření tlačné síly na představci, například k udržení kapoty nebo víka kufru automobilu v otevřené poloze) .
U tlumiče tohoto typu je odpor v průběhu odpovídající stlačení odpružení zanedbatelný a k hlavnímu pohlcování energie dochází při odrazu. Díky tomu poskytují o něco hladší jízdu, ale jak se nerovnosti na vozovce a rychlost zvyšují, odpružení se nestihne vrátit do původní polohy před dalším ovládáním. To vede k poruchám a nutí řidiče zpomalit. S příchodem dvojčinných tlumičů kolem roku 1930 se jednotaktní provedení postupně přestalo používat.
Reverzibilní tlumičTlumič, který působí (pracuje) ve dvou směrech, to znamená, že tlumič absorbuje energii při pohybu tyče v obou směrech, avšak přenáší část rázové síly na tělo při přímém zdvihu. Taková konstrukce tlumiče je účinnější než jednostranný tlumič v tom smyslu, že jej lze postavit s ohledem na nezbytný kompromis mezi jízdou a stabilitou vozidla na silnici. Pro vysokorychlostní vozy je typické více „tvrdé“ nastavení, pro pohodlné osobní automobily – více „měkké“, kde většina práce tlumiče připadá na „odskok“.
U motorových vozidel je účinnost kompresního zdvihu tlumiče (stlačení, náraz kola do překážky) zpravidla nižší než účinnost odrazového zdvihu (zpětný pohyb). V tomto případě při stlačení tlumič přenáší méně rázů z nerovností na karoserii a při natažení „drží“ kolo, aby ho nenarazilo na silnici.
Třecí (mechanické) tlumiče jsou v nejjednodušším případě třecí pár s pevnou kompresní silou. Možné je provedení s odporem úměrným pohybu, s operativně nastavitelnou silou apod. Zřejmou vlastností třecích tlumičů je, že jejich odpor nezávisí na rychlosti pohybu páky. Jsou to tedy doslova tlumiče , protože plní pouze jednu z funkcí uvedených v definici tlumiče - tlumení vibrací. Výhody - jednoduchost a relativní udržovatelnost, snížené nároky na obrábění dílů, provozní podmínky, odolnost proti drobnému poškození. Zásadní nevýhodou je neopravitelné opotřebení třecích ploch a přítomnost určité lomové síly , kterou nelze eliminovat bez zkomplikování mechaniky. V důsledku toho se tento typ tlumičů již dlouho nepoužívá na automobilech a zůstává pouze na jednotlivých vzorcích vojenské techniky. Také v lehkých a/nebo pomaloběžných vozidlech (mopedy, traktory atd.) může roli třecího tlumiče plnit tření mezi díly zavěšení.
Jednou z nejoblíbenějších třecích konstrukcí tlumících nárazy ve starých autech je listová pružina , která kombinuje funkce pružného prvku a tlumiče, který funguje díky vzájemnému tření listů pružiny.
Nejpoužívanější jsou hydraulické tlumiče. U hydraulických tlumičů závisí odporová síla na rychlosti tyče. Pracovní kapalinou je olej (je zároveň mazivem). Princip tlumiče je ve vratném pohybu pístu tlumiče, píst vytlačuje olej přes obtokový ventil z jedné komory do druhé a přeměňuje mechanickou energii na tepelnou.
Tuhost tlumičů závisí na výchozím nastavení obtokových ventilů (u tlumičů pro hromadné použití je výchozí nastavení výrobcem nastaveno jednorázově za celou dobu provozu, u tlumičů pro sportovní účely je tuhost může uživatel nastavit), počáteční viskozitu kapaliny (oleje) a okolní teplotu, která ovlivňuje viskozitu tlumiče.kapaliny (oleje).
Hydraulické tlumiče jsou rozděleny do několika poddruhů:
Plynový boost má zpravidla malý vliv na tuhost tlumiče, ale výrazně zvyšuje stabilitu výkonu při velkém zatížení díky menšímu pěnění oleje; Při každodenním ježdění je rozdíl naprosto neznatelný.
