Гост 16118-70 пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. технические условия (с изменением n 1)

Виды пружин

Наиболее распространенными являются 4 категории автомобильных пружин. Именно они чаще всего устанавливаются на транспортные средства. При этом изделия несколько отличаются друг от друга, обладая определенными характеристиками и преимуществами.

Выделяют 4 категории автопружин:

Стандартные. Это базовый или штатный вариант, который в основном монтируется на легковые автомобили с завода. Подходит большинство современных моделей, адаптированных с обычным условиям эксплуатации;
Усиленные. Помогают повысить эксплуатационные характеристики транспортного средства

Актуальное решение для тех, кому важно получить на задних и передних элементах подвески дополнительную прочность и устойчивость для прохождения бездорожья, перевозки тяжелого прицепа или груза в самой машине;
Повышающие. Или же завышающие

Их установка дает возможность поднять клиренс, то есть дорожный просвет, а также улучшить показатели грузоподъемности;
Опускающие. Их еще называют занижающими. Вариант для поклонников спортивной езды. Служат для специального уменьшения дорожного просвета и смещения центра тяжести авто.

Все категории пружин востребованные и распространены в продаже и эксплуатации. Какие именно подходят вам, исходите из условий эксплуатации и задач, которые вы ставите перед своей машиной.

Замена пружин может понадобиться практически на любом автомобиле. Это скорее вопрос их износа. Если условия эксплуатации менять не собираетесь, стандартные изделия приходят на смену точно таким же.

Процедура замены пружин проводится на разных авто, включая:

• Фольксваген Гольф;
• Шевроле Ланос;
• Рено Трафик;
• Пежо 308;
• БМВ Х5;
• Шкода Октавия;
• ВАЗ 2110;
• автомобили VAG;
• Audi A8;
• Ауди 100;
• Тойота Авенсис;
• Мерседес МЛ;
• Лада Приора и пр.

Марка и модель здесь не играет принципиальной разницы, поскольку пружины могут выйти из строя у любого авто.

А вот при покупке новых изделий обязательно учитывается конкретная марка, модель, поколение и ряд дополнительных параметров. Это позволяет максимально точно выбрать соответствующие автомобилю запчасти.

Классификация

Различают несколько видов пружин:

• Стандартные. Как правило, устанавливаются на заводе изготовителе транспортного средства, и обеспечивают его эксплуатацию в условиях паспортных параметров нагрузки.
• Усиленные. Отличаются большей жесткостью и улучшают эксплуатационные характеристики транспортного средства во время движения по проселочным дорогам, или при транспортировании прицепа.
• Повышающие. Способствуют увеличению клиренса и грузоподъемности.
• Понижающие. Уменьшают клиренс и снижают высоту центра тяжести. Устанавливаются любителями динамического стиля вождения.

Все они, независимо от того, к какому виду относятся, имеют специфические особенности при изготовлении.

Свойства пружин подвески

Когда торсионы на транспортных средствах заменили на пружины, улучшилась управляемость, . Пружины поддерживают клиренс автомобиля, уменьшая вибрации и удары во время движения транспортного средства.

Чтобы езда была комфортной, необходимо правильно подобрать детали. Если теххарактеристики будут неподходящими, то положительные свойства подвески будут сведены к нулю

Потому важно учитывать следующие параметры:

• диаметр — его увеличение влияет на жёсткость;
• количество витков — при увеличении жёсткость снижается;
• форма.

Зачастую автовладельцы стремятся установить в подвеску более жёсткие детали. Это способствует увеличению чувствительности рулевого колеса к управлению водителем, но сцепление с дорогой ухудшается.

Любители спортивного стиля езды считают, что, напротив, лучше ставить детали с пониженной жёсткостью. Однако такая подвеска может создать проблемы на просёлочных дорогах.

Давайте рассмотрим подробнее, какие пружины лучше установить на ВАЗ.

Соответствие маркировки пружин модели

При установке пружин на подвеску ВАЗ желательно следить за их соответствием.

