Секреты подвескостроения У-У-К. Часть 2
Окончание. Начало в № 1/2018
Рассмотренные нами развал и схождение – параметры, которые определяются для всех четырех колес автомобиля. Далее речь пойдет об угловых характеристиках, которые имеют отношение только к управляемым колесам и определяют пространственную ориентацию оси их поворота.
Известно, что положение оси поворота управляемого колеса автомобиля определяется двумя углами: продольным и поперечным. А почему бы не сделать ось поворота строго вертикальной? В отличие от случаев с развалом и схождением ответ на этот вопрос более однозначный. Здесь разные источники практически единодушны, по крайней мере в отношении продольного угла наклона – кастера.
Справедливо отмечают, что главная функция кастера – скоростная (или динамическая) стабилизация управляемых колес автомобиля. Стабилизацией в данном случае называют способность управляемых колес сопротивляться отклонению от нейтрального (соответствующего прямолинейному движению) положения и автоматически возвращаться к нему после прекращения действия внешних сил, вызвавших отклонение.
Отклонение управляемых колес может быть вызвано намеренными действиями водителя, связанными с изменением направления движения. В этом случае стабилизирующий эффект содействует водителю на выходе из поворота, автоматически возвращая колеса в нейтральное положение. А вот на входе в поворот и в его апексе «драйверу», напротив, приходится преодолевать «сопротивление» колес, прикладывая к рулевому колесу определенное усилие.
Самой идее стабилизации рулевого управления автомобиля за счет положительного кастера более сотни лет. Считается, что впервые она была предложена в английском патенте 1896 года неким Артуром Кребсом. Для объяснения механизма этого явления обычно приводят в пример конструкцию поворотных колес роялей и продуктовых тележек. Особенность упомянутых колес состоит в том, что ось их поворота смещена относительно оси вращения. В этом случае след оси поворота (воображаемая точка ее пересечения с поверхностью) находится на некотором расстоянии от центра пятна контакта колеса. За счет этого колесо в движении всегда стремится строго следовать за идущей впереди осью. В качестве стабилизирующего фактора выступает сила сопротивления качению. Как только линия ее действия отклоняется от следа оси, возникает момент, возвращающий колесо в исходную позицию.
Почему это так? Одна из причин, причем далеко не главная, состоит в том, что в автотехнике стабилизация управляемых колес достигается несколько иными конструктивными мерами. Нужный вылет оси поворота (его называют плечом стабилизации) чаще всего получают за счет ее наклона в продольном направлении на угол, который и называют кастером. Наглядный пример такой конструкции – устройство передней вилки мотоцикла. Ее наклон придает управляемому колесу движущегося «полуавтомобиля» стабильность, что позволяет байкерам безнаказанно выполнять трюки, не держась за руль. Иногда наклон сочетают с небольшим смещением оси в ту или иную сторону от центра вращения колеса.
Они возникают вследствие сложных процессов деформации шины, катящейся с боковым уводом. Значительная деформация эластичной шины в радиальном, касательном и тангенциальном направлениях и есть главная причина отличия механизма стабилизации автомобильного колеса от слабо или вовсе не деформируемых колес роялей и продуктовых тележек.
В результате характер стабилизации меняется с «продольного» на «поперечный».
Дополнительная информация о боковом уводе, механизме образования боковой реакции и стабилизирующего момента приведена в справке.
Стоит подчеркнуть, что в результате увода колеса под действием боковой силы (силового увода) равнодействующая элементарных боковых реакций всегда оказывается смещенной назад по ходу движения от центра контактной площадки. То есть стабилизирующий момент действует на колесо даже в том случае, когда след оси поворота совпадает с центром пятна контакта. Возникает вопрос: зачем вообще нужен кастер? Дело в том, что стабилизирующий момент (Мст) зависит от различных факторов (конструкции шины и давления в ней, нагрузки на колесо, сцепления с дорогой, величины продольных сил и т.д.) и не всегда оказывается достаточным для оптимальной стабилизации управляемых колес. На этот случай плечо стабилизации увеличивают продольным наклоном оси поворота, т.е. положительным кастером. Дестабилизирующие силы, действующие на колесо движущегося автомобиля, вызываются разными причинами, но, как правило, имеют одинаковый, инерциальный характер. Соответственно, и боковые реакции, и стабилизирующие моменты с ростом скорости увеличиваются.
Установка оси поворота управляемых колес с положительным кастером полезна не только для их стабилизации. Положительный кастер устраняет опасность резкого изменения траектории и даже опрокидывания автомобиля под действием внезапной боковой силы. Она может быть следствием порыва ветра или движения поперек склона. Благодаря положительному кастеру автомобиль даже с отпущенным рулем плавно поворачивает «под ветер» или «под уклон». Увеличение продольного угла наклона в положительную сторону, в общем случае, имеет позитивные следствия, но приводит к росту усилия руления. Это значит, что возрастают нагрузки на усилитель и детали рулевого механизма.
Дело в том, что таким образом конструкторы усиливают еще одно благоприятное следствие кастера. Продольный наклон оси поворота приводит к существенному изменению развала управляемых колес при их повороте. Механизм зависимости проще понять, если представить гипотетическую ситуацию, когда ось поворота колеса расположена горизонтально (кастер равен +90°). В этом случае «поворот» управляемого колеса полностью трансформируется в изменение его наклона относительно дорожного полотна, т.е. развала. Тенденция такова, что развал внешнего колеса в повороте становится более отрицательным, а внутреннего – более положительным.
Что такое радиус плеча обкатки, и почему он важен?
Параметр подвески, о котором почти ничего неизвестно
Когда вы «возитесь» с ремонтом подвески, экспериментируете с размерами колес или занимаетесь настройкой вновь поставленной подвески, может случиться конфуз, о котором вы, возможно, даже никогда не слышали – вполне вероятно, изменится радиус плеча обкатки. Эта «штука» может оказать серьезное влияние на управляемость вашего автомобиля.
Без четкого и полного понимания всех факторов, влияющих на работу подвески, расположение колес и отработки геометрии, легко совершить ошибку в настройке, которая в конечном итоге заставит ваш автомобиль почувствовать себя хуже, чем было раньше.
В общих чертах радиус плеча обкатки – это неуловимая, почти мифическая настройка, стоящая где-то на краю ключевых регулировок, таких как развал, смещение и размер колеса. По сути, она определяется расположением точки в пространстве, где воображаемая линия, проходящая через центр подвески, пересекает вертикальную линию, проходящую по центру колеса, эти две линии где-то встретятся. Важно, что этот угол высчитывают на автомобиле без нагрузки. Для подсчетов, проводимых инженерами, это крайне важно.
Обратите внимание на больший угол подвески относительно колеса
В общем, есть три основных варианта радиуса плеча:
Если две линии пересекаются точно на пятне контакта шины с дорогой, у такого автомобиля нет радиуса плеча обкатки.
Если линии пересекаются ниже пятна контакта, теоретически под землей, то это называется положительным радиусом плеча обкатки.
Когда обе линии сходятся над пятном контакта – это отрицательное плечо обкатки.
В зависимости от этих настроек они могут серьезно влиять на то, как автомобиль управляется, ускоряется и останавливается. Разные расчетные нагрузки на ось и конфигурации привода нуждаются в различных настройках, которые будут высчитаны еще задолго до того, как инженеры приступят к реализации желаемых характеристик управляемости. Да, у автопроизводителей куча сложной работы, и этот этап лишь один из них. Измените всего один параметр в подвеске и вы инициируете цепную реакцию, которая в конечном итоге может свести на нет вашу главную цель.
Радиус плеча обкатки относится к относительному углу между подвеской и осью колес
При нулевом радиусе распространенное мнение заключается в том, что эта настройка может заставить автомобиль чувствовать себя слегка неустойчивым в передней части при прохождении поворотов и при резком торможении.
Смотрите также: Плюсы и минусы пневматической подвески на автомобилях
С другой стороны, в неподвижном состоянии при повороте руля приходится поворачивать пятно контакта, максимально распластанное по поверхности дороги, что требует больше усилий и больше изнашивает шину.
В наши дни такая настройка (с нулевым плечом) на автомобилях встречается крайне редко. Чуть больше или чуть меньше, но не ноль.
Можно, конечно, изменить нулевую настройку. Например, «выдвиньте» колеса при помощи прокладок или установите полностью регулируемые койловеры, и радиус может стать положительным. Это заставит шину «скрести» по земле при поворотах, добавляя неравномерный износ и уменьшая срок ее службы. Автомобиль с положительным плечом обкатки может вести себя на дороге непредсказуемо: руль при проезде неровностей может вырываться из рук, при проезде поворотов создается «ощутимый момент, препятствующий равномерному движению».
Положительный момент такой настройки существует для заднеприводных автомобилей. Им такая настройка полезна для того, чтобы помочь сохранить передние колеса в прямом направлении, даже когда вы отпустите рулевое колесо. Используется в спортивных автомобилях и поставляется в стандартной комплектации с большинством конструкций подвески с двойными поперечными рычагами.
Передняя ось Volkswagen Scirocco
Положительный радиус плеча не способствует торможению, если по какой-либо причине между сторонами транспортного средства действует различная сила. Скажем, если левые колеса имеют меньшее сцепление с дорогой и система ABS не позволяет развить на них максимальное усилие. В этом случае автомобиль будет пытаться развернуться в сторону колес с большим сцеплением.
Экстремальный положительный радиус плеча может сделать рулевое управление очень тяжелым, настолько, что это было действительно жизнеспособным только на старых автомобилях с очень тонкими шинами.
У большинства из нас на автомобилях стоит отрицательный радиус плеча, потому что он имеет тенденцию идти рука об руку с настройками распорок подвески МакФерсон. Это помогает управляемым передним колесам вести себя на дороге более стабильно, что хорошо для прохождения поворотов и общей управляемости автомобиля, если, предположим, у вас внезапно спустило одну из передних шин.
Другой удобный «побочный эффект» заключается в том, что, если вы влетите колесами в воду с одной стороны автомобиля, отрицательный радиус сработает против естественного смещения автомобиля, смягчая последствия прохождения опасного участка.
Отрицательный радиус плеча безопаснее при аквапланировании
Настроить подвеску в отрицательном плече – наиболее безопасный вариант сделать это. Она (настройка) позволяет сгенерировать определенные усилия, которые уменьшат любую непреднамеренную водителем тенденцию к изменению направления движения, которая в случае с положительной настройкой может иметь место быть.
Смотрите также: В чем преимущества подвески на двойных поперечных рычагах перед МакФерсоном
В результате в автомобилях с диагонально разделенными тормозными системами, если один контур выходит из строя, то оставшееся тормозное усилие на одном переднем и одном заднем колесе все равно не будут тянуть автомобиль в сторону.
Если вы меняете колеса, сменили размерность шин или провели перенастройку подвески (поставили проставки, занизили подвеску), убедитесь, что вы не забыли о такой важной вещи, как «радиус плеча».
Кстати, это одна из причин, почему наше государство так жестко взялось за тюнингованные автомобили. Неумелым тюнингом можно испортить управляемость автомобиля, да так, что он станет опасным для передвижения по дорогам общего пользования.
Положительный эффект отрицательного плеча
Водитель ведет автомобиль. Впереди — препятствие. Он тормозит, но тормоза «берут» чуть-чуть по-разному. В большинстве случаев эта разница практически малозаметна. Но вот при очень резком торможении (рис. 1) автомобиль бросает в сторону, может быть всего на полметра, или заносит и… авария. Она нередко возникает также из-за того, что при торможении колеса одной стороны машины оказались на льду, грязи или воде.
Рис 1. Поведение автомобиля (он сзади) с положительным плечом обкатки когда колеса одной стороны попадают на скользкую поверхность или когда срабатывает лишь один из контуров раздельного диагонального привода тормозов.Что общего между названными случаями? Общее то, что колеса правой и левой сторон попали в разные условия по силам сопротивления движению.
И, естественно, эти разные условия «провоцировали» занос или самопроизвольный разворот автомобиля, который водитель не всегда успевал вовремя скорректировать.
«Самозащита» против заноса
Все современные модели обязательно имеют два независимых контура в гидроприводе тормозов (см. статью). Для гарантии сохранения эффективности торможения, а значит, и безопасности, необходимо, чтобы при любых неисправностях работал тормоз хотя бы одного переднего колеса. По этой причине получила широкое распространение наиболее дешевая и простая из двухконтурных — диагональная схема раздельного гидравлического привода тормозов. Но переход на нее заставил конструкторов заложить «меры самозащиты» в геометрические соотношения параметров передней подвески и рулевого привода. Эта мера — отрицательное плечо обкатки.
Рис 2. Плечо обкатки: а – положительное, б – отрицательное. А, Б – центры шаровых шарниров передней подвески; В – точка пересечения условной оси «шкворня» с поверхностью дороги; Г – точка середины пятна контакта шины с дорогой.
Несколько слов о самом термине. Плечом обкатки (рис. 2) называют расстояние между точкой Г контакта шины с дорогой и точкой В. Она обозначает пересечение с дорогой продолжения воображаемой оси, проходящей через центры верхнего и нижнего шаровых шарниров двухрычажной передней подвески. Если отрезок ГВ расположен внутри колеи автомобиля (рис. 2а), его считают положительным. Если же благодаря определенному сочетанию размеров деталей в передней подвеске отрезок ГВ оказывается вне колеи, то плечо обкатки r считают отрицательным (рис. 2б).
Теперь посмотрим, что произойдет при торможении машины с диагональной раздельной схемой гидропривода тормозов. Предположим, что один из контуров (скажем, обслуживающий тормоза переднего правого и заднего левого колес) вышел из строя. При нажатии на педаль тормозятся переднее левое и заднее правое колеса (рис. 3). В точках контакта их с дорогой возникают тормозные силы, соответственно Fтп и Fтз.
Рис 3. Схема действия сил на автомобиль во время торможения при срабатывании лишь одного контура в раздельном диагональном приводе тормозов: Fтп — тормозная сила, приложенная к переднему колесу; Fтз — тормозная сила, приложенная к заднему колесу; Fи — сила инерции при торможении; К — величина колеи машины; Ми — момент от силы инерции, разворачивающий автомобиль.
Момент от силы инерции Fн, приложенной в центре тяжести ЦТ автомобиля на плече, равном половине колеи, станет разворачивать машину вокруг переднего левого колеса. Его лишь в небольшой степени будет нейтрализовать момент от силы Fтз, разворачивающий автомобиль в противоположном направлении вокруг заторможенного заднего правого колеса. Отдельно рассмотрим силу Fтп. Она значительно больше, чем Fтз (из-за перераспределения сцепного веса при торможении), поэтому для упрощения схемы действия сил условно будем считать, что тормозит только одно переднее колесо, и сила инерции разворачивает машину вокруг него. Но такая же примерно ситуация возникает при любой схеме, и даже если привод полностью исправен, но колеса одной стороны машины попадают при торможении на покрытие с малым коэффициентом сцепления (обледенелое, заснеженное, мокрое) или в случае разрыва на ходу шины одного из передних колес. Сохранить при этом заданное направление очень трудно, а иногда и невозможно. Кроме того, здесь управляемые колеса стремятся повернуться в ту сторону, где тормозная сила может быть реализована за счет более высокого коэффициента сцепления, резко увеличивая разворот автомобиля.
Обратимся к рис. 4. Управляемое колесо при торможении поворачивается относительно «шкворня», воображаемой оси АВ, под действием тормозной силы Fтп.
Усилие на руле снижено почти до нуля
При традиционном, положительном плече обкатки (отрезок ГВ на рис. 4а) возникает момент Мт, действующий в том же направлении, что и момент Ми, образованный силой инерции Fн на плече, равном половине колеи.
Рис 4. Действие сил и моментов на переднее левое колесо и автомобиль при торможении: а – при положительном плече обкатки; б – при отрицательном плече обкатки; Мт – дополнительный момент, возникающий при торможении. Остальные обозначения те же что и на рис. 3.Если же сконструировать подвеску передних колес так, чтобы плечо обкатки получилось отрицательным (отрезок ВГ на рис. 4б), то произведение этого плеча на силу Fтп, приложенную в точке контакта Г колеса с дорогой, даст момент Мт, действующий в направлении, противоположном моменту Ми, и будет его нейтрализовать.
Во время сравнительных испытаний автомобилей с отрицательным и положительным плечами обкатки торможение производилось с начальной скорости 80 км/ч при отсутствии блокировки колес и отпущенном рулевом колесе.
Один из контуров диагональной схемы привода при этом искусственно отключали. У модели с положительным плечом обкатки угол разворота относительно исходного направления движения составлял 140-160° при значительном боковом смещении. А модель с заложенным в конструкцию отрицательным плечом обкатки имела угол разворота в пределах 15-17°, то есть практически не отклонялась от первоначальной траектории. Это наглядное свидетельство несомненного преимущества отрицательного плеча обкатки при несимметричном торможении автомобиля.
Особенно интересны в этой связи и полученные на испытаниях данные о величине усилия или крутящего момента, которые необходимо приложить водителю к рулевому колесу, чтобы удержать машину на желаемой траектории при торможении. Момент на руле, необходимый для этого при положительном плече обкатки, достигает примерно 130 кгс*см, то есть при радиусе рулевого колеса 20-25 см водитель должен прикладывать усилие более 5-6 кгс. На автомобиле с отрицательным плечом обкатки момент на рулевом колесе в тех же условиях ничтожно мал и колеблется около нулевого значения.
При этом корректировка траектории движения рулем не вызывает у водителя никаких трудностей.
Занос при торможении – в 10 раз меньше
Рис 5. Схематическое устройство передней подвески типа «Мак-Ферсон» автомобиля «Ауди-80» с отрицательным плечом обкатки, равным 18 мм.Таков положительный эффект отрицательного плеча обкатки, который повышает безопасность за счет сохранения прямолинейной траектории при торможении или при попадании колес одной стороны на скользкий участок дороги.
А насколько большим может быть отрицательное плечо обкатки? Слишком большая его величина может привести к ухудшению стабилизирующих свойств рулевого управления, что придется компенсировать соответственно увеличением продольного наклона шкворня. Но такая «компенсация», в свою очередь, увеличит усилие на руле, что нежелательно. Поэтому у большинства машин величина отрицательного плеча обкатки колеблется в пределах от 2 до 10 мм, достигая в крайних случаях 18 мм (как сделано на «Ауди-80»). Другая крайность — модели с плечом обкатки, равным нулю («Мерседес-Бенц»).
Впервые отрицательное плечо обкатки было применено на переднеприводных американских автомобилях «Олдсмобиль-торонадо» и «Кадиллак-эльдорадо» в середине 60-х годов, а комбинация отрицательного плеча с диагональной схемой тормозных контуров впервые осуществлена на «Ауди-80» в 1972 году (рис. 5).
Преимущества подвески, обеспечивающей отрицательное плечо обкатки, оказались настолько очевидными и значительными, что почти все европейские и некоторые американские фирмы начали использовать такую конструкцию на своих новых моделях.
Б. ФИТТЕРМАН, доктор технических наук
А. ДИВАКОВ, кандидат технических наук
(«За рулем» №11, 1979)
См. также:
Поделиться в FacebookДобавить в TwitterДобавить в TelegramПлечо обкатки колеса что это
Для чего нужны?
К рекомендациям фирм-производителей по установке колес следует относиться с полной ответственностью. Для каждой модели рекомендации различны. Эти углы обеспечивают наилучшие показатели устойчивости и управляемости, а также минимальный износ шин.
Максимальный угол поворота
Характеризует максимальный угол, при котором повернется колесо машины при полностью вывернутом руле. Чем меньше он, тем больше точность и плавность управления. Ведь для поворота даже на небольшой угол потребуется лишь малое движение рулем.
Не стоит забывать, что чем меньше максимальный угол поворота, тем меньше радиус разворота автомобиля. Т.е. развернутся в ограниченном пространстве будет тяжело. Приходится производителям искать «золотую середину», маневрируя между большим радиусом поворота и точностью управления.
Плечо обката
Это кратчайшее расстояние между серединой покрышки и осью поворота колеса. Если ось вращения и середина колеса совпадает, то значение считается нулевым. При отрицательном значении — ось вращения смещается наружу колеса, а при положительном — внутрь.
Для автомобилей с задним приводом рекомендуется плечо обката с нулевым или отрицательным значением. На практике, из-за конструкции машины, сделать это сложно, т.
к. механизм не помещается внутрь колеса. Получается в итоге автомобиль с положительным плечом обката, который ведет себя непредсказуемо: руль при проезде по неровностям может вырывать из рук, при прохождении поворотов создается ощутимый момент, препятствующий равномерному движению.
Угол кастера
Отвечает за динамическую стабилизацию управляемых колес. Если просто, то он заставляет машину ехать прямо при отпущенном руле. Т.е. если убрали руки с руля, то автомобиль в идеале должен ехать прямо и не куда не отклоняться. Если на авто действует боковая сила (например, ветер), то кастер должен обеспечивать плавный поворот автомобиля в сторону действия силы при отпущенном руле. К тому же, кастер не дает машине опрокинуться.
Главная функция кастера — наклон колес в сторону поворота руля. Наклон колеса влияет на сцепление с дорогой, а значит на управляемость. Если машина двигается прямо, то колеса имеются наибольшее сцепление с дорогой, что обеспечивает для водителя быстрый старт и позднее торможение.
При повороте колеса, покрышка деформируется под действием боковых сил. Чтобы сохранить максимальное пятно контакта с дорогой, колесо тоже наклоняется в сторону поворота. Но нужно знать меру, ведь при большом кастере, колесо будет сильно наклоняться, и утратит тогда сцепление с дорогой.
Поперечный наклон оси
Отвечает за весовую стабилизацию управляемых колес. Суть в том, что в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А т.к. весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, чтобы эта стабилизация работала, нужно сохранить (хоть и небольшое, но нежелательное) положительное плечо обката.
Изначально, поперечный угол наклона оси поворота был применен инженерами для устранения недостатков подвески автомобиля. Он избавлял от таких «недугов» как положительный развал и плечо обката.
Во многих автомобилях применяется подвеска типа «МакФерсон».
Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката. Ведь ось поворота состоит из опоры одного единственного рычага, которой можно поместить внутрь колеса. Эта подвеска не совершенна, ведь сделать угол наклона оси маленьким практически невозможно. В повороте он наклоняет внешнее колесо под невыгодным углом (как у положительного развала), а внутреннее колесо одновременно наклоняется в противоположную сторону.
Схождение колес
Существует два вида схождения: положительное и отрицательное. Определить просто: нужно провести две прямые линии вдоль колес автомобиля. Если эти линии пересекутся спереди машины, то схождение положительное, а если сзади — отрицательное.
Если положительное схождение, то авто легче заходит в поворот, а также приобретет дополнительную поворачиваемость, при прямолинейном движении будет более устойчивым. Если отрицательное схождение — то авто едет неадекватно, рыскает из стороны в сторону. Но следует помнить, что чрезмерное отклонение схождения от нулевого значения увеличит сопротивление качению при прямолинейном движении, в поворотах это будет заметно в меньшей степени.
Развал колес
Бывает отрицательным и положительным.
Если смотреть спереди автомобиля, и колеса будут наклоняться вовнутрь — это отрицательный развал. Если будут отклоняться наружу — положительный. Развал необходим для сохранения сцепления колеса с дорожным полотном. На серийных машинах делают нулевой или немного положительный развал. Если нужна хорошая управляемость — его делают отрицательным.
Регулировка задних колёс
На многих машинах не производиться регулировка углов задних колёс. Например, на переднеприводных машинах ВАЗ, где сзади установлена жёсткая балка. Нарушения могут быть только при серьезной аварии, когда погнётся задняя балка. Также не регулируются задние углы на внедорожниках с жестким мостом. На многих иномарках стоит многорычажная подвеска сзади. Значит, можно регулировать схождение и развал задних колёс.
Делать это нужно обязательно после удара об бордюр или аварии. Потому что любая машина очень чувствительна к изменению угла схождения задних колёс.
Если он будет отрицательным, то автомобиль при прохождении поворота будет постоянно заносить. Если положительный — тоже плохо, у машины проявиться недостаточная поворачиваемость. В повороте машине будет стремиться ехать прямо.
Что делать сначала?
Сначала регулируются углы установки задних колёс (есть возможно), а только потом — передних. Сначала выставляют кастер, потом — развал и последним (обязательно) — схождение. Также нужно следить, чтобы рулевое колесо стояло прямо. Для этого используют специальные приспособления для его фиксации.
Водитель ведет автомобиль. Впереди — препятствие. Он тормозит, но тормоза «берут» чуть-чуть по-разному. В большинстве случаев эта разница практически малозаметна. Но вот при очень резком торможении (рис. 1) автомобиль бросает в сторону, может быть всего на полметра, или заносит и. авария. Она нередко возникает также из-за того, что при торможении колеса одной стороны машины оказались на льду, грязи или воде.
Рис 1. Поведение автомобиля (он сзади) с положительным плечом обкатки когда колеса одной стороны попадают на скользкую поверхность или когда срабатывает лишь один из контуров раздельного диагонального привода тормозов.
Что общего между названными случаями? Общее то, что колеса правой и левой сторон попали в разные условия по силам сопротивления движению. И, естественно, эти разные условия «провоцировали» занос или самопроизвольный разворот автомобиля, который водитель не всегда успевал вовремя скорректировать.
«Самозащита» против заноса
Все современные модели обязательно имеют два независимых контура в гидроприводе тормозов (см. статью). Для гарантии сохранения эффективности торможения, а значит, и безопасности, необходимо, чтобы при любых неисправностях работал тормоз хотя бы одного переднего колеса. По этой причине получила широкое распространение наиболее дешевая и простая из двухконтурных — диагональная схема раздельного гидравлического привода тормозов. Но переход на нее заставил конструкторов заложить «меры самозащиты» в геометрические соотношения параметров передней подвески и рулевого привода. Эта мера — отрицательное плечо обкатки.
Рис 2. Плечо обкатки: а – положительное, б – отрицательное.
А, Б – центры шаровых шарниров передней подвески; В – точка пересечения условной оси «шкворня» с поверхностью дороги; Г – точка середины пятна контакта шины с дорогой.
Несколько слов о самом термине. Плечом обкатки (рис. 2) называют расстояние между точкой Г контакта шины с дорогой и точкой В. Она обозначает пересечение с дорогой продолжения воображаемой оси, проходящей через центры верхнего и нижнего шаровых шарниров двухрычажной передней подвески. Если отрезок ГВ расположен внутри колеи автомобиля (рис. 2а), его считают положительным. Если же благодаря определенному сочетанию размеров деталей в передней подвеске отрезок ГВ оказывается вне колеи, то плечо обкатки r считают отрицательным (рис. 2б).
Теперь посмотрим, что произойдет при торможении машины с диагональной раздельной схемой гидропривода тормозов. Предположим, что один из контуров (скажем, обслуживающий тормоза переднего правого и заднего левого колес) вышел из строя. При нажатии на педаль тормозятся переднее левое и заднее правое колеса (рис.
3). В точках контакта их с дорогой возникают тормозные силы, соответственно Fтп и Fтз.
Рис 3. Схема действия сил на автомобиль во время торможения при срабатывании лишь одного контура в раздельном диагональном приводе тормозов: Fтп — тормозная сила, приложенная к переднему колесу; Fтз — тормозная сила, приложенная к заднему колесу; Fи — сила инерции при торможении; К — величина колеи машины; Ми — момент от силы инерции, разворачивающий автомобиль.
Момент от силы инерции Fн, приложенной в центре тяжести ЦТ автомобиля на плече, равном половине колеи, станет разворачивать машину вокруг переднего левого колеса. Его лишь в небольшой степени будет нейтрализовать момент от силы Fтз, разворачивающий автомобиль в противоположном направлении вокруг заторможенного заднего правого колеса. Отдельно рассмотрим силу Fтп. Она значительно больше, чем Fтз (из-за перераспределения сцепного веса при торможении), поэтому для упрощения схемы действия сил условно будем считать, что тормозит только одно переднее колесо, и сила инерции разворачивает машину вокруг него.
Но такая же примерно ситуация возникает при любой схеме, и даже если привод полностью исправен, но колеса одной стороны машины попадают при торможении на покрытие с малым коэффициентом сцепления (обледенелое, заснеженное, мокрое) или в случае разрыва на ходу шины одного из передних колес. Сохранить при этом заданное направление очень трудно, а иногда и невозможно. Кроме того, здесь управляемые колеса стремятся повернуться в ту сторону, где тормозная сила может быть реализована за счет более высокого коэффициента сцепления, резко увеличивая разворот автомобиля.
Обратимся к рис. 4. Управляемое колесо при торможении поворачивается относительно «шкворня», воображаемой оси АВ, под действием тормозной силы Fтп.
Усилие на руле снижено почти до нуля
При традиционном, положительном плече обкатки (отрезок ГВ на рис. 4а) возникает момент Мт, действующий в том же направлении, что и момент Ми, образованный силой инерции Fн на плече, равном половине колеи.
Рис 4. Действие сил и моментов на переднее левое колесо и автомобиль при торможении: а – при положительном плече обкатки; б – при отрицательном плече обкатки; Мт – дополнительный момент, возникающий при торможении.
Остальные обозначения те же что и на рис. 3.
Если же сконструировать подвеску передних колес так, чтобы плечо обкатки получилось отрицательным (отрезок ВГ на рис. 4б), то произведение этого плеча на силу Fтп, приложенную в точке контакта Г колеса с дорогой, даст момент Мт, действующий в направлении, противоположном моменту Ми, и будет его нейтрализовать.
Во время сравнительных испытаний автомобилей с отрицательным и положительным плечами обкатки торможение производилось с начальной скорости 80 км/ч при отсутствии блокировки колес и отпущенном рулевом колесе. Один из контуров диагональной схемы привода при этом искусственно отключали. У модели с положительным плечом обкатки угол разворота относительно исходного направления движения составлял 140-160° при значительном боковом смещении. А модель с заложенным в конструкцию отрицательным плечом обкатки имела угол разворота в пределах 15-17°, то есть практически не отклонялась от первоначальной траектории. Это наглядное свидетельство несомненного преимущества отрицательного плеча обкатки при несимметричном торможении автомобиля.
Особенно интересны в этой связи и полученные на испытаниях данные о величине усилия или крутящего момента, которые необходимо приложить водителю к рулевому колесу, чтобы удержать машину на желаемой траектории при торможении. Момент на руле, необходимый для этого при положительном плече обкатки, достигает примерно 130 кгс*см, то есть при радиусе рулевого колеса 20-25 см водитель должен прикладывать усилие более 5-6 кгс. На автомобиле с отрицательным плечом обкатки момент на рулевом колесе в тех же условиях ничтожно мал и колеблется около нулевого значения. При этом корректировка траектории движения рулем не вызывает у водителя никаких трудностей.
Занос при торможении – в 10 раз меньше
Таков положительный эффект отрицательного плеча обкатки, который повышает безопасность за счет сохранения прямолинейной траектории при торможении или при попадании колес одной стороны на скользкий участок дороги.
А насколько большим может быть отрицательное плечо обкатки? Слишком большая его величина может привести к ухудшению стабилизирующих свойств рулевого управления, что придется компенсировать соответственно увеличением продольного наклона шкворня.
Но такая «компенсация», в свою очередь, увеличит усилие на руле, что нежелательно. Поэтому у большинства машин величина отрицательного плеча обкатки колеблется в пределах от 2 до 10 мм, достигая в крайних случаях 18 мм (как сделано на «Ауди-80»). Другая крайность — модели с плечом обкатки, равным нулю («Мерседес-Бенц»).
Впервые отрицательное плечо обкатки было применено на переднеприводных американских автомобилях «Олдсмобиль-торонадо» и «Кадиллак-эльдорадо» в середине 60-х годов, а комбинация отрицательного плеча с диагональной схемой тормозных контуров впервые осуществлена на «Ауди-80» в 1972 году (рис. 5).
Преимущества подвески, обеспечивающей отрицательное плечо обкатки, оказались настолько очевидными и значительными, что почти все европейские и некоторые американские фирмы начали использовать такую конструкцию на своих новых моделях.
Подвеска — Узел парной блокированной подвески с буферной пружиной танка М4А2 «Шерман» … Википедия
Подвеска Макферсона — Подвеска макферсон на примере левого переднего колеса на заднеприводном автомобиле: Детали кузова; … Википедия
ПОДВЕСКА — ПОДВЕСКА, подвески, жен.
1. только ед. То же, что подвес в 1 знач. (разг.). 2. Что нибудь, подвешенное к чему нибудь. || Подвешенное украшение. Стеклянные подвески на люстре. Серьги с подвесками. 3. То же, что серьга (обл.). 4. Устройство,… … Толковый словарь Ушакова
Подвеска — транспортных машин, система механизмов и деталей соединения опорных элементов (колёс, катков, лыж) с корпусом машины, предназначенная для снижения динамических нагрузок и обеспечения равномерного распределения их на опорные элементы при… … Большая советская энциклопедия
подвеска — и; мн. род. сок, дат. скам; ж. 1. к Подвесить подвешивать. П. проводов. Крюки для подвески мяса. 2. Устройство, приспособление для подвешивания чего л. Временная п. 3. Украшение, подвешиваемое к чему л. Узорчатые подвески. Серьги с тройной… … Энциклопедический словарь
подвеска — и; мн. род. сок, дат. скам; ж. см. тж. подвесочный 1) к подвесить подвешивать. Подве/ска проводов. Крюки для подвески мяса.
2) Устройство, приспособление для по … Словарь многих выражений
Торсионная подвеска — Торсион квадратного сечения … Википедия
Фуллер (модель автомобиля) — Связать? … Википедия
НЕЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА КОЛЁС — подвеска колёс автомобиля (или др. трансп. машины), при к рой перемещение одного колеса, вызванное неровностями дороги, не передаётся другому колесу. Н. п. к. эластична, обеспечивает плавность хода, устраняет раскачивание переднего моста,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Макферсон (подвеска) — У этого термина существуют и другие значения, см. Макферсон. Подвеска макферсон на примере левого переднего колеса на заднеприводном автомобиле … Википедия
Плечо обкатки колеса из за высоты резины. Положительный эффект отрицательного плеча
В изначальном варианте такой подвески, разработанном самим Макферсоном, шаровой шарнир располагался на продолжении оси амортизаторной стойки — таким образом, ось амортизаторной стойки была и осью поворота колеса.
Позднее, например на Audi 80 и Volkswagen Passat первых поколений, шаровой шарнир стали смещать наружу к колесу, что позволяло получить меньшие, и даже отрицательные значения плеча обкатки .Таким образом, плечо обката (Scrub Radius) — это расстояние по прямой между точкой, в которой ось поворота колеса пересекается с дорожным полотном, и центром пятна контакта колеса и дороги (в ненагруженном состоянии автомобиля). При повороте колесо «обкатывается» вокруг оси своего поворота по этому радиусу.
Оно может быть нулевым, положительным и отрицательным (все три случая показаны на иллюстрации).
В течение десятилетий на большинстве автомобилей использовались сравнительно большие положительные значения плеча обката. Это позволяло уменьшить усилие на рулевом колесе при парковке по сравнению с нулевым плечом обката (потому что колесо катится при повороте руля, а не просто проворачивается на месте) и освободить место в подкапотном пространстве за счёт выноса колёс «наружу».
Однако со временем стало ясно, что положительное плечо обката может быть опасным — например, при наезде колёс одного борта на участок обочины, имеющий отличный от основной дороги коэффициент сцепления, отказе тормозов одной стороны, проколе одной из шин или нарушении регулировки руль начинает сильно «рваться из рук».
Этот же эффект наблюдается при большом положительном плече обката и при проезде любой неровности на дороге, но плечо всё же делали достаточно малым, чтобы при нормальном вождении он оставался малозаметен.
Начиная с семидесятых-восьмидесятых годов, по мере увеличения скоростей движения автомобилей, и в особенности — с распространением подвески типа «Макферсон», легко допускающей это с технической стороны, стали массово появляться автомобили с нулевым или даже отрицательным плечом обката. Это позволяет минимизировать описанные выше опасные эффекты.
Например, на «классических» моделях ВАЗ плечо обката было большим положительным, на «Ниве» ВАЗ-2121 благодаря более компактному тормозному механизму с плавающей скобой его уменьшили почти до нуля (24 мм), а на переднеприводном семействе LADA Samara — плечо обката стало уже отрицательным. Mercedes-Benz как правило предпочитал на своих заднеприводных моделях иметь нулевое плечо обкатки.
Плечо обката определяется не только конструкцией подвески, но и параметрами колёс.
Поэтому при подборе незаводских «дисков» (по принятой в технической литературе терминологии эта часть именуется «колесо» и состоит из центральной части — диска и внешней, на которую сажается шина — обода ) для автомобиля следует соблюдать указанные заводом-изготовителем допустимые параметры, особенно — вылет, так как при установке колёс с неправильно подобранным вылетом плечо обката может сильно измениться, что весьма существенно сказывается на управляемости и безопасности автомобиля, а также на долговечности его деталей.
Например, при установке колёс с нулевым или отрицательным вылетом при предусмотренном с завода положительном (к примеру, слишком широких) плоскость вращения колеса сдвигается наружу от не меняющейся при этом оси поворота колеса, и плечо обката может приобрести излишне большое положительное значение — руль при этом начинает «рваться из рук» на каждой неровности дороги, усилие на нём при парковке превышает все допустимые величины (из-за увеличения плеча рычага по сравнению со штатным вылетом), а износ ступичных подшипников и других компонентов подвески существенно увеличивается.
От правильной регулировки колес зависят многие факторы: управляемость, срок службы покрышек, расход топлива. Давайте разберемся в них — на что влияют и для чего нужны.
Для чего нужны?
К рекомендациям фирм-производителей по установке колес следует относиться с полной ответственностью. Для каждой модели рекомендации различны. Эти углы обеспечивают наилучшие показатели устойчивости и управляемости, а также минимальный износ шин.Периодически при эксплуатации авто (через 30 000 км пробега) их полезно контролировать, а если на машине были заменены отдельные элементы подвески и тем более после серьезных ударов это необходимо делать сразу. Следует помнить, что регулировка углов управляемых колес является заключительной операцией ремонта подвески , деталей ходовой части и рулевого управления.
Максимальный угол поворота
Характеризует максимальный угол, при котором повернется колесо машины при полностью вывернутом руле. Чем меньше он, тем больше точность и плавность управления. Ведь для поворота даже на небольшой угол потребуется лишь малое движение рулем.Не стоит забывать, что чем меньше максимальный угол поворота, тем меньше радиус разворота автомобиля. Т.е. развернутся в ограниченном пространстве будет тяжело. Приходится производителям искать «золотую середину», маневрируя между большим радиусом поворота и точностью управления.
Плечо обката
Это кратчайшее расстояние между серединой покрышки и осью поворота колеса. Если ось вращения и середина колеса совпадает, то значение считается нулевым. При отрицательном значении — ось вращения смещается наружу колеса, а при положительном — внутрь.Для автомобилей с задним приводом рекомендуется плечо обката с нулевым или отрицательным значением. На практике, из-за конструкции машины, сделать это сложно, т.к. механизм не помещается внутрь колеса. Получается в итоге автомобиль с положительным плечом обката, который ведет себя непредсказуемо: руль при проезде по неровностям может вырывать из рук, при прохождении поворотов создается ощутимый момент, препятствующий равномерному движению.
Для борьбы с положительным плечом обката, специалисты наклоняли ось поворота в поперечном направлении и делали положительный развал. Это хоть и уменьшало плечо обката, но плохо сказывалось на управлении автомобилем в повороте.
Угол кастера
Отвечает за динамическую стабилизацию управляемых колес. Если просто, то он заставляет машину ехать прямо при отпущенном руле. Т.е. если убрали руки с руля, то автомобиль в идеале должен ехать прямо и не куда не отклоняться. Если на авто действует боковая сила (например, ветер), то кастер должен обеспечивать плавный поворот автомобиля в сторону действия силы при отпущенном руле. К тому же, кастер не дает машине опрокинуться.Главная функция кастера — наклон колес в сторону поворота руля. Наклон колеса влияет на сцепление с дорогой, а значит на управляемость. Если машина двигается прямо, то колеса имеются наибольшее сцепление с дорогой, что обеспечивает для водителя быстрый старт и позднее торможение.
При повороте колеса, покрышка деформируется под действием боковых сил. Чтобы сохранить максимальное пятно контакта с дорогой, колесо тоже наклоняется в сторону поворота. Но нужно знать меру, ведь при большом кастере, колесо будет сильно наклоняться, и утратит тогда сцепление с дорогой.
Поперечный наклон оси
Отвечает за весовую стабилизацию управляемых колес. Суть в том, что в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься. А т.к. весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, чтобы эта стабилизация работала, нужно сохранить (хоть и небольшое, но нежелательное) положительное плечо обката.Изначально, поперечный угол наклона оси поворота был применен инженерами для устранения недостатков подвески автомобиля. Он избавлял от таких «недугов» как положительный развал и плечо обката.
Во многих автомобилях применяется подвеска типа «МакФерсон» . Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката. Ведь ось поворота состоит из опоры одного единственного рычага, которой можно поместить внутрь колеса. Эта подвеска не совершенна, ведь сделать угол наклона оси маленьким практически невозможно. В повороте он наклоняет внешнее колесо под невыгодным углом (как у положительного развала), а внутреннее колесо одновременно наклоняется в противоположную сторону.
В результате пятно контакта у внешнего колеса сильно уменьшается. Т.к. на внешнее колесо в повороте приходится основная нагрузка, вся ось сильно теряет в сцеплении. Это, конечно, можно частично компенсировать кастером и развалом. Тогда сцепление внешнего колеса будет хорошим, а у внутреннего — практически исчезнет.
Схождение колес
Существует два вида схождения: положительное и отрицательное. Определить просто: нужно провести две прямые линии вдоль колес автомобиля. Если эти линии пересекутся спереди машины, то схождение положительное, а если сзади — отрицательное.Если положительное схождение, то авто легче заходит в поворот, а также приобретет дополнительную поворачиваемость, при прямолинейном движении будет более устойчивым. Если отрицательное схождение — то авто едет неадекватно, рыскает из стороны в сторону. Но следует помнить, что чрезмерное отклонение схождения от нулевого значения увеличит сопротивление качению при прямолинейном движении, в поворотах это будет заметно в меньшей степени.
Развал колес
Бывает отрицательным и положительным.Если смотреть спереди автомобиля, и колеса будут наклоняться вовнутрь — это отрицательный развал. Если будут отклоняться наружу — положительный. Развал необходим для сохранения сцепления колеса с дорожным полотном. На серийных машинах делают нулевой или немного положительный развал. Если нужна хорошая управляемость — его делают отрицательным.
Регулировка задних колёс
На многих машинах не производиться регулировка углов задних колёс. Например, на переднеприводных машинах ВАЗ, где сзади установлена жёсткая балка. Нарушения могут быть только при серьезной аварии, когда погнётся задняя балка. Также не регулируются задние углы на внедорожниках с жестким мостом. На многих иномарках стоит многорычажная подвеска сзади. Значит, можно регулировать схождение и развал задних колёс.Делать это нужно обязательно после удара об бордюр или аварии. Потому что любая машина очень чувствительна к изменению угла схождения задних колёс. Если он будет отрицательным, то автомобиль при прохождении поворота будет постоянно заносить. Если положительный — тоже плохо, у машины проявиться недостаточная поворачиваемость. В повороте машине будет стремиться ехать прямо.
Что делать сначала?
Сначала регулируются углы установки задних колёс (есть возможно), а только потом — передних. Сначала выставляют кастер, потом — развал и последним (обязательно) — схождение. Также нужно следить, чтобы рулевое колесо стояло прямо. Для этого используют специальные приспособления для его фиксации.Также отметим, что применение спортивных настроек скажется отрицательно на комфорте. Если сделать кастер слишком большим или большой отрицательный развал — увеличиться усилие на руле. Но это лучший способ изменить поведение машины на более спортивное.
Водитель ведет автомобиль. Впереди — препятствие. Он тормозит, но тормоза «берут» чуть-чуть по-разному. В большинстве случаев эта разница практически малозаметна. Но вот при очень резком торможении (рис. 1) автомобиль бросает в сторону, может быть всего на полметра, или заносит и… авария. Она нередко возникает также из-за того, что при торможении колеса одной стороны машины оказались на льду, грязи или воде.
Что общего между названными случаями? Общее то, что колеса правой и левой сторон попали в разные условия по силам сопротивления движению. И, естественно, эти разные условия «провоцировали» занос или самопроизвольный разворот автомобиля, который водитель не всегда успевал вовремя скорректировать.
«Самозащита» против заноса
Все современные модели обязательно имеют два независимых контура в гидроприводе тормозов (см. ). Для гарантии сохранения эффективности торможения, а значит, и безопасности, необходимо, чтобы при любых неисправностях работал тормоз хотя бы одного переднего колеса. По этой причине получила широкое распространение наиболее дешевая и простая из двухконтурных — диагональная схема раздельного гидравлического привода тормозов. Но переход на нее заставил конструкторов заложить «меры самозащиты» в геометрические соотношения параметров передней подвески и рулевого привода. Эта мера — отрицательное плечо обкатки.
Несколько слов о самом термине. Плечом обкатки (рис. 2) называют расстояние между точкой Г контакта шины с дорогой и точкой В. Она обозначает пересечение с дорогой продолжения воображаемой оси, проходящей через центры верхнего и нижнего шаровых шарниров двухрычажной передней подвески. Если отрезок ГВ расположен внутри колеи автомобиля (рис. 2а), его считают положительным. Если же благодаря определенному сочетанию размеров деталей в передней подвеске отрезок ГВ оказывается вне колеи, то плечо обкатки r считают отрицательным (рис. 2б).
Теперь посмотрим, что произойдет при торможении машины с диагональной раздельной схемой гидропривода тормозов. Предположим, что один из контуров (скажем, обслуживающий тормоза переднего правого и заднего левого колес) вышел из строя. При нажатии на педаль тормозятся переднее левое и заднее правое колеса (рис. 3). В точках контакта их с дорогой возникают тормозные силы, соответственно Fтп и Fтз.
Момент от силы инерции Fн, приложенной в центре тяжести ЦТ автомобиля на плече, равном половине колеи, станет разворачивать машину вокруг переднего левого колеса. Его лишь в небольшой степени будет нейтрализовать момент от силы Fтз, разворачивающий автомобиль в противоположном направлении вокруг заторможенного заднего правого колеса. Отдельно рассмотрим силу Fтп. Она значительно больше, чем Fтз (из-за перераспределения сцепного веса при торможении), поэтому для упрощения схемы действия сил условно будем считать, что тормозит только одно переднее колесо, и сила инерции разворачивает машину вокруг него. Но такая же примерно ситуация возникает при любой схеме, и даже если привод полностью исправен, но колеса одной стороны машины попадают при торможении на покрытие с малым коэффициентом сцепления (обледенелое, заснеженное, мокрое) или в случае разрыва на ходу шины одного из передних колес. Сохранить при этом заданное направление очень трудно, а иногда и невозможно. Кроме того, здесь управляемые колеса стремятся повернуться в ту сторону, где тормозная сила может быть реализована за счет более высокого коэффициента сцепления, резко увеличивая разворот автомобиля.
Обратимся к рис. 4. Управляемое колесо при торможении поворачивается относительно «шкворня», воображаемой оси АВ, под действием тормозной силы Fтп.
Усилие на руле снижено почти до нуля
При традиционном, положительном плече обкатки (отрезок ГВ на рис. 4а) возникает момент Мт, действующий в том же направлении, что и момент Ми, образованный силой инерции Fн на плече, равном половине колеи.
Если же сконструировать подвеску передних колес так, чтобы плечо обкатки получилось отрицательным (отрезок ВГ на рис. 4б), то произведение этого плеча на силу Fтп, приложенную в точке контакта Г колеса с дорогой, даст момент Мт, действующий в направлении, противоположном моменту Ми, и будет его нейтрализовать.
Во время сравнительных испытаний автомобилей с отрицательным и положительным плечами обкатки торможение производилось с начальной скорости 80 км/ч при отсутствии блокировки колес и отпущенном рулевом колесе. Один из контуров диагональной схемы привода при этом искусственно отключали. У модели с положительным плечом обкатки угол разворота относительно исходного направления движения составлял 140-160° при значительном боковом смещении. А модель с заложенным в конструкцию отрицательным плечом обкатки имела угол разворота в пределах 15-17°, то есть практически не отклонялась от первоначальной траектории. Это наглядное свидетельство несомненного преимущества отрицательного плеча обкатки при несимметричном торможении автомобиля.
Особенно интересны в этой связи и полученные на испытаниях данные о величине усилия или крутящего момента, которые необходимо приложить водителю к рулевому колесу, чтобы удержать машину на желаемой траектории при торможении. Момент на руле, необходимый для этого при положительном плече обкатки, достигает примерно 130 кгс*см, то есть при радиусе рулевого колеса 20-25 см водитель должен прикладывать усилие более 5-6 кгс. На автомобиле с отрицательным плечом обкатки момент на рулевом колесе в тех же условиях ничтожно мал и колеблется около нулевого значения. При этом корректировка траектории движения рулем не вызывает у водителя никаких трудностей.
Занос при торможении – в 10 раз меньше
Таков положительный эффект отрицательного плеча обкатки, который повышает безопасность за счет сохранения прямолинейной траектории при торможении или при попадании колес одной стороны на скользкий участок дороги.
А насколько большим может быть отрицательное плечо обкатки? Слишком большая его величина может привести к ухудшению стабилизирующих свойств рулевого управления, что придется компенсировать соответственно увеличением продольного наклона шкворня. Но такая «компенсация», в свою очередь, увеличит усилие на руле, что нежелательно. Поэтому у большинства машин величина отрицательного плеча обкатки колеблется в пределах от 2 до 10 мм, достигая в крайних случаях 18 мм (как сделано на «Ауди-80»). Другая крайность — модели с плечом обкатки, равным нулю («Мерседес-Бенц»).
Когда вы «возитесь» с ремонтом , экспериментируете с размерами колес или занимаетесь настройкой вновь поставленной подвески, может случиться конфуз, о котором вы, возможно, даже никогда не слышали — вполне вероятно, изменится радиус плеча обкатки. Эта «штука» может оказать серьезное влияние на управляемость вашего автомобиля.
Без четкого и полного понимания всех факторов, влияющих на работу подвески, расположение колес и отработки геометрии, легко совершить ошибку в настройке, которая в конечном итоге заставит ваш автомобиль почувствовать себя хуже, чем было раньше. При этом уловить то мгновение, когда была допущена досадная оплошность, достаточно сложно.
В общих чертах радиус плеча обкатки — это неуловимая, почти мифическая настройка, стоящая где-то на краю ключевых регулировок, таких как развал, смещение и размер колеса. По сути, она определяется расположением точки в пространстве, где воображаемая линия, проходящая через центр подвески, пересекает вертикальную линию, проходящую по центру колеса, эти две линии где-то встретятся. Важно, что этот угол высчитывают на автомобиле без нагрузки. Для подсчетов, проводимых инженерами, это крайне важно.
Обратите внимание на больший угол подвески относительно колеса
В общем, есть три основных варианта радиуса плеча:
Если две линии пересекаются точно на пятне контакта шины с дорогой, у такого автомобиля нет радиуса плеча обкатки.
Если линии пересекаются ниже пятна контакта, теоретически под землей, то это называется положительным радиусом плеча обкатки.
Когда обе линии сходятся над пятном контакта — это отрицательное плечо обкатки.
В зависимости от этих настроек они могут серьезно влиять на то, как автомобиль управляется, ускоряется и останавливается. Разные расчетные нагрузки на ось и конфигурации привода нуждаются в различных настройках, которые будут высчитаны еще задолго до того, как инженеры приступят к реализации желаемых характеристик управляемости. Да, у автопроизводителей куча сложной работы, и этот этап лишь один из них. Измените всего один параметр в подвеске и вы инициируете цепную реакцию, которая в конечном итоге может свести на нет вашу главную цель.
Радиус плеча обкатки относится к относительному углу между подвеской и осью колес
При нулевом радиусе распространенное мнение заключается в том, что эта настройка может заставить автомобиль чувствовать себя слегка неустойчивым в передней части при прохождении поворотов и при резком торможении.
С другой стороны, в неподвижном состоянии при повороте руля приходится поворачивать пятно контакта, максимально распластанное по поверхности дороги, что требует больше усилий и больше изнашивает шину. В наши дни такая настройка (с нулевым плечом) на автомобилях встречается крайне редко. Чуть больше или чуть меньше, но не ноль.
Можно, конечно, изменить нулевую настройку. Например, «выдвиньте» колеса при помощи прокладок или установите полностью регулируемые койловеры, и радиус может стать положительным. Это заставит шину «скрести» по земле при поворотах, добавляя неравномерный износ и уменьшая срок ее службы. Автомобиль с положительным плечом обкатки может вести себя на дороге непредсказуемо: руль при проезде неровностей может вырываться из рук, при проезде поворотов создается «ощутимый момент, препятствующий равномерному движению».
Положительный момент такой настройки существует для заднеприводных автомобилей. Им такая настройка полезна для того, чтобы помочь сохранить передние колеса в прямом направлении, даже когда вы отпустите рулевое колесо. Используется в спортивных автомобилях и поставляется в стандартной комплектации с большинством конструкций подвески с двойными поперечными рычагами.
Передняя ось Volkswagen Scirocco
Положительный радиус плеча не способствует торможению, если по какой-либо причине между сторонами транспортного средства действует различная сила. Скажем, если левые колеса имеют меньшее сцепление с дорогой и система ABS не позволяет развить на них максимальное усилие. В этом случае автомобиль будет пытаться развернуться в сторону колес с большим сцеплением.
Экстремальный положительный радиус плеча может очень тяжелым, настолько, что это было действительно жизнеспособным только на старых автомобилях с очень тонкими шинами.
У большинства из нас на автомобилях стоит отрицательный радиус плеча, потому что он имеет тенденцию идти рука об руку с настройками распорок подвески МакФерсон. Это помогает управляемым передним колесам вести себя на дороге более стабильно, что хорошо для прохождения поворотов и общей управляемости автомобиля, если, предположим, у вас внезапно спустило одну из передних шин. Другой удобный «побочный эффект» заключается в том, что, если вы влетите колесами в воду с одной стороны автомобиля, отрицательный радиус сработает против естественного смещения автомобиля, смягчая последствия прохождения опасного участка.
Отрицательный радиус плеча безопаснее при аквапланировании
Настроить подвеску в отрицательном плече — наиболее безопасный вариант сделать это. Она (настройка) позволяет сгенерировать определенные усилия, которые уменьшат любую непреднамеренную водителем тенденцию к изменению направления движения, которая в случае с положительной настройкой может иметь место быть.
Заметка Михаила, вскрыла некоторые вопросы относительно настройки углов управляемых колес.
Общими усилиями, постараемся разобраться.
Развал (camber)— отражает ориентацию колеса относительно вертикали и определяется как угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса.
У болидов ф1 развал отрицательный
Схождение (TOE) —характеризует ориентацию колес относительно продольной оси автомобиля.
Считается, что влияние отрицательного развала нужно компенсировать, отрицательным схождением и наоборот, из-за деформации шины в пятне контакта «разваленное» колесо можно представить как основание конуса.
На картинке положительный развал и положительное схождение.
Одна из положительнх сторон отрицательного схождения—увеличение скорости реакции рулевого управления.
Помимо развала и схождения, которые можно увидеть «глазом», присутствует еще несколько параметров, которые оказывают влияние на управляемость авто.
Плечо обката —один из параметров, который влияет на чувствительность рулевого управления. Благодаря ему руль «сигнализирует» о нарушении равенства продольных реакций на управляемых колесах (неровности покрытия, неравномерное распределение тормозных сил между правым и левым колесом).
Положительное (а) и отрицательное (6) плечо обката:
А, Б — центры шаровых шарниров передней подвески;
В — точка пересечения условной оси, «шкворня», с поверхностью дороги;
Г — середина пятна контакта шины с дорогой.
Плечо обката не оказывает влияния на легкость рулевого управления. При наличии плеча обката действующие на управляемые колеса продольные силы создают моменты, стремящиеся развернуть их вокруг оси поворота. Но в случае равенства сил на обоих колесах моменты оказываются «зеркальными», т.е. равными и противоположно направленными. Взаимно компенсируя друг друга, они не оказывают воздействия на рулевое колесо. Однако моменты нагружают детали рулевой трапеции растягивающими или сжимающими (в зависимости от расположения плеча обката) усилиями.
(Отрицательный развал увеличивает положптельное значение плеча обката)
Весовая стабилизация передних колес.
При повороте колеса поднимается передняя часть авто, поэтому под действием веса колесо стремится занять положение прямолинейного движения. Весовая, или статическая, стабилизация передних колес (т. е. обеспечение их возврата в направление прямолинейного движения) обеспечивается положительным плечом обката и углом поперечного наклона оси поворотной стойки.
Поперечный наклон поворотной стойки.
SAI — угол поперечного наклона оси поворота управляемого колеса (с уменьшением поперечного угла эффективность весовой стабилизации снижается, избыточный наклон приводит к чрезмерному усилию на руле)
IA — включенный угол (неизменным конструктивный параметр авто, определяет взаимную ориентацию оси поворота и цапфы колеса)
γ — угол развала колеса
r — плечо обката (в данном случае, положительное)
rц — поперечное смещение оси поворота
В 2-рычажной подвеске включенный угол определяется только геометрией цапфы.
Механизм работы весовой стабилизации.
При повороте колеса его цапфа движется по дуге окружности, плоскость которой перпендикулярна оси поворота. Если ось вертикальна, цапфа перемещается горизонтально. Если ось наклонена, траектория цапфы отклоняется от горизонтали.
У дуги, которую описывает цапфа, появляются вершина и нисходящие участки. Положение верхней точки дуги определяется направлением наклона оси поворота колеса. При поперечном наклоне вершина дуги соответствует нейтральному положению колеса. Значит, при отклонении колеса от нейтрали в любую сторону цапфа (а вместе с ней и колесо) будет стремиться опуститься ниже исходного уровня. Колесо работает как домкрат — приподнимает находящуюся над ним часть автомобиля. «Домкрату» противодействует сила, прямо зависящая от ряда параметров: веса поднятой части автомобиля, угла наклона оси, величины ее поперечного смещения и угла поворота колеса. Она пытается вернуть все в исходную, устойчивую позицию, т.е. повернуть руль в нейтральное положение
Динамическая стабилизация передних колес.
Для обеспечения стабильности движения, т. е. стремления автомобиля двигаться прямо, недостаточно только поперечного наклона оси поворотной стойки колеса, особенно на большой скорости. Связано это и с появлением дополнительного сопротивления качению и с гироскопическим эффектом, который может вызвать влияние колеса при действии возмущающей силы. Для большей стабильности вводят продольный наклон оси поворотной стойки колеса, благодаря которому точка пересечения оси поворота с поверхностью дороги смещена вперед относительно контакта шины с дорогой. Теперь колесо стремится занять положение позади точки пересечения оси колеса с дорогой, причем чем больше сила сопротивления качению, тем больший момент возвращает колесо в положение прямолинейного движения. При таком смещении сила, действующая на колесо при повороте, также стремится выпрямить колесо.
Главная функция кастера — скоростная (или динамическая) стабилизация управляемых колес автомобиля. Стабилизацией в данном случае называют способность управляемых колес сопротивляться отклонению от нейтрального (соответствующего прямолинейному движению) положения и автоматически возвращаться к нему после прекращения действия внешних сил, вызвавших отклонение.
Отклонение управляемых колес может быть вызвано намеренными действиями, связанными с изменением направления движения. В этом случае стабилизирующий эффект содействует на выходе из поворота, автоматически возвращая колеса в нейтральное положение. А вот на входе в поворот и в его апексе «драйверу», напротив, приходится преодолевать «сопротивление» колес, прикладывая к рулевому колесу определенное усилие. Возникающая на рулевом колесе реактивная сила создает то, что называют информативностью рулевого управления.
Нужный вылет оси поворота (его называют плечом стабилизации) чаще всего получают за счет ее наклона в продольном направлении на угол, который и называют кастером. При малых значениях кастера, плечо стабилизации оказывается небольшим по отношению к размерам колеса, а плечо продольных сил (сопротивления качению или тяги) — и вовсе мизерным. Поэтому они не в состоянии стабилизировать массивное колесо. «На помощь приходит резина». В момент действия дестабилизирующих боковых сил в пятне контакта автомобильного колеса с дорогой генерируются достаточно мощные поперечные (боковые) реакции, парирующие возмущение. Они возникают вследствие сложных процессов деформации шины, катящейся с боковым уводом.
Дополнительная информация о боковом уводе, механизме образования боковой реакции и стабилизирующего момента приведена ниже.
В результате увода колеса под действием боковой силы (силового увода) равнодействующая элементарных боковых реакций всегда оказывается смещенной назад по ходу движения от центра контактной площадки. То есть стабилизирующий момент действует на колесо даже в том случае, когда след оси поворота совпадает с центром пятна контакта. Возникает вопрос: зачем вообще нужен кастер? Дело в том, что стабилизирующий момент (Мст) зависит от различных факторов (конструкции шины и давления в ней, нагрузки на колесо, сцепления с дорогой, величины продольных сил и т.д.) и не всегда оказывается достаточным для оптимальной стабилизации управляемых колес. На этот случай плечо стабилизации увеличивают продольным наклоном оси поворота, т.е. положительным кастером. Дестабилизирующие силы, действующие на колесо движущегося автомобиля, вызываются разными причинами, но, как правило, имеют одинаковый, инерциальный характер. Соответственно, и боковые реакции, и стабилизирующие моменты с ростом скорости увеличиваются. Поэтому стабилизацию управляемых колес, в которую вносит весомый вклад кастер, называют скоростной. С увеличением скорости она «рулит» поведением управляемых колес. На малых скоростях влияние этого механизма становится несущественным, здесь работает весовая стабилизация, за которую отвечает наклон оси поворота колеса в поперечном направлении.
Установка оси поворота управляемых колес с положительным кастером полезна не только для их стабилизации. Положительный кастер устраняет опасность резкого изменения траектории.
Еще одно благоприятное следствие продольного наклона оси поворота приводит к существенному изменению развала управляемых колес при их повороте.
Механизм зависимости проще понять, если представить гипотетическую ситуацию, когда ось поворота колеса расположена горизонтально (кастер равен 90°). В этом случае «поворот» управляемого колеса полностью трансформируется в изменение его наклона относительно дорожного полотна, т.е. развала. Тенденция такова, что развал внешнего колеса в повороте становится более отрицательным, а внутреннего — более положительным. Чем больше кастер, тем больше изменение углов развала в повороте.
………………
Ниже приведена распечатка настроек болида Ф1, Лотус Е20
Источники.
| |||||
| ✎ Создать тему | Личное сообщение | Имя | Дата | |||
| 9 | Учет ТМЦ | 1917 | 7.05.2021 | 16:28 | |
| 248 | 2632 | Ошибки в словаре | 1 2 3 4 5 6 все | 4uzhoj | 23.02.2021 | 13:36 |
| 242 | 7669 | Предложения и вопросы по работе нового сайта | 1 2 3 4 5 6 все | 4uzhoj | 15.05.2019 | 11:02 |
| 11 | 119 | thunderous barking | Frina | 6.05.2021 | 18:37 |
| 6 | 79 | Поле распределительного устройства РУ | CANCELISREAL | 6.05.2021 | 14:27 |
| 29 | 191 | chorus’s seven-part B | Frina | 5.05.2021 | 23:07 |
| 2 | 47 | БЗС ДПП | Vladimir76 | 7.05.2021 | 8:59 |
| 4 | 146 | Оплата за перевод внесенных дополнений | Divina | 6.05.2021 | 9:12 |
| 2 | 56 | Interface и firewall в дизельном двигателе самолета | Розмари | 6.05.2021 | 15:59 |
| 3 | 56 | match sheet футбол | Jenny1801 | 6.05.2021 | 19:18 |
| 1 | 55 | Room contingent contract — перевод? | Garbuziabr | 6.05.2021 | 20:45 |
| 1 | 57 | Перевод названий структурных подразделений и технологий | Inquisitive Interpreter | 6.05.2021 | 16:38 |
| 4 | 64 | early reception | Frina | 6.05.2021 | 13:44 |
| 47 | high/low speed escapement | Yu_Mor | 6.05.2021 | 14:13 | |
| 7 | 65 | Retrace steps | Ringoo | 6.05.2021 | 10:09 |
| 5 | 135 | перевод списка литературы с русского | bania83 | 5.05.2021 | 17:35 |
| 10 | 127 | нарушение возможности | Baturin | 5.05.2021 | 9:44 |
| 17 | 185 | with the ability to break games wide open on the fly | koronid | 4.05.2021 | 7:34 |
| 1 | 64 | Строка в счете | NIKKK1 | 5.05.2021 | 14:10 |
| 14 | 195 | Voice behavior | SirReal | 4.05.2021 | 12:07 |
| 2 | 81 | Изолирующие и фильтрующие противогазы | bania83 | 4.05.2021 | 14:45 |
| 8 | 590 | shares into a larger number of shares | Silka | 18.05.2008 | 17:17 |
| 6 | 121 | песня Wyden down | patricia | 4.05.2021 | 14:04 |
| 2 | 99 | people’s appropriation of the first of May | Frina | 4.05.2021 | 22:05 |
| 3 | 72 | The conversation has been transferred | A111981 | 4.05.2021 | 14:32 |
| 27 | 280 | Sleeve | ochernen | 1.05.2021 | 9:45 |
| 1 | 51 | Class test as a percentage ratio tests | ceciliaaa | 3.05.2021 | 15:08 |
| 144 | Медконсалт ищет переводчика-офтальмолога | masenda | 3.05.2021 | 21:19 | |
Плечо обката колеса автомобиля – Защита имущества
Небольшой ликбез по теории «подвескостроения» — что там зачем сделано и что означают различные термины.
Я не автор. Статью спас с уже мертвого сайта ford.h21.ru.
Самое простое и, казалось бы, очевидное решение — прикрутить к машине колеса, как на телеге. То есть — вообще не делать никаких углов, поставить колесо параллельно осям машины. При этом колесо в ходе сжатия-отбоя остается перпендикулярным к дороге, в постоянном и надежном контакте с ней. Кстати — именно так стоят задние колеса на Фиесте, благодаря ее полузависимой задней подвеске с жесткой балкой.
Но вот на передних колесах совместить центральную плоскость вращения колеса и ось его поворота конструктивно довольно сложно (особенно если говорить о классической двухрычажной подвеске типа заднеприводных «жигулей»), поскольку обе шаровые опоры (а тем более шкворни, как на Волге или УАЗе) вкупе с тормозным механизмом внутрь колеса, как правило, не помещаются. А раз так, то плоскость качения и ось поворота расходятся на расстояние А, называемое плечом обката (при повороте колесо обкатывается вокруг оси ab) — см. рис.2. В движении сила сопротивления качению неведущего колеса создает на этом плече А ощутимый момент, скачкообразно меняющийся при проезде неровностей. Мало кому понравится езда с постоянно рвущимся из рук рулем! Кроме того, придется изрядно попотеть, преодолевая этот самый момент в повороте.
Стало быть, положительное (в данном случае) плечо обката желательно уменьшить, а то и вовсе свести к нулю. Для этого можно наклонить ось поворота ab (рис.3).
На практике делают так: несколько наклонив ось поворота (бета), нужную величину добирают наклоном плоскости вращения колеса (альфа). Угол альфа и есть развал. Под этим углом колесо опирается о дорогу. Покрышка в зоне контакта, естественно, деформируется — см. рис.4. В результате автомобиль движется словно на двух конусах, стремящихся раскатиться в разные стороны. Чтобы компенсировать эту неприятность, плоскости вращения колес надо свести. Этот процесс называется регулировкой схождения. Как вы уже догадались, оба параметра жестко связаны. То есть, если угол развала нулевой, не должно быть и схождения, отрицательный — требуется расхождение, иначе шины будут «гореть». Если на автомобиле развал колес выставлен по-разному, его будет тянуть в сторону колеса с большим наклоном.
Другие два угла обеспечивают стабилизацию управляемых колес — проще говоря, заставляют автомобиль с отпущенным рулем ехать прямо. Первый, уже знакомый нам угол поперечного наклона оси поворота (бета) отвечает за весовую стабилизацию. Легко заметить, что при этой схеме в момент отклонения колеса от «нейтрали» передок начинает подниматься (рис.5). А так как весит он немало, то при отпускании руля под действием силы тяжести система стремится занять исходное положение, соответствующее движению по прямой. Правда, для этого приходится сохранять то самое, хоть и небольшое, но нежелательное по соображениям усилия на руле, положительное плечо обката.
Продольный угол наклона оси поворота — кастер (рис.6) — дает динамическую стабилизацию. Принцип ее ясен из поведения рояльного колесика — в движении оно стремится оказаться позади ножки, то есть занять наиболее устойчивое положение. Чтобы получить тот же эффект в автомобиле, точка пересечения оси поворота с поверхностью дороги (с) должна быть впереди центра пятна контакта колеса с дорогой (d). Для этого ось поворота и наклоняют вдоль хода машины.
Теперь при повороте боковые реакции дороги, приложенные позади (спасибо кастеру!) стараются вернуть колесо на место — см. рис.7.
Более того, если на машину действует боковая сила, не связанная с поворотом (например, вы едете по косогору или при боковом ветре), то кастер обеспечивает при случайно отпущенном руле плавный поворот машины «под склон» или «под ветер» и не дает ей опрокинуться.
В переднеприводном автомобиле с подвеской МакФерсон ситуация совершенно иная. Эта конструкция позволяет получить нулевое и даже отрицательное плечо обката — ведь внутрь колеса здесь надо «запихнуть» лишь опору единственного рычага. Угол развала (и, соответственно, схождения) легко свести к минимуму. Так и есть: у Фиесты (как и у знакомых всем ВАЗов «восьмого» семейства) развал — 0°?30?, схождение — 0?0.5 мм. Такая регулировка развала-схождения называется нейтральной. Так как передние колеса теперь тянут автомобиль, динамическая стабилизация при разгоне не требуется — колесо уже не катится позади ножки, а тянет ее за собой. Небольшой (1°30?) кастер сохранен для устойчивости при торможении. Значительный вклад в «правильное» поведение автомобиля вносит небольшое отрицательное плечо обката — при возрастании сопротивления качению колеса оно автоматически корректирует траекторию.
Разумеется, настройки подвески делаются не абы как — конструкторы тщательно просчитывают геометрию, затем испытатели откатывают вариант на треке, снова пересчитывают, корректируют геометрию, и снова испытывают — и так множество раз. А потом машину покупает буратино-тюнер — и начинает «улучшать» конструкцию.
Первой (и наиболее распространенной) ошибкой является установка более широкой резины или резины на дисках с большим вылетом — это приводит к увеличению плеча обката колеса до положительных величин, и руль начинает рвать из рук, особенно при торможении.
Ошибка номер два — поднятие зада машины проставками. При достаточно высоких проставках кастер, и так небольшой, становится нулевым или даже положительным — последнее очень опасно, так как при резком торможении руль может просто вырвать из рук, а если оборвется рулевая тяга — катастрофа даже на прямом участке дороги будет неминуемой.
В отличие от этих двух ошибок, простое увеличение диаметра колеса (при сохранении неизменным вылета диска) на Фиесте не является проблемой — поскольку колесо имеет нейтральные (нулевые) углы развала и схождения, увеличение диаметра сказывается лишь на линейном значении кастера в сторону его небольшого увеличения. Ну и, как я объяснил вначале, влияет на настройку подвески по крену.
Параметр подвески, о котором почти ничего неизвестно
Когда вы «возитесь» с ремонтом подвески, экспериментируете с размерами колес или занимаетесь настройкой вновь поставленной подвески, может случиться конфуз, о котором вы, возможно, даже никогда не слышали – вполне вероятно, изменится радиус плеча обкатки. Эта «штука» может оказать серьезное влияние на управляемость вашего автомобиля.
Без четкого и полного понимания всех факторов, влияющих на работу подвески, расположение колес и отработки геометрии, легко совершить ошибку в настройке, которая в конечном итоге заставит ваш автомобиль почувствовать себя хуже, чем было раньше. При этом уловить то мгновение, когда была допущена досадная оплошность, достаточно сложно.
В общих чертах радиус плеча обкатки – это неуловимая, почти мифическая настройка, стоящая где-то на краю ключевых регулировок, таких как развал, смещение и размер колеса. По сути, она определяется расположением точки в пространстве, где воображаемая линия, проходящая через центр подвески, пересекает вертикальную линию, проходящую по центру колеса, эти две линии где-то встретятся. Важно, что этот угол высчитывают на автомобиле без нагрузки. Для подсчетов, проводимых инженерами, это крайне важно.
Обратите внимание на больший угол подвески относительно колеса
В общем, есть три основных варианта радиуса плеча:
Если две линии пересекаются точно на пятне контакта шины с дорогой, у такого автомобиля нет радиуса плеча обкатки.
Если линии пересекаются ниже пятна контакта, теоретически под землей, то это называется положительным радиусом плеча обкатки.
Когда обе линии сходятся над пятном контакта – это отрицательное плечо обкатки.
В зависимости от этих настроек они могут серьезно влиять на то, как автомобиль управляется, ускоряется и останавливается. Разные расчетные нагрузки на ось и конфигурации привода нуждаются в различных настройках, которые будут высчитаны еще задолго до того, как инженеры приступят к реализации желаемых характеристик управляемости. Да, у автопроизводителей куча сложной работы, и этот этап лишь один из них. Измените всего один параметр в подвеске и вы инициируете цепную реакцию, которая в конечном итоге может свести на нет вашу главную цель.
Радиус плеча обкатки относится к относительному углу между подвеской и осью колес
При нулевом радиусе распространенное мнение заключается в том, что эта настройка может заставить автомобиль чувствовать себя слегка неустойчивым в передней части при прохождении поворотов и при резком торможении.
С другой стороны, в неподвижном состоянии при повороте руля приходится поворачивать пятно контакта, максимально распластанное по поверхности дороги, что требует больше усилий и больше изнашивает шину. В наши дни такая настройка (с нулевым плечом) на автомобилях встречается крайне редко. Чуть больше или чуть меньше, но не ноль.
Можно, конечно, изменить нулевую настройку. Например, «выдвиньте» колеса при помощи прокладок или установите полностью регулируемые койловеры, и радиус может стать положительным. Это заставит шину «скрести» по земле при поворотах, добавляя неравномерный износ и уменьшая срок ее службы. Автомобиль с положительным плечом обкатки может вести себя на дороге непредсказуемо: руль при проезде неровностей может вырываться из рук, при проезде поворотов создается «ощутимый момент, препятствующий равномерному движению».
Положительный момент такой настройки существует для заднеприводных автомобилей. Им такая настройка полезна для того, чтобы помочь сохранить передние колеса в прямом направлении, даже когда вы отпустите рулевое колесо. Используется в спортивных автомобилях и поставляется в стандартной комплектации с большинством конструкций подвески с двойными поперечными рычагами.
Передняя ось Volkswagen Scirocco
Положительный радиус плеча не способствует торможению, если по какой-либо причине между сторонами транспортного средства действует различная сила. Скажем, если левые колеса имеют меньшее сцепление с дорогой и система ABS не позволяет развить на них максимальное усилие. В этом случае автомобиль будет пытаться развернуться в сторону колес с большим сцеплением.
Экстремальный положительный радиус плеча может сделать рулевое управление очень тяжелым, настолько, что это было действительно жизнеспособным только на старых автомобилях с очень тонкими шинами.
У большинства из нас на автомобилях стоит отрицательный радиус плеча, потому что он имеет тенденцию идти рука об руку с настройками распорок подвески МакФерсон. Это помогает управляемым передним колесам вести себя на дороге более стабильно, что хорошо для прохождения поворотов и общей управляемости автомобиля, если, предположим, у вас внезапно спустило одну из передних шин. Другой удобный «побочный эффект» заключается в том, что, если вы влетите колесами в воду с одной стороны автомобиля, отрицательный радиус сработает против естественного смещения автомобиля, смягчая последствия прохождения опасного участка.
Отрицательный радиус плеча безопаснее при аквапланировании
Настроить подвеску в отрицательном плече – наиболее безопасный вариант сделать это. Она (настройка) позволяет сгенерировать определенные усилия, которые уменьшат любую непреднамеренную водителем тенденцию к изменению направления движения, которая в случае с положительной настройкой может иметь место быть.
В результате в автомобилях с диагонально разделенными тормозными системами, если один контур выходит из строя, то оставшееся тормозное усилие на одном переднем и одном заднем колесе все равно не будут тянуть автомобиль в сторону.
Если вы меняете колеса, сменили размерность шин или провели перенастройку подвески (поставили проставки, занизили подвеску), убедитесь, что вы не забыли о такой важной вещи, как «радиус плеча». Кстати, это одна из причин, почему наше государство так жестко взялось за тюнингованные автомобили. Неумелым тюнингом можно испортить управляемость автомобиля, да так, что он станет опасным для передвижения по дорогам общего пользования.
Современные автомобили имеют всё более сложные и качественные шасси, которые должны соответствовать как требованиям по комфортабельности и спортивности, так и, в особой степени, требованиям безопасности движения.
Для того, чтобы требования к ходовой части выполнялись в течение всей «жизни автомобиля», а также после возможных аварий, сегодня существуют отличные возможности по проверке геометрии ходовой части и корректировке неправильных настроек.
Ходовая часть является связующим звеном между автомобилем и дорожным полотном. Как силы, действующие на опорную поверхность колеса и силы тяги, так и возникающие при прохождении поворотов силы бокового увода передаются ходовой частью на дорогу через колёса автомобиля.
Ходовая часть подвергается воздействию множества сил и моментов. Увеличивающаяся мощность автомобилей, а также возросшие требования к их комфортабельности и безопасности ведут к постоянному росту требований к ходовой части.
По мере усложнения конструктивного исполнения кинематики ходовой части с течением времени трудоёмкость регулировки постоянно увеличивалась, а допуски при регулировке постоянно уменьшались.
Для проверки и, при необходимости, регулировки кинематики ходовой части необходимо проверить или отрегулировать ходовую часть на специальных измерительных стендах. При этом необходимо учитывать, что регулировать ходовую часть следует только после проведённого ремонта, или возникновения проблем в этой ходовой части.
К ходовой части автомобиля относятся:
Точка опоры колеса — это расположенная в средней плоскости колеса точка пересечения перпендикуляра, проходящего через ось вращения колеса, с плоскостью дорожного полотна.
Средняя плоскость колеса проходит перпендикулярно оси вращения колеса по центру шины колеса.
Колёсная база — это расстояние между центрами колёс передней и задней оси.
Ширина колеи — это расстояние между серединами шин колёс каждой оси.
В случае независимой подвески колёс с поперечными или диагональными рычагами при сжатии и отбое упругих элементов подвески ширина колеи меняется.
Геометрическая ось движения представляет собой биссектрису суммарного угла схождения колёс задней оси.
Задняя ось является осью, определяющей курсовое направление автомобиля. Поэтому все измерения для колёс передней оси, а также некоторых вспомогательных систем водителя выполняются относительно геометрической оси движения. В оптимальном состоянии геометрическая ось движения лежит в продольной средней плоскости автомобиля.
Продольная средняя плоскость автомобиля представляет собой рассекающую автомобиль неподвижную плоскость, перпендикулярную дорожному полотну и проходящую через середину колеи передних и задних колёс (плоскость X-Z).
Угол тяги представляет собой угол между продольной средней плоскостью автомобиля (2) и геометрической осью движения (1). Он образуется из геометрической оси движения, бокового смещения и перекоса задней подвески. Если биссектриса угла направлена влево вперёд, то угол тяги называется положительным. Если она направлена вправо вперёд, то угол называется отрицательным.
Положение прямолинейного движения. Это положение колёс является вспомогательным положением, при котором индивидуальные углы схождения колёс относительно продольной средней плоскости у обоих передних колёс одинаковые. В этом положении осуществляется измерение углов установки колёс задней оси.
Оптимальный угол тяги. Индивидуальный угол схождения колёс задней оси представляет собой угол между продольной средней плоскостью автомобиля и секущей средней плоскости отдельного колеса.
Угол тяги положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону продольной средней плоскости автомобиля. Угол тяги отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от продольной средней плоскости автомобиля.
Суммарное схождение получают путём сложения индивидуальных углов схождения левого и правого колёс одной оси, причём необходимо учитывать знаки значений индивидуальных углов схождения.
Индивидуальный угол схождения колёс передней оси представляет собой угол между геометрической осью движения и секущей средней плоскости отдельного колеса.
Отрицательное схождение. Он положительный (положительное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону геометрической оси движения. Он отрицательный (отрицательное схождение), когда передняя часть колеса обращена в сторону от геометрической оси движения.
Развал — это угол между средней плоскостью колеса и вертикалью к точке пересечения средней плоскости колеса с опорной поверхностью. Различают положительный и отрицательный развал:
Поперечный наклон оси поворота — это наклон оси поворота (b) относительно перпендикуляра (a) (в плоскости, параллельной продольной средней плоскости автомобиля) к дорожному полотну. Благодаря поперечному наклону оси поворота при повороте управляемых колёс кузов автомобиля приподнимается, вследствие чего возникают силы, стремящиеся вернуть колесо в прямолинейное положение.
Различают положительное (+), отрицательное (–) и нулевое плечо обкатки. Плечо обкатки определяется развалом, поперечным наклоном оси поворота и вылетом колёсного диска.
Плечо обкатки — это расстояние между точкой опоры колеса и точкой пересечения продолжения оси поворота колеса (называемой также осью поворота) с опорной поверхностью колеса.
Плечо обкатки — динамическая стабилизация автомобиля. При отрицательном плече обкатки колесо с большим коэффициентом сцепления сильнее отклоняется внутрь — колесо самостоятельно стремится повернуться в сторону, противоположную развороту, — водитель должен просто удерживать рулевое колесо. При нулевом плече обкатки предупреждается передача посторонних сил на рулевое управление при подтормаживании тормозов с одной стороны автомобиля и при повреждении шины.
Продольный наклон оси поворота (кастер). Продольный наклон оси поворота — это наклон оси поворота в направлении продольной оси автомобиля относительно вертикали к плоскости дорожного полотна.
Различают положительный и отрицательный угол продольного наклона оси поворота:
Обратное схождение в повороте представляет собой разницу углов поворота колеса, движущегося по внешнему радиусу поворота (меньший угол) и колеса, движущегося по внутреннему радиусу поворота (больший угол).
Обратное схождение в повороте задаётся рулевой трапецией. Таким образом оно даёт представление о принципе работы рулевой трапеции при соответствующем повороте управляемых колёс — влево или вправо.
Передняя подвеска, рычаги рулевых тяг и рулевой механизм с рулевыми тягами в совокупности образуют рулевую трапецию. С помощью рулевой трапеции обеспечиваются разные углы поворота управляемых колёс, необходимые для движения в поворотах. Поворотный кулак и рычаги рулевой тяги расположены относительно друг друга не под углом 90°. Из этого вытекают неравные расстояния перемещения концов обоих рычагов рулевой тяги при повороте управляемых колёс. Это приводит к повороту управляемых колёс на разные углы.
Максимальный угол поворота — это угол средней плоскости колеса, движущегося по внутреннему радиусу поворота (B), и колеса, движущегося по внешнему радиусу поворота (A) относительно продольной средней плоскости автомобиля при повороте рулевого колеса влево-вправо до упора.
Максимальные углы поворота в обе стороны должны быть одинаковыми. Это обеспечивает одинаковые диаметры разворота.
Угол бокового увода колеса — это угол, образуемый плоскостью колеса к направлению движения (направлению движения колеса). Угол бокового увода возникает в том случае, когда на катящийся автомобиль действуют посторонние боковые силы, такие, как сила ветра и центробежная сила. При этом колёса меняют направление своего движения и движутся под определённым углом к прежнему направлению движения.
Если угол бокового увода передних и задних колёс одинаков, автомобиль обладает нейтральной поворачиваемостью. Если угол бокового увода передних колёс больше, возникает недостаточная поворачиваемость. Если угол бокового увода больше у задних колёс, возникает избыточная поворачиваемость.
Угол бокового увода зависит от нагрузки на колесо, посторонней силы, конструкции шины, профиля шины, давления воздуха в шине и силы трения сцепления.
Угол смещения колеса представляет собой угол между линией, соединяющей точки опоры колёс, и линией, проходящей под углом 90° к геометрической оси движения. Различают положительный и отрицательный угол смещения колеса:
Разница колёсной базы — это угол между соединительными линиями точек опоры передних и задних колёс. Различают положительный и отрицательный угол:
Боковое смещение — это угол между линией, соединяющей точки опоры переднего левого (правого) и заднего левого (правого) колёс и геометрической осью движения. Боковое смещение позволяет сделать вывод о возможных повреждениях кузова.
Разница ширины колеи представляет собой угол между линией, соединяющей точки опоры левого переднего и левого заднего колёс и линией, соединяющей точки опоры правого переднего и правого заднего колёс. Разница ширины колеи определяется как положительная, когда ширина колеи задних колёс больше ширины колеи передних колёс.
Смещение оси считается положительным, когда задняя ось, соотнесённая с геометрической осью движения, смещена относительно передней оси вправо. Смещение оси позволяет сделать вывод о возможных повреждениях кузова.
Вылет колёсного диска — это расстояние от середины обода до внутренней плоскости прилегания колёсного диска к ступице («x»).
Вылет колёсного диска влияет на ширину колеи и плечо обкатки. Различают три варианта вылета колёсного диска:
Расчётное положение
При разработке автомобиля вначале определяется расчётное положение. Это положение описывается системой осей координат X-Y-Z.
При этом оси Z и X проходят через центр передней подвески, ось Y в большинстве случаев проходит точно через центры передних колёс. Расчётное положение соответствует положению автомобиля при номинальной установочной высоте расположения кузова.
Все номинальные значения, указанные производителем автомобиля, относятся к расчётному положению.
Таким образом, при определении и сравнении данных в процессе проверки углов установки колёс всегда учитывается расчётное положение — это касается и описываемых далее терминов и обозначений для ходовой части.
Установочная высота
Установочная высота, или высота уровня оказывает решающее влияние на результаты проверки углов
установки колёс. На неё влияет загрузка, степень заправки топливного бака или других ёмкостей с жидкостью,
а также перепад температур, вследствие чего могут изменяться такие параметры ходовой части, как развал,
схождение и угол продольного наклона оси поворота управляемых колёс.
Полная информация в .pdf доступна здесь.
Движение плеча бегуна
Движение плеча бегуна
Распространенное заблуждение в области спортивных травм состоит в том, что, поскольку бегуны так сильно и постоянно ударяют по тротуару, любые травмы, которые они получают, ограничиваются ногами. В то время как большинство болей возникают где-то ниже талии, бег задействует ваши верхние конечности ритмичным и повторяющимся образом, что может повредить суставы и мышцы даже без удара.Ваши руки качаются вперед и назад почти 1000 раз на милю, поэтому боль в области лопаток и верхней части груди не является чем-то необычным для бегунов, обычно виноваты плохая осанка и мышечная слабость. Подъем, костыли, сидение и лежание обычно являются эффективными способами отдыха от травм ног; однако очень трудно «дать отдых» суставу руки, например плечу. Даже стоя или сидя, мускулатура плеча должна сокращаться, что может усилить боль.
Когда вы начинаете утомляться, либо в результате увеличенного пробега, либо в результате увеличения темпа, возникает естественная тенденция тянуть ваши плечи вверх или внутрь, обычно даже не осознавая этого.Такое поднятие плеч позволяет задействовать более крупные мышцы, чтобы помочь грудной клетке дышать. Однако со временем это возвышенное положение может вызвать разрушительное давление и трение в суставах верхней части тела.
Упражнение и растяжка некоторых мышц, которым вы уделяете меньше внимания во время бега, могут помочь облегчить боль в верхней части спины. Вы можете увеличить диапазон движений в этой области до или после бега, осторожно вытягивая шею вперед и из стороны в сторону, а также делая вращения плечами.Если вы отведете плечи назад и вниз и сожмете лопатки вместе, вы сразу же почувствуете отверстие в груди.
То, что вы делаете, когда не бегаете, также может сильно повлиять на то, как ваше тело чувствует себя во время тренировки. Это особенно верно в отношении верхней части спины, поскольку многие люди проводят большую часть своего рабочего дня сидя. Если вы пользуетесь компьютером, постарайтесь сохранить эргