.jpg/1280px-Andre_Hartford_friction_disk_shock_absorber_(Autocar_Handbook,_13th_ed,_1935).jpg)
Фрикционные дисковые амортизаторы или амортизаторы Андре Хартфорда были ранней формой амортизатора или демпфера, используемого для подвески автомобиля . Они широко использовались в 1930-х годах, но считались устаревшими после войны . [1]
По сравнению с современными амортизаторами фрикционные амортизаторы обеспечивали лишь ограниченное поглощение ударов, но в основном служили для гашения колебаний .
Модель фрикционного диска была изобретена Трюффо до 1900 года. [2] Они использовали промасленные кожаные фрикционные поверхности между бронзовыми дисками, сжатыми регулируемыми коническими пружинами, с пакетом дисков, плавающим между рычагами и шасси, и осью, в отличительном стиле. С 1904 года они были лицензированы несколькими производителями, включая Mors , который первым применил амортизаторы к автомобилям, и Hartford в США. [2] Похожие амортизаторы также применялись в качестве рулевых амортизаторов с этого раннего периода. [2]
Работа амортизаторов, как следует из их названия, основана на трении внутри стопки дисков, плотно сжатых вместе пружиной и зажимным болтом.
Материалом фрикционного диска обычно служил деревянный диск между двумя поверхностями стальных рычагов. Что касается разработки сцепления и тормозных колодок , то разработка этих фрикционных материалов находилась в зачаточном состоянии. Обработанная кожа использовалась для сцеплений, и хотя она обеспечивала хорошие фрикционные свойства, она была склонна к застреванию при первом трогании с места, а также выходила из строя при перегреве. Фрикционные материалы на основе асбеста иногда использовались для гонок, в попытке сохранить правильную работу амортизаторов даже при перегреве.
Демпфирующая сила фрикционного амортизатора регулируется с помощью центрального шарнира и зажимного болта. Звездообразная пружина прикладывает силу к пакету дисков. Демпфирующая сила примерно пропорциональна этой силе, а зажимная гайка снабжена указателем для указания приблизительной настройки.
.jpg/1280px-Transversely-mounted_friction_disk_shock_absorber_(Autocar_Handbook,_13th_ed,_1935).jpg){kind=spacer}
Амортизаторы André Hartford выпускались в четырех размерах, в зависимости от веса транспортного средства и предполагаемого использования. Они представляли собой комбинацию двух диаметров дисков: 3+1 ⁄ 4 дюйма (83 мм) и 4+1 ⁄ 2 дюйма (110 мм) и как одно- или многопластинчатые конструкции. Одинарные амортизаторы имели две поверхности трения: один рычаг с одной стороны был вложен между двумя рычагами, соединенными с другим. Многопластинчатые амортизаторы имели два и три рычага с каждой стороны. [3] [4]
Амортизаторы крепились к шасси и оси через втулки Silentbloc на каждом конце. Втулки Silentbloc были еще одной разработкой начала 1930-х годов, вулканизированной резиновой втулкой, вклеенной в стальную трубку. Они обеспечивали жесткое расположение, необходимое для точной подвески, но снижали вибрацию и дорожный шум по сравнению с более ранними автомобилями. Во многих автомобилях использовалась другая конструкция для передней и задней части, где задние рычаги были жестко прикреплены болтами к шасси, а не с помощью поворотной втулки.
Жорж де Рам изобрел и изготовил гидравлические фрикционные амортизаторы в 1920-х и 1930-х годах. Это была более сложная модель, предназначенная для обеспечения переменного, саморегулирующегося демпфирования, чтобы эффективно работать как на низких, так и на высоких скоростях. Они использовались только на автомобилях высокого класса, в частности Bugatti , из-за их чрезвычайно высокой стоимости для того времени. В 1935 году комплект амортизаторов de Ram стоил 170 фунтов стерлингов, плюс дополнительные 30 фунтов стерлингов за установку. [5] Ранние Bugatti использовали собственную модель многопластинчатого амортизатора Bugatti, похожую на André Hartford. [ необходима цитата ]
de Ram запатентовал несколько типов фрикционных демпферов, которые использовали гидравлические механизмы для зацепления поверхностей трения и модуляции их силы зажима. [6] [7] [8] Хотя механические детали патентов de Ram различались, демпферы de Ram, установленные на Bugatti 1930-х годов, использовали многодисковый дисковый пакет. В этой конструкции каждый диск соединен либо с внутренним, либо с внешним цилиндрическим держателем с помощью шлицев, как в многодисковых сцеплениях того времени. Шлицы заставляют каждый диск вращаться либо со стороны шасси, либо со стороны оси демпфера, попеременно с каждым диском в пакете. Ряд гидравлических поршней и клапанов изменяли давление на фрикционный дисковый пакет пропорционально скорости рычага, прикрепленного к оси. Этот механизм приводил к более жесткому демпфированию при столкновении с сильными ударами на более высоких скоростях, но также и к мягкому демпфированию при медленных или небольших движениях подвески. Демпферы de Ram были установлены на шасси с одним рычагом на оси, таким образом, что они были взаимозаменяемы с демпферами модели Hartford. [5]
Похожая схема с цилиндрическим фрикционным элементом использовалась на автомобилях Mercedes-Benz с 1928 года. Более ранние модели Mercedes использовали схему Хартфорда.