• 2101 устанавливайте на заднеприводные седаны.
• 21012 жёстче, сделаны из прутка большего диаметра. Ставится на ВАЗ с левым рулевым управлением, со спецкомплектацией, когда нужна передняя подвеска повышенной энергоёмкости.
• 2102 ставятся на универсалы ВАЗ-2102, 21014. У них на 21 мм увеличена длина по сравнению с 2101, потому на седаны их ставят лишь тогда, когда приходится часто ездить по просёлочным дорогам, чтобы не задевать кочки — при установке 2102 увеличивается дорожный просвет под кузовом. Для увеличения грузоподъёмности их применять нельзя, так как с ними неизбежно преждевременное разрушение кузова.
• 2108 ставят на все переднеприводные модели, кроме модификаций с 16-клапанным двигателем и «Оки». Кстати, на рынках часто обманывают владельцев седанов ВАЗ-21099, предлагая приобрести дефицитные «99 пружины». На самом деле там стоят обычные «восьмые», а «99-ых», вообще, не существует.
• 2110 европейские ставятся на задние подвески ВАЗ 21102-21104, 2112, 2114, на переднюю и заднюю подвеску 21122 и 21124. Европейское исполнение создаётся для авто, предназначенных на экспорт. Просвет дорожный здесь делается меньше на 20 мм, уменьшается податливость пружин, чтобы повысить их устойчивость на большой скорости при выполнении поворотов. Проходимость машин на бездорожье, грунтовых дорогах при этом значительно ухудшается.
• 2111 ставятся на задние подвески ВАЗ 2111 и 2113.
• 2112 ставятся на передние подвески ВАЗ 21103, 2112, 21113.
• 2121 применяют на полноприводных моделях, кроме «Оки».

Немного о выборе

Хочется заметить, что оттенки используются разные, а потому некоторые цвета вводят потребителей в заблуждение. Та же оранжевая маркировка или коричневая часто выглядит как красная, а желтая оказывается на деле оранжевой.

Что касается того, как подобрать изделие и определить нужную жесткость по цвету, то тут следует взглянуть на полоску с внешней стороны витка. Именно туда наносится след краски и она позволяет определить искомую характеристику.

Цвет же самих пружин бывает иной. Он во многом зависит от используемых защитных покрытий. В основном это хлоркаучуковые и эпоксидные эмали. Расшифровку следует осуществлять не по цвету изделия, а по цвету именно специальной индикаторной метки

Не важно, ВАЗ это или автомобили от VW

Хотя цвет защитного покрытия также важен. Он часто служит для определения модели авто, для которого предназначена та или иная автопружина. Плюс определяет, где монтируется элемент — впереди или на заднюю подвеску.

Подписывайтесь, оставляйте отзывы и приглашайте к нам своих друзей!

Watch this video on YouTube

Виды

Сегодня можно встретить несколько разновидностей таких деталей. Они могут быть такими:

• Стандартные виды, предназначены для использования в городских условиях;
• Детали с усилением. Для изготовления используются прутки с увеличенным диаметром. Предназначены для машин, которые предназначены для перевозок больших грузов, при сравнении с обычными автомобилями;
• Детали с повышением используют в том случае, когда нужно несколько увеличить клиренс автомобиля;
• Заниженные изделия применяют для уменьшения дорожного просвета, этим можно получить увеличение динамических показателей машины;
• Переменная жёсткость деталей используется для обеспечения плавного хода и комфорта в любых дорожных условиях.

Коэффициент жесткости цилиндрической пружины

На практике и в физике довольно большое распространение получили именно цилиндрические пружины. Их ключевыми особенностями можно назвать следующие моменты:

1. При создании указывается центральная ось, вдоль которой и действует большинство различных сил.
2. При производстве рассматриваемого изделия применяется проволока определенного диаметра. Она изготавливается из специального сплава или обычных металлов. Не стоит забывать о том, что материал должен обладать повышенной упругостью.
3. Проволока накручивается витками вдоль оси. При этом стоит учитывать, что они могут быть одного или разного диаметра. Довольно большое распространение получил вариант исполнения цилиндрического типа, но большей устойчивостью характеризуется цилиндрический вариант исполнения, в сжатом состоянии деталь обладает небольшой толщиной.
4. Основными параметрами можно назвать больший, средний и малый диаметр витков, диаметр проволоки, шаг расположения отдельных колец.

Не стоит забывать о том, что выделяют два типа деталей: сжатия и растяжения. Их коэффициент жесткости определяется по одной и той же формуле. Разница заключается в следующем:

1. Вариант исполнения, рассчитанный на сжатие, характеризуется дальним расположением витков. За счет расстояние между ними есть возможность сжатия.
2. Модель, рассчитанная на растяжение, имеет кольца, расположенные практически вплотную. Подобная форма определяет то, что при максимальная сила упругости достигается при минимальном растяжении.
3. Также есть вариант исполнения, который рассчитан на кручение и изгиб. Подобная деталь рассчитывается по определенным формулам.