Hydraulické pákyVe 30. letech 20. století začaly třecí tlumiče postupně ustupovat hydraulickým tlumičům, ale ty se jen málo podobaly teleskopickým tlumičům, které znají moderní motoristé.
První hydraulické tlumiče (angl. rotační lopatkový vzor ; v domácí literatuře těch let - „rotační typ“ nebo „lopatka“) byly vyrobeny podle patentu Maurice Houdaille (Maurice Houdaille; americká výslovnost - „Slim“) , přijatého jím kolem roku 1906, ale v té době zůstal nevyžádaný. Byly to válcové těleso naplněné olejem, uvnitř kterého se na ose otáčelo kolo se čtyřmi lopatkami. Kalibrované otvory v lopatkách (u pozdějších modelů - otvory s ventily) vytvářely odpor vůči proudění tekutiny, ke kterému dochází při otáčení osy, a tím poskytovaly tlumení. Tělo takového tlumiče bylo pevně namontováno na rámu vozu a na nápravu, která z něj vycházela, byla nasazena páka, otočně spojená s částmi zavěšení. Posunem páky bylo možné nastavit tuhost tlumiče. Následně byla vylepšena konstrukce tlumičů tohoto typu, objevilo se dálkové ovládání tuhosti z prostoru pro cestující, což se na tehdejších špatných silnicích hodilo. Obecně se však tato konstrukce vyznačovala nízkou účinností a byla náročná na výrobu z důvodu nutnosti zajistit velmi přesné slícování dílů tlumičů k sobě a také byla prakticky neopravitelná ani ve vybavené dílně. Ford je však na svých autech používal až do konce 40. let. Z domácích automobilů byly použity na GAZ-A .
O něco později se objevily pákové hydraulické pístové tlumiče, u kterých páka pomocí vačkového nebo klikového mechanismu uváděla do pohybu píst (u jednočinných tlumičů) nebo písty (dvojčinné), čímž vznikl proudění kapaliny a tlumení zajišťovaly ventily instalované v těle tlumiče, které odolávaly přetečení kapaliny z jedné dutiny do druhé. Takové tlumiče umožnily nastavit kompresní a odrazové síly v širokém rozsahu tím, že nahradily ventily, které byly obvykle instalovány na jejich těle zvenčí za šroubovací zátky. Takže na všech poválečných vozech GAZ s pákovými tlumiči měly zadní tlumiče identickou konstrukci, ale lišily se pouze ventily (to znamená nastavením) a pákami určenými pro různé konfigurace odpružení. Po zavedení nezávislých předních zavěšení s dvojitými příčnými rameny v polovině 30. let byly takové tlumiče často zabudovány do jejich horních ramen.
Spolu s tím měly pístové pákové tlumiče také určité nevýhody, především relativně vysokou cenu kvůli vysoké spotřebě kovu a potřebu vysoce přesného obrábění pro výrobu mnoha součástí, zejména páru válec-píst. Kvůli nedokonalému těsnění nápravy navíc docházelo k častým únikům pracovní kapaliny z opotřebovaných tlumičů, které je však nevyřadily okamžitě a většinou byly opraveny výměnou těsnění. S výjimkou elementárních prací na výměně těsnění a ventilů byly pákové pístové tlumiče mimo továrnu prakticky neopravitelné kvůli vysoké přesnosti výroby mnoha dílů, dokonce i jejich úplná demontáž bez větší potřeby byla považována za krajně nežádoucí.
Koncem 30. let je začaly postupně nahrazovat trubkové tlumiče tzv. „letadlového typu“ blízké moderním, které byly levnější a technologicky vyspělejší na výrobu a také měly větší stabilitu výkonu při jízdě ve vysokých rychlost díky jejich lepší schopnosti odvádět teplo. Páky však zůstaly populární i v první poválečné dekádě a na některých autech se používaly až do 60. let. V současnosti se pákové tlumiče vyskytují pouze v závěsech obrněných vozidel: např. u tanků T-55 , T-62 a T-72 se používají pákové tlumiče lopatkového (rotačního) typu, a to především z důvodu jejich kompaktnost a možnost dosti volného uspořádání vzhledem k ostatním částem zavěšení [4] .
Hydraulické dvoutrubkovéDvoutrubkový tlumič se skládá ze dvou souosých (jedna v jedné) trubek, z nichž vnější je těleso, vnitřní je naplněna pracovní kapalinou a pohybuje se v ní píst s ventily. Prostor mezi trubkami je vyplněn přívodem kapaliny pro chlazení a kompenzaci netěsností a také vzduchem - pro kompenzaci objemových změn (tepelná roztažnost kapaliny a vstup-výstup tyče).
Používají se v odpružení automobilů pro klidný a měřený pohyb bez prudkých zatáček a brzdění. Navrženo pro práci v dobrých silničních podmínkách.
V motorsportu se dvoutrubkové tlumiče nepoužívají, protože nesplňují požadavky na snížení neodpružené hmoty , stabilitu, spolehlivost a životnost v podmínkách sportovních akcí. Jedinou výjimkou je snad driftování , kde lze použít dvoutrubkové tlumiče se zvýšeným tlakem kompenzačního plynu (asi 6-8 atmosfér ), protože závody se konají pouze na velmi rovných vozovkách a nízkých rychlostech.
výhody:
nedostatky:
Jsou to potrubí naplněné pracovní tekutinou, ve kterém se pohybuje píst s ventily. Pro kompenzaci změn objemu pracovní tekutiny (teplota a vstup-výstup z tyče) je "spodní část" válce naplněna plynem, odděleným od pracovní tekutiny plovoucím pístem-přepážkou. Tlak plynu je zpravidla asi 18-25 atmosfér (pro zlepšení charakteristik pracovní tekutiny během ohřevu a vyloučení pravděpodobnosti kavitace ).
výhody:
Charakteristiky jsou velmi stabilní díky tomu, že kompenzační plyn "F" je oddělen od kapaliny plovoucím pístem "E" a zcela chybí efekt pěnění pracovní tekutiny (oleje) za provozu ; díky vysokému tlaku plynu a v důsledku toho i kapaliny v tomto provedení nedochází ke kavitaci ani při ultravysokém zatížení (rally, jízda v terénu atd.)
nedostatky:
Tlumič nárazů, jehož účinnou látkou je plyn. Vratný pohyb tyče tlumiče je ztížen obtokem plynu z jedné komory do druhé malým otvorem, ale existují možnosti s jednou komorou, ze které vzduch uniká do atmosféry přes omezující otvory a zpět v takovém provedení poměrně často chybí těsnění, kvůli jednoduchosti (a následně i levnosti) je oblíbený u praček. Ale podle technologie výroby a logicky jsou všechny plynoropné. Tlumiče této konstrukce nejsou instalovány na sériové vozy.
Plyno-olejový nebo oleopneumatický tlumič, jehož účinnou látkou je jak olej, tak plyn. Ropa funguje, plyn eliminuje tvorbu pěny.
Tlumiče, které generují energii z vibrací zavěšení automobilu [5] . Principem činnosti systému je rekuperace energie z činnosti odpružení a následné navrácení této energie do elektrické soustavy vozu [6] a na její náklady dobití baterie [7] .
Díky nastavitelným tlumičům si řidič může vybrat režim činnosti odpružení vozu , často mezi sportovním, pohodlným a středním. Nejběžnější jsou následující varianty nastavitelných tlumičů:
Hydromechanický adaptivní systém s přídavným ventilemDíky přídavnému ventilu, ve kterém je umístěna kapalina, je možné nastavit tuhost odpružení automobilu . V závislosti na frekvenci vibrací odpružení se ventil otevře, čímž se kapalina dostane do tlumiče, což zajišťuje hladší jízdu a v případě jízdy na normální ploché dráze si odpružení zachovává tuhost, což umožňuje, aby se vůz nepřevaloval v rozích. [osm]
Nastavení pomocí solenoidových obtokových ventilůVestavěné senzory, přijímající signál jak od řidiče, tak v adaptivním automatickém režimu, mění sekci ventilu díky vnitřnímu elektromagnetu [9] , čímž se tlumič ztvrdne nebo změkčí.
Aplikace magnetoreologické tekutinyMyšlenka je založena na vlastnostech magnetoreologické tekutiny, koloidního roztoku feromagnetických částic v oleji. Pod vlivem magnetického pole se viskozita takové kapaliny plynule mění. [10] Součástí systému je elektromagnet, který je umístěn v pístu a působením na kapalinu spouští mechanismus. Ve srovnání s jinými podobnými adaptivními odpruženími tato konstrukce umožňuje nejen dosáhnout vyššího výkonu, ale také chrání systém před přehřátím, což zlepšuje kvalitu odpružení jako celku.
Přístup k přidělování tlumiče v různých automobilových školách lze do určité míry určit podle názvu, který je mu dán. Například němčinu. Dämpfer - tlumič vibrací ( damper ), angl. Tlumič - tlumič.
Princip fungování německých teleskopických tlumičů z druhé světové války (tanky Pz.III , Pz.V , Pz.VI ) a třecího tlumiče moderního Leoparda-2 při stavbě tanků nezajišťuje tlumení otřesy jimi. První z nich jsou jednočinné na zpětný pohyb válce, to znamená, že při nárazu během pohybu válce vpřed prakticky nefungují, odpor druhého nezávisí na rychlosti válce, proto , při nárazu absorbuje tlumič přibližně stejné množství energie, jako když se válec pohybuje pomalu o stejné množství . Angličané používali především dvojčinné hydraulické tlumiče ( tanky Crusider , Cromwell , Valentine ), jejichž odpor závisí na rychlosti válce a při nárazu se mnohonásobně zvyšuje, odtud název „tlumič“.
V letectví se na podvozky letadel používají výkonné tlumiče . Jejich úkolem (stejně jako úkolem celé konstrukce podvozku) je obdoba tlumičů v automobilech - zmírnit přetížení v kontaktu s povlakem dráhy při přistání tak, aby zatížení uzlů letadla během přistání nepřekročilo povolené zatížení. normální přistání a také tak, aby bylo možné v nouzových případech provést bezpečné přistání pro osoby při překročení maximální přistávací hmotnosti až do maximální vzletové hmotnosti.
Tlumiče na podvozku téměř všech moderních letadel jsou postaveny na principu plynové pružiny - elastickým prvkem v takovém tlumiči není mechanická pružina, ale technický dusík nabitý (pumpovaný do dutiny tlumiče) z pozemní letištní dusíkový tanker, pod přesně definovaným tlakem, v závislosti na vzletové hmotnosti letadla pro daný odlet a okolní teplotě. Používají se jednokomorové, dvou- a dokonce i tříkomorové tlumiče.
V železniční dopravě musí být rozptyl energie prováděn jak ve vertikálním, horizontálním příčném, tak horizontálním podélném směru vzhledem k pohybu. Tlumiče v prvních dvou směrech se obvykle používají olejové a jsou instalovány pod úhlem 45 stupňů mezi vertikální a horizontální rovinou příčnou k pohybu. To znamená, že jeden tlumič tlumí energii ve dvou směrech. Podélné tlumiče železničních kolejových vozidel se nazývají tažné zařízení automatického spřáhla. Tažná zařízení rozlišují mezi typy nákladu a cestujících. Zátěžové tahové převody se rozlišují třídami T0, T1, T2, T3 - v závislosti na energii, kterou absorbuje (50 kJ - první a 190 kJ - poslední) a jeho dalších technických charakteristikách popsaných v OST-32-175- 2001 .
Při stavbě lodí se k ochraně proti vibracím a rázovému zatížení zařízení používají pryžokovové tlumiče nárazů AKSS (na lodi svařované tlumiče s pojištěním). Tlumič AKSS je pryžokovový výrobek skládající se z kovové konzoly, nosné tyče a nosné tyče, které jsou vzájemně spojeny vulkanizovaným pryžovým polem. Lanové tlumiče se používají při stavbě lodí k ochraně elektrických panelů a konzol před vibracemi a nárazovým zatížením.
| Podvozek tanku | ||
|---|---|---|
| stěhovák housenky |
| |
| Suspenze |
| |