Методы контроля фактической жесткости пружины

При ремонте автомобильной подвески большое значение имеет жесткость пружин, так как именно от нее зависят упругие характеристики механизма подвески. Если жесткость пружины не соответствует требованиям, то и подвеска не будет выполнять свою функцию должным образом.
В идеале жесткость винтовых пружин растяжения и сжатия, которые широко используются в машиностроении, проверяется на специальных стендах. Для этого пружина в несколько этапов растягивается (сжимается), а прикладываемая при этом нагрузка фиксируется. Однако этот способ требует специального оборудования и достаточно больших затрат времени.
Существуют и иные методы. Один из них заключается в измерении контрольной силы пружины и сравнении полученного значения с определенными предельными показателями. Если сила винтовой пружины попадает в допустимый интервал значений, значит, ее жесткость соответствует требованиям, и данную пружину можно применять при ремонте. Преимущество метода заключается в его быстроте и простоте расчетов.
Оперативное определение жесткости пружины при ремонте подвески
Введем некоторые условные обозначения:

• P1 – наименьшая нагрузка на пружину, соответствующая длине H1;
• P2 – рабочая нагрузка, соответствующая длине H2;
• P – задаваемая нагрузка, соответствующая длине H;
• Pk – контрольная (измеряемая) нагрузка, соответствующая длине Hk;
• C – жесткость пружины по чертежу или таблицам, то есть та жесткость, которая должна быть в идеале.

Для определения жестокости оперативным методом понадобятся рулетка или линейка (для измерения длины пружины) и динамометр (для фиксирования значения приложенного усилия).
Нужно также заранее задать 3 параметра.

• Первый: значение нагрузки P, которое должно находиться между значениями P1 и P2: P_1≤P≪P_2.
• Второй параметр: приращение длины пружины ∆Hk, которое не должно превышать разницу длин H2 и H1: ∆H_k<H_2-H_1.
• Третий параметр: допуск на отклонение фактической жесткости пружины от расчетной D.

Например, если P1=80 кг и P2=300 кг, то P можно взять равным 100 кг; а если H1=0,5 м и H2=0,7 м, то ∆Hk можно взять равным 0,1 м. Допуск D следует брать, исходя из тех.условий для ремонта подвески, например, равным 8%. В качестве P и ∆Hk лучше брать несложные, легко запоминающиеся числа для упрощения расчетов.

1. Растягиваем (сжимаем) пружину до заданной нами нагрузки P и фиксируем соответствующую длину H.
2. Растягиваем (сжимаем) пружину еще немного, на величину ∆Hk. Получаем контрольную длину Hk: H_k=H+∆H_k.С помощью динамометра определяем значение контрольной нагрузки Pk. При этом требуется следить, чтобы длина Hk не превышала H2, а нагрузка Pk не превышала P2.
3. Рассчитываем минимально и максимально допустимые значения нагрузки для пружины с табличной жесткостью C по формулам: P_min=(1-D)×(P+∆H_k C); P_max=(1+D)×(P+∆H_k C).
4. Сравниваем контрольную нагрузку Pk с минимальным и максимальным значениями. Если выполняется условие P_min≤P_k≤P_max, то есть, Pk попадает в допустимый интервал, значит, пружину можно использовать в ремонте.

Таким образом, для оперативного измерения жесткости необходимо:

• заранее задать некоторые параметры, ориентируясь на табличные характеристики пружин, используемых в данной подвеске;
• рассчитать допустимый интервал значений по простым формулам;
• произвести два измерения и сравнить полученный результат с допустимыми.

В итоге это займет гораздо меньше времени, чем проверка пружины на стенде.
В каталоге STAMO вы найдете различные винтовые пружины подвески, а также пружины сжатия и растяжения с разной жесткостью.