В 1930 году была запатентована форма, использующая цилиндрический роликовый подшипник с упругой дорожкой качения. [9]
Скорость демпфирования для фрикционных демпферов не идеальна для подвески автомобиля. Идеальная подвеска должна обеспечивать большее демпфирование для больших сил подвески, с меньшим демпфированием на низких скоростях для более плавной езды. Фрикционные демпферы, однако, имели в основном постоянную скорость. Она была даже больше в неподвижном состоянии из-за трения между неподвижными пластинами. [1] [10] Для более крупных неровностей демпфирование может даже уменьшаться. Это особенно проблема для быстрой езды, когда повторяющиеся высокие силы могут привести к нагреванию фрикционных пластин и потере их эффективности.
Автогонки в 1930-х годах часто были любительским занятием, где спортивные автомобили пригоняли на гоночные трассы, такие как Brooklands , настраивали в паддоке до гоночного состояния, а затем участвовали в гонках. Было обычным делом перенастраивать демпфирование между «дорожными» и «гоночными» настройками.
Потребность в регулируемом демпфировании была настолько велика, что было даже полезно предоставить средство регулировки этого во время вождения. Эта функция использовалась только на автомобилях класса люкс, часто более крупных автомобилях, которым могло потребоваться настроить подвеску для различного количества пассажиров. Жесткость можно было увеличить между «городской» и более жесткой настройкой для более быстрой открытой дороги. Эти амортизаторы были наиболее известны под торговой маркой Telecontrol . Гидравлическое управление с надувным резиновым мешком в дисковом пакете можно было использовать для увеличения силы зажима и, таким образом, жесткости демпфирования. [11]
Гидравлически активируемые фрикционные амортизаторы Жоржа де Рама также пытались решить эту проблему, автоматически регулируя силы демпфирования, а не обеспечивая ручное управление. Эти амортизаторы использовали ряд гидравлических клапанов и поршней для изменения трения между пластинами пропорционально скорости движения подвески. Это приводило к более жесткому демпфированию при столкновении с сильными неровностями на более высоких скоростях, оставаясь при этом мягким во время медленных или небольших движений подвески. [5]
Одной из основных причин упадка фрикционных амортизаторов после войны в пользу гидравлических рычагов было лучшее изменение скорости гидравлического амортизатора с амплитудой подвески. Гидравлические амортизаторы имели сопротивление, которое изначально увеличивалось со скоростью движения подвески, что было гораздо более полезным поведением. Это полезное внутреннее поведение означало, что ручная регулировка была гораздо менее необходима, определенно не во время вождения.
Мотоциклы того же периода, вплоть до 1950-х годов, которые использовали балочные вилки , также использовали фрикционные дисковые амортизаторы. Они часто снабжались большим маховиком, так что их можно было легко регулировать во время езды или даже во время движения.
Многие велосипеды Moulton продолжают использовать фрикционное демпфирование для передней вилки ведущего звена. Это регулируется затягиванием или ослаблением небольших болтов, которые удерживают две половины ведущих звеньев вместе, фрикционные диски зажаты между ними.
Амортизаторы Hartford также использовались в ручных рычаговых рамах некоторых сигнальных будок Великобритании . Они использовались для предотвращения ударных нагрузок, если рычаги откидывались назад в раме под тяжестью противовесов.
Андре Хартфорд имел патент на эту конструкцию, но требуемая технология производства была простой, поэтому многие другие производители также производили их.
Современные компоненты и запасные части по-прежнему производятся для реставрационных проектов.