Расчет коэффициента цилиндрической пружины может проводится при использовании ранее указанной формулы. Она определяет то, что показатель зависит от следующих параметров:

1. Наружного радиуса колец. Как ранее было отмечено, при изготовлении детали применяется ось, вокруг которой проводится накручивание колец. При этом не стоит забывать о том, что выделяют также средний и внутренний диаметр. Подобный показатель указывается в технической документации и на чертежах.
2. Количества создаваемых витков. Этот параметр во многом определяет длину изделия в свободном состоянии. Кроме этого, количество колец определяет коэффициент жесткость и многие другие параметры.
3. Радиуса применяемой проволоки. В качестве исходного материала применяется именно проволока, которая изготавливается из различных сплавов. Во многом ее свойства оказывают влияние на качества рассматриваемого изделия.
4. Модуля сдвига, который зависит от типа применяемого материала.

Коэффициент жесткости считается одним из наиболее важных параметров, который учитывается при проведении самых различных расчетов.

Цвета маркировки пружин ВАЗ, ГАЗ, ИЖ, ЗАЗ, АЗЛК

Подавляющее
большинство пружин, которые устанавливаются на автомобили, помечаются желтым
или зеленым цветом. Естественно, что возникает вопрос, какого класса пружины
лучше всего приобрести для автомобиля? Очевидно, что пружины, принадлежащие к
классу «В», в эксплуатации ничуть не хуже изделий класса «А». Указанное деление
на классы необходимо для того, чтобы снизить разницу, которая наблюдается в
длине пружин левого и правого бортов. Разница практически неизбежна при серийном
производстве, что, в итоге, может отрицательно сказаться на устойчивости и
управляемости автомобиля. Разница в длине пружин вызывает перекос корпуса по
отношению к продольной оси. Таким образом, если транспортное средство очень
часто используется с максимальной нагрузкой, то необходимо устанавливать
пружины «А» класса, так как данные детали способны выдержать большую нагрузку,
чем изделия класса «В». Однако нужно заметить, что в результате, разница может
быть весьма незначительный в пределах 0-25 килограмм.

К
сведенью автомобилистов, существует маркировка автомобильных пружин, в которой
используются другие цвета. Данная продукция предназначена для установки в
основном на заднюю подвеску так называемых автомобилей-универсалов. Ранее к
указанным транспортным средствам относилась модель ВАЗ-2102, в настоящее время —
ВАЗ-2111 и ВАЗ-2104. Указанные модели отличаются немного увеличенной длиной,
что связано со спецификой данных транспортных средств. И снова возникает
вопрос, целесообразно ли будет установить указанные пружины на обычные седаны
или хэтчбеки? Чтобы ответить на данный вопрос, необходимо заранее определиться
с целью установки пружин подвески на авто. Таким образом, если сменой пружин
автомобилист желает увеличить дорожный просвет, что связано с проседанием
кузова машины из-за старения, то данный шаг вполне оправдан. Как правило,
указанная замена пружин подвески не окажет влияния на ходовые качества авто. Однако, если владелец
машины, желает сменить пружины подвески с целью увеличения грузоподъемности
сверх предельно допустимой нормы, то подобные действия станут причиной
разрушение и преждевременный износ кузова. В итоге, выбор остается за
владельцем машины, исходя из того, какая из задач является наиболее приоритетной:
сохранность транспортного средства в хорошем состоянии на протяжении
длительного времени или использование авто с максимальной отдачей, что в
короткий срок приведет к износу агрегата.

Автолюбителям
необходимо знать, что использование пружин подвески не рекомендованных
заводом-производителем автомобиля и перегрузка транспорта свыше допустимой
нормы являются причинами сокращения срока службы машины. Что вполне справедливо
и к проставкам, что нередко устанавливаются между пружиной и кузовом автомобиля.
Проставка не может компенсировать просевшую пружину, так как в детали
уменьшается межвитковое расстояние. Что является достаточно опасным из-за
снижения хода пружины. Если проставка устанавливается вместе с неизношенной
пружиной, то данное действие приведет к увеличению клиренса, однако, при этом
увеличится ход сжатия и уменьшится ход отбоя амортизатора, что также является
нежелательным.

Естественно,
что, иногда практикующаяся, установка резиновых вставок, между витками
изношенной пружины, лишена смысла. В результате таких действий, итак плохо
функционирующая пружина вовсе может перестать работать и однажды попросту
лопнет. Вполне очевидно, что указанные действия могут стать причиной аварийной
ситуации на дороге, из-за плохой управляемости транспортного средства.

Интересно

Очень часто маркировку классов А и В еще называют маркировкой по жесткости. Действительно, если необходимо регулярно осуществлять поездки с полной нагрузкой, то лучше использовать класс А, так как они выдерживают несколько большую нагрузку. Однако разница эта невелика и составляет примерно 25 кг.

Маркировку в соответствии с требованиями действующих стандартов, изготовители наносят не всегда. Однако цветовая маркировка пружины, относящая ее к определенному классу, должна быть нанесена обязательно. Мало того, она должна быть одинаковой на обеих приобретаемых пружинах, соответствующих друг другу по цвету. Если такая цветовая маркировка отсутствует, то лучше воздержаться от их приобретения. » alt=»»>

Для правильной установки пружин на автомобили ВАЗ используют цветовую маркировку по жесткости .

Изготовление пружин автомобиля после всех операций подвергается последнему этапу, а именно осуществляется контроль статической нагрузки пружины. У пружин подвески автомобиля существуют допустимые значения контрольной нагрузки. Пружины автомобиля классифицируют по двум признакам:

1. Плюсовой допуск (жесткие) – класс А;
2. Минусовой допуск (мягкие) – класс В;

В зависимости от класса пружины подвески метятся краской на внешней стороне витков.

Свойства пружин подвески

Когда торсионы на транспортных средствах заменили на пружины, улучшилась управляемость, подвески стало удобнее обслуживать. Пружины поддерживают клиренс автомобиля, уменьшая вибрации и удары во время движения транспортного средства.

Чтобы езда была комфортной, необходимо правильно подобрать детали. Если теххарактеристики будут неподходящими, то положительные свойства подвески будут сведены к нулю

Потому важно учитывать следующие параметры:

• диаметр — его увеличение влияет на жёсткость;
• количество витков — при увеличении жёсткость снижается;
• форма.

Зачастую автовладельцы стремятся установить в подвеску более жёсткие детали. Это способствует увеличению чувствительности рулевого колеса к управлению водителем, но сцепление с дорогой ухудшается.

Любители спортивного стиля езды считают, что, напротив, лучше ставить детали с пониженной жёсткостью. Однако такая подвеска может создать проблемы на просёлочных дорогах.

Давайте рассмотрим подробнее, какие пружины лучше установить на ВАЗ.

Расчет силы упругости

Если растягивать пружину вручную, мы можем заметить: чем больше мы растягиваем пружину, тем сильнее она сопротивляется.

Значит, с удлинением пружины связана сила, которая сопротивляется этому удлинению.

Конечно, если пружина окажется достаточно упругой, чтобы сопротивляться. Например, разноцветная пружина-игрушка (рис. 3), изготовленная из пластмассы, сопротивляться растяжению, увеличивающему ее длину в два раза, практически не будет.

Разноцветная пластмассовая пружина-игрушка растяжению сопротивляется слабо

Закон Гука

Английский физик Роберт Гук, живший во второй половине 17-го века, установил, что сила сопротивления пружины и ее удлинение связаны прямой пропорциональностью. Силу, с которой пружина сопротивляется деформации, он назвал \( F_{\text{упр}} \) силой упругости.

\

Эту формулу назвали законом упругости Гука.

\( F_{\text{упр}} \left( H \right) \) – сила упругости;

\( \Delta L \left(\text{м} \right) \)  – удлинение пружины;

\( \displaystyle k \left(\frac{H}{\text{м}} \right) \)  – коэффициент жесткости (упругости).

Какие деформации называют малыми

Закон Гука применяют для малых удлинений (деформаций).

Если убрать деформирующую силу и тело вернется к первоначальной форме (размерам), то деформации называют малыми.

Если же тело к первоначальной форме не вернется – малыми деформации назвать не получится.

Как рассчитать коэффициент жесткости

Груз, прикрепленный к концу пружины, растягивает ее (рис. 4). Измерим удлинение пружины и составим силовое уравнение для проекции сил на вертикальную ось. Вес груза направлен против оси, а сила упругости, противодействующая ему – по оси.

Рис. 4. Вес подвешенного на пружине груза уравновешивается силой упругости

Так как силы взаимно компенсируются, в правой части уравнения находится ноль.

\

Подставим в это уравнение выражение для силы упругости

\

Прибавим к обеим частям вес груза и разделим на измеренное изменение длины \(\Delta L \) пружины. Получим выражение для коэффициента жесткости:

\

\(g\) – ускорение свободного падения, оно связано с силой тяжести.

Использует

• Транспортные средства : подвеска автомобиля , листовые рессоры
• Часы : уравновешивающие пружины в механических часах и подпружиненные стержни для крепления ремешков и застежек.
• Мини дрель
• Украшения : Застежные механизмы.
• Механизмы замка : распознавание ключа и координация движений различных частей замка.
• Открытые устройства: проигрыватели компакт-дисков , магнитофоны и т. Д.
• Ручки
• Пружинные матрасы
• Обтягивающий
• Батут
• Пого Палка
• Весенняя обувь
• Весенний ревербератор
• Клавиатуры с прыгающей пружиной
• Обивка : Пружины обивки
• Игрушка
• Образовательные
• Страйкбольное оружие
• Огнестрельное оружие
• в электронных органах
• Передняя или кормовая рессора, способ судна к береговому приспособлению.

Практические занятия

Механики и физики обозначают с помощью k, c и D коэффициент упругости, пропорциональности, жесткости. Смысл математической записи одинаковый. Численно показатель равняется силе, которая создаёт колебания на одну единицу длины. На практических работах по физике используется в качестве последней величины 1 метр.

Чем выше k, тем больше сопротивление предмета относительно деформации. Дополнительно коэффициент показывает степень устойчивости тела к колебаниям со стороны внешней нагрузки. Параметр зависит от длины и диаметра винтового изделия, количества витков, сырья. Единица измерения жесткости пружины — Н/м.

На практике перед школьниками и механиками может стоять более сложная задача, к примеру, найти общую жёсткость. В таком случае пружины соединены последовательным либо параллельным способом. В первом случае уменьшается суммарная жесткость. Если пружины расположены последовательно, используется следующая формула: 1/k = 1/k1 + 1/k2 + … + 1/ki, где:

• k — суммарная жёсткость соединений;
• k1 …ki — жёсткость каждого элемента системы;
• i — число пружин в цепи.

Если невесомые (расположены горизонтально) предметы соединены параллельно, значение общего k будет увеличиваться. Величина вычисляется по следующей формуле: k = k1 + k2 + … + ki.

Основная методика для вычислений

На практике коэффициент Гука определяется самостоятельно. Для эксперимента потребуется пружина, линейка, груз с определённой массой. Необходимо соблюдать следующую последовательность действий:

1. Пружина фиксируется вертикально. Для этого используется любая удобная опора со свободной нижней частью.
2. Линейкой измеряется длина предмета. Результат записывается как х1.
3. На свободный конец подвешивается груз с известной массой m.
4. Измеряется длина изделия под воздействием амплитуды. Вывод записывается как х2.
5. Производит подсчёт абсолютного удлинения: x = x2-x1. Для определения энергии (силы) и k в международной системе СИ осуществляется перевод длины из разных единиц измерения в метры.
6. Сила, спровоцировавшая деформацию, считается силой тяжести тела. Она рассчитывается по формуле: F = mg, где м является массой используемого груза (вес переводится в килограммы), а g (равен 9,8) — постоянная величина, с помощью которой отмечается ускорение свободного падения.

Если вышеописанные вычисления произведены, необходимо найти значение коэффициента жёсткости. Используется закон Гука, из которого следует, что k=F/x.

Решение задач

Для нахождения жёсткости в случае использования разных предметов, включая пружинные маятники с разной частотой колебаний, применяется формула Гука либо следствие, вытекающее из неё.

Задача № 1. Пружина имеет длину 10 см. На неё оказывается сила в 100 Н. Изделие растянулось на 14 см. Нужно найти k.

Решение: предварительно вычисляется абсолютное удлинение: 14−10=4 см. Результат переводится в метры: 0,04 м. Используя основную формулу, находится k. Его значение равняется 2500 Н/м.

Задача № 2. На пружину подвешивается груз массой 10 кг. Изделие растягивается на 4 см. Нужно найти длину, на которую растянется пружина, если использовать груз массой в 25 кг.

Решение: Определяется сила тяжести путем умножения 10 кг на 9.8. Результат записывается в Ньютонах. Определяется k=98/0.04=2450 Н/м. Рассчитывается, с какой силой воздействует второй груз: F=mg=245 Н. Для нахождения абсолютного удлинения используется формула x=F/k. Во втором случае х равняется 0,1 м.

4.2 Требования к материалам

4.2.1 Пружины изготавливают из материалов, указанных в
таблице . На материал должны быть
документы, удостоверяющие соответствие качества материала установленным в
нормативных документах требованиям. Независимо от наличия документа о качестве

допускается проводить входной контроль материалов в объеме и порядке,
установленными стандартами на материалы или соглашением заказчика и
изготовителя.

4.2.2 На поверхности витков пружин не
допускаются трещины, волосовины, раковины, расслоения, закаты, плены, вмятины,
забоины, окалина, следы разъедания солями, электроожоги, получающиеся в процессе
электрополирования пружин, местная скрученность проволоки.

На поверхности пружин допускаются мелкие забоины, окисные
пленки (цвета побежалости), отдельные царапины, следы от инструмента, если их
глубина не превышает половины поля допуска на диаметр проволоки (прутка).

Таблица
7 — Характеристики материала

Наименование материала	Обозначение нормативного документа на материал	Группа прочности	Диаметр проволоки (прутка), мм	Предел прочности, МПа, не менее
в состоянии поставки	после термообработки
Проволока высокопрочная пружинная коррозионно-стойкая из стали марки 08Х18Н7Г ЮАМЗ-ПД	ТУ 3-592	—	0,50 — 1,21 1,31 — 3,01 3,51 — 4,51 5,01 —  6,01 7,01 — 8,01 9,01 — 12,01	1770 1770 1720 1620 1470 1370	1800 1800 1750 1700 1650 1600
Проволока пружинная коррозионно- стойкая высокопрочная из стали марки 12Х18Н10Т		Н	0,51 — 10,01	1220	1420
В, ВО	0,11 — 0,76 0,81 — 2,81 3,01 — 3,51 4,01 — 4,51 5,01 — 5,51 6,01 — 6,51 7,01 — 7,51 8,01	1710 1710 1660 1620 1560 1500 1420 1370	2060 1960 1860 1760
Проволока и прутки из жаропрочного сплава марки ХН70МВЮ-ВД (ЭИ 828-ВД)	ТУ 14-131-819	—	8,00 — 10.00 11,00 — 12,00	1080 —	1180 —
Проволока шлифованная из жаропрочного сплава марки ХН70МВЮ-ВД (ЭИ 828-ВД)	ТУ АДИ 293	—	0,80 — 1,91 2,01 — 10,01	900 1100	1180 1200
Проволока жаропрочная пружинная из сплава марки ХН77ТЮР (ЭИ 437Б)	ТУ 3-825	—	0,51 — 10,01	1220	1370

Установка задних стоек Ваз 2110 – пошаговая инструкция + фото

1. Далее на амортизатор устанавливают пружину, которую необходимо расположить так, чтобы резиновая прокладка на пружине совпала с опорной шайбой на кузове автомобиля.
2. Затем закрепляется нижняя часть стойки на задней балке, при этом крепежный болт не стоит полностью затягивать, а просто слегка подкрутить.
3. Со стороны замены амортизатора, под заднюю балку подставляется упор, и автомобиль опускается на домкрате, при этом необходимо направлять шток стойки в отверстие кузова. После выхода штока из отверстия в кузове, на него надевают верхнюю опорную шайбу и подушку, закручивают гайку штока, устанавливают колесо.
4. Затяжка нижнего крепежного болта стойки к балке осуществляется после того, как снятый с домкрата автомобиль будет стоять на колесах.
5. Когда замена задних стоек ВАЗ 2110 выполнена, необходимо отрегулировать развал передних колес и регулятор давления задних тормозов.

Расчет жесткости цилиндрической пружины

Довольно просто понять как работает плоская пружина. Если положить на край письменного стола линейку и прижать один ее конец рукой к поверхности, но второй можно упруго изгибать, запасая и высвобождая энергию. Очевидно, что в момент изгиба расстояния между молекулами материала в некоторых фрагментах линейки увеличиваются, в некоторых уменьшаются. Электромагнитные связи, действующие между молекулами, стремятся вернуть вещество к прежнему геометрическому состоянию.

Несколько сложнее дело обстоит с цилиндрической пружиной. В ней энергия запасается не благодаря деформации изгиба, а за счет скручивания проволоки, из которой пружина навита, относительно продольной оси этой проволоки.

Представим сильно увеличенное сечение проволоки, из которой навита цилиндрическая пружина, выполненное перпендикулярной ее оси плоскостью. При таком рассмотрении можно абстрагироваться от спиральной формы и мысленно разбить весь объем проволоки на множество соприкасающихся торцевыми поверхностями «цилиндров», диаметр которых равен диаметру проволоки, а высота стремится к нулю. Между соприкасающимися торцами действуют молекулярные силы, препятствующие деформации.

При растяжении или сжатии пружины угол наклона между витками изменяется. Соседние «цилиндры» при этом вращаются друг относительно друга в противоположных направлениях вокруг общей оси. В каждом таком сечении запасается энергия. Отсюда следует, что чем из более длинного куска проволоки навита пружина (здесь играют роль диаметр и высота цилиндра, а также шаг витка), тем большее количество энергии она способна запасти. Увеличение диаметра проволоки также повышает ее энергоемкость. В целом формула, учитывающая основные факторы жесткости пружины, выглядит так:

• $R$ — радиус цилиндра пружины,
• $n$ — количество витков проволоки радиуса $r$,
• $G$ — коэффициент, зависящий от материала.

Рассчитать коэффициент жесткости пружины, выполненной из стальной проволоки с $G = 8 cdot 10^<10>$ Па и диаметром 1 мм. Радиус пружины 20 мм, количество витков – 25.

Подставим в формулу числовые значения, попутно переведя их в единицы системы СИ:

Ответ: $100 frac<Н><м>$

Так и не нашли ответ на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе нужна помощь

Пружины можно назвать одной из наиболее распространенных деталей, которые являются частью простых и сложных механизмов. При ее изготовлении применяется специальная проволока, накручиваемая по определенной траектории. Выделяют довольно большое количество различных параметров, характеризующих это изделие. Наиболее важным можно назвать коэффициент жесткости. Он определяет основные свойства детали, может рассчитываться и применяться в других расчетах. Рассмотрим особенности подобного параметра подробнее.

О чем говорит маркировка

Если взять автомобильную пружину, можно заметить, что разные изделия могут иметь различные цвета, с помощью которых они маркируются.

Все метки зачастую именно цветные. Используются следующие оттенки:

• желтые;
• оранжевые;
• синяя краска;
• коричневая;
• оранжевая;
• зеленая;
• розовая;
• черная;
• белая.

Причем последние два цвета встречаются в основном не как способ метки, а просто в роли цветовой основы самого изделия.

Различия по цвету позволяют максимально просто и понятно определить степень актуальной для конкретного образца жесткости. На заводах проводят специальные тесты. Пружины сжимают с регламентированным усилием и измеряют высоту. Если деталь не соответствует заданным параметрам, ее отправляют в брак.

Все конструкции, прошедшие успешно испытания, получают класс А или В. Класс А актуален для пружин, попадающих в границы верхнего поля допуска, то есть жестких, а класс В для более мягких. Высота последних соответствует нижнему полю допуска.

Кроме цвета, важным показателем автопружины выступает диаметр конструкции. Его определяет не сам изготовитель, а автокомпания, которая проектирует модель авто. Исполнитель заказов на выпуск пружин не может самостоятельно вносить какие-либо изменения. Все параметры заранее просчитаны и выверенные. Это позволит машине в дальнейшем соответствовать обещаниям автопроизводителя по уровню комфорта, безопасности, клиренсу и прочим показателям, к которым пружины имеют непосредственное отношение.

Обилие цветов не должно смущать автомобилистов. Особенно это касается владельцев продукции ВАЗ. В этом случае к классу А относят белые, желтые, оранжевые и коричневые метки. Если метка черная, синяя или голубая, тогда это класс В.

Я кратко рассказал саму суть меток. Значения меток в килограммах и миллиметрах при сжатии и растягивании, а также их сочетания на разные автомобили могут отличаться друг от друга. Тут нужно конкретно смотреть спецификацию на ваш автомобиль. В одной статье, к сожалению, о всех авто не расскажешь. Но в общем должно быть понятно.

Материалы пружин

Пружины изготовляют из специальных углеродистых и легированных сталей, а также из специальных цветных сплавов. Исходным материалом для изготовления пружин служат проволока, лента, прутки, полоса. Для изготовления витых пружин очень распространено применение высокоуглеродистой пружинной проволоки диаметром до 8 мм (ГОСТ 9389—75)

Материал пружины после соответствующей термообработки должен иметь устойчивые во времени упругие свойства, значительную прочность и большое сопротивление ударным нагрузкам

Кроме того, иногда при выборе материала пружины приходится принимать во внимание его электропроводность, коэффициент температурного расширения и другие специфические условия, в которых должна работать пружина. В приборостроении применяют пружины, изготовленные из стали и других металлов, например, из фосфористой и бериллиевой бронзы, нейзильбера, латуни и т

п. В зависимости от конструкции, способа изготовления и условий работы пружины можно изготовлять из твердого термически обработанного или отожженного материала с последующей термообработкой.

Характеристика пружинных материалов приведена в таблице:

Свойства пружинных материалов

Наименование материала и марка	Характеристика и применение материала
Проволока I-класса	Высокая разрывная прочность и большие остаточные напряжения после волочения и навивки.
Проволока классов II и IIА	Отличается от проволоки I класса уменьшенной прочностью при разрыве и повышенной пластичностью. Применяют для пружин, работающих при низких температурах, а также для пружин растяжения со сложными конструкциями зацепов. Проволока класса IIА отличается от проволоки II класса более высокой точностью размеров
Марганцовистая сталь 65Г	Усталостная прочность обычная. После термической обработки имеет пружинящие свойства и высокую прочность, плохо сопротивляется ударным нагрузкам, имеет повышенную склонность к образованию закалочных трещин. Применяют для пружин любого типа. Предел рабочих температур от —40 до +120° С
Хромоваиадиевая сталь 60ХФА	Теплоустойчивость повышенная (до температуры 400° С). Накаливается до твердости не более HRC 52. Очень плохо воспринимает ударные нагрузки, может работать без покрытий в атмосфере нормальной влажности, имеет высокие упругие и вязкие свойства, является лучшим материалом для пружин I класса
Кремнистая сталь 60С2А	Высокий предел усталости, очень хорошо воспринимает резкие ударные нагрузки, имеет высокие упругие и вязкие свойетва, склонна к обезуглероживанию при нагреве, может работать без покрытия в среде нормальной влажности. Устойчива до температуры 250°С. Применяют для пружин I и II классов
Кремнистая сталь 70СЗА	После термической обработки имеет высокие упругие и пружинящие свойства при достаточной пластичности, склонна к обезуглероживанию поверхностного слоя
Бериллиевая бронза Бр. Б2	Имеет усталостную прочность; предназначена специально для работы в магнитных полях и агрессивных средах при нормальной температуре и без резких ударов. Применяют для пружин любого типа
Кремнисто-марганцевая бронза Бр. КМцЗ-1	Имеет усталочную прочность; предназначена специально для работы в магнитных полях и агрессивных средах при нормальной температуре без реаких ударов. Применяют для пружин любого типа

Для пружин, изготовляемых из ленточной стали по ГОСТ 2614—65, применяют сталь марок У8А, У10А, У12А, 65Г, а для особо ответственных пружин—сталь марок 60С2А и 70СЗА. Для токопроводящих пружин или пружин, работающих в магнитном поле, можно применять проволоку из кремнисто-марганцевой бронзы Бр.КМцЗ-1 и для особо ответственных пружин бронзу Бр-Б2.

Менять ли пружину с амортизатором вместе?

О нормальной работе подвески можно говорить только тогда, когда амортизатор и пружина являются исправными и хорошо взаимодействуют друг с другом. В этом тандеме каждый узел выполняет свою функцию. Пружины берут на себя вес машины, а амортизаторы — контролируют их движение. Если один из «партнеров» не справляется с поставленной задачей, то другой получает большую нагрузку и быстрее ломается.

Если после осмотра явных проблем с пружиной не обнаружилось, то ее замену производить не обязательно. Единственное, что стоит сделать — поменять местами пружины слева и справа. Это актуально, если в машине ездит один человек.