Як обрізати пружини?

Був момент дуже цікавився даним питанням викладаю інфу раптом, комустане в нагоді! :
а) підвищити або знизити дорожній просвіт, що викликанонеобхідністю експлуатації автомобіля в тих чи інших умовах;
б) підвищити або знизити жорсткість пружин, тесть знайти компромісміж комфортом та керованістю автомобіля У даному випадку мова підепро конкретний автомобіль ваз 2101, так як цей автомобіль відомийдуже великій кількості автолюбителів і буде більше зрозумілий.
І так щоб зменшити великі крени в поворотах, розгойдування кузована поздовжніх хвилях і.Т.Д., всім зрозуміло, що заміною однихпружин чи амортизаторів не можна знайти компроміс між керованістюта комфортом, тільки комплексними заходами можна досягти бажанихрезультатів, але в даному випадку ми не торкатимемосяамортизаторів, а лише знизимо дорожній просвіт і збільшиможорсткість системи. (в теорії)
Для вирішення задачі ми повинні знати умови таким чином, необхідніосновні ТТХ 2101:
а) повна маса автомобіля, для активної їзди сенсу ставити паспортнуспоряджену сенсу немає, в авто вантажимо 2 пасажири і отримуємо:955кг + 80 кг +80 кг=1115 кг
б)маса, що припадає на передню вісь спорядженого автомобіля – 430кг
в)маса, що припадає на задню вісь спорядженого автомобіля – 362кг
циліндричні пружини передньої підвіски:
а)вільна довжина, мм – 360 кг б)внутрішній діаметр пружини, мм —346, 8
в)діаметр прутка, мм – 13, 13+0, 05
г)кількість витків – 8, 83
д)довжина під навантаженням 628 кг, мм - 182
е)довжина під навантаженням 435 кг, мм маркування гр. А жовтогокольору - 232
циліндричні пружини задньої підвіски:
а)діаметр прутка, мм – 12, 3+0, 5
б)внутрішній діаметр пружини, мм - 102, 7
в)кількість робочих (активних) витків - 8
г)кількість витків - 10
д)довжина пружини без навантаження, мм - 434
е)довжина під навантаженням 295 кг, мм маркування гр. А жовтогокольору - Найпростіший спосіб знизити дорожній просвіт - укоротити, обрізавши один або кілька витків, стандартну пружину. Багато хторобить це не думаючи про наслідки. Виникає питання, що ми отримаємоу результаті? і як вплине обрізані витки на пружно-деформативнівластивості пружини? і яким буде результат? ось ми і прикинемо щоббез кавової гущі…
Жорсткість пружини обернено пропорційно кількість активнихвитків:
С=F/S=(G*d4)/(8*n*D3); Нмм/?
Де:
G – модуль зсуву, для гарячокатаних пружин:78500 Н/мм2, дляхолоднокатаних 81400 Н/мм2; br/>
d – діаметр прутка, мм;
n – кількість активних витків;
D – середній діаметр прутка, мм;
>

Прорахуємо зменшення робочих витків на 1, 2 для задньої підвіски, для порівняння розрахуємо для стандартної підвіски. Жорсткістьстандартної пружини:С0=(78500 *12, 34)/(8*8*102, 73)=25, 917 Нмм/?
Жорсткість обрізаної пружини:С1=(78500*12, 34)/(8*7*102, 73) =29, 620Нмм/?
Жорсткість обрізаної пружини:С2=(78500*12, 34)/(8*6*102, 73)=34, 557Нмм/?

Як впливатиме зміна кількості витків на деформацію пружини?
? =(4*Р*R3*n)/(G*r4); мм

Де:
? – деформація пружини, мм
Р – зовнішня сила, Н
G – модуль зсуву, гарячекатаних:78500 Н/мм2, холоднокатаних 81400Н/мм2;
r – радіус прутка, мм;
n – кількість витків;
R – радіус гвинтової осі пружини, мм;
Зробимо розрахунок також для задньої підвіски автомобіля:
Деформація стандартної пружини від навантаження 295*9, 81=2893, 95 Н (стандартне навантаження)
? 0=(4*2893, 95*51, 353*10)/(78500 *6, 154) = 139, 573 мм Деформаціяпружини обрізаної на 1 виток:1 = (4 * 2893, 95 * 51, 353 *9)/(78500*6, 154)=125, 616 мм
Деформація пружини обрізаної на 2 витки:
? 2=(4*2893, 95*51, 353 *8)/(78500*6, 154)=111, 659 мм У яких межах унас виявиться дорожній просвіт? У разі обрізання витків у насзмінюється не тільки деформація пружини, але її довжина. Привкорочуванні на 1 виток довжина зменшиться на крок витка – 48, 22мм, на два витки – відповідно на два кроки – 96, 44 мм. Отже, притакій навантаженні та вільній довжині пружини 434 мм ми отримаємозагальну довжину пружини:стандартної пружини – 294, 427 мм обрізаноїна один виток – 260, 164 мм обезанної на два витки - Виходить, щозмінюючи кількість активних витків, жорсткість системи збільшуєтьсятим більше, чим більше видалено витків. Таким чином, вкоротившипружину на два витки ми збільшимо її жорсткість відповідно на 33% ізменшуємо її довжину під навантаженням на 13% по відношенню достоку.
Вважатимемо, що пружина задньої підвіски стоїть вертикально, тобтопросвіт зменшиться на величину зміни довжини пружини піднавантаженням, у разі він зменшиться на 68, 5 мм. З огляду на те, щопросвіт при навантаженні до балки заднього моста становить 170 мм, то просвіт зменшиться на 40%. Але варто відзначити, вкоротивпружину не варто розраховувати на ресурс, порівнянний зістандартною пружиною, через збільшення напруги на витки, щозалишилися. До речі, краще вкорочувати нові пружини, а не б/. Так, обрізаний кінець пружини потрібно спирати об чашку нижнього важеляпередньої підвіски і моста задньої підвіска, а не в чашку кузова.Ще треба, враховувати, обрізаючи пружини, що крок навивки ближче докінців зменшується, утворюючи площину для упору. Обрізавши виток, площини не відповідно зростають напруги на чашку, яка поширюєтьсяне рівномірно, з деяким ексцентриситетом - е(ru.wikipedia.org/wiki/Эксцентриситет). Виходить, що ми маємонавантаження у вигляді позацентрового стиснення і пружина вжепрацює інакше. Враховуючи, що площина дії згинальних пар може незбігатися з жодною з головних площин інерції пружини, маємокомбінацію вертикального стиснення і можна ще обрізавши пружину, щоб гарантувати більш-менш рівномірний упор на чашки спробувативідпустити останній виток, для такої процедури достатньо нагріти до600-650 С і остудити на відкритому повітрі. Але природно цепроблематично в кустарних умовах, бо потрібно нагріти до високоїтемператури лише один виток, можна спробувати нагріти газовимпальником, але загроза зіпсувати деталь, як і раніше, існуватиме.
" обрізаючи пружини, крок навивки ближче до кінців зменшується, утворюючи площину для упору. Обрізавши виток, площини не відповіднозростають напруги на чашку, яка поширюється не рівномірно, з деякимексцентриситетом - е (ru.wikipedia.org/wiki/Эксцентриситет).Виходить, що ми маємо навантаження у вигляді позацентровогостиснення і пружина вже працює інакше. Враховуючи, що площина діїзгинальних пар може не збігатися з жодною з головних площин інерціїпружини, маємо комбінацію вертикального стиснення і можна щеобрізавши пружину, щоб гарантувати більш-менш рівномірний упор начашки спробувати відпустити останній виток, для такої процедуридостатньо нагріти до 600-650 С і остудити на відкритому повітрі.Але природно це проблематично в кустарних умовах, бо потрібнонагріти до високої температури лише один виток, можна спробуватинагріти газовим пальником, але загроза зіпсувати деталь, як іраніше, існуватиме.
" обрізаючи пружини, крок навивки ближче до кінців зменшується, утворюючи площину для упору. Обрізавши виток, площини не відповіднозростають напруги на чашку, яка поширюється не рівномірно, з деякимексцентриситетом - е (ru.wikipedia.org/wiki/Эксцентриситет).Виходить, що ми маємо навантаження у вигляді позацентровогостиснення і пружина вже працює інакше. Враховуючи, що площина діїзгинальних пар може не збігатися з жодною з головних площин інерціїпружини, маємо комбінацію вертикального стиснення і можна щеобрізавши пружину, щоб гарантувати більш-менш рівномірний упор начашки спробувати відпустити останній виток, для такої процедуридостатньо нагріти до 600-650 С і остудити на відкритому повітрі.Але природно це проблематично в кустарних умовах, бо потрібнонагріти до високої температури лише один виток, можна спробуватинагріти газовим пальником, але загроза зіпсувати деталь, як іраніше, існуватиме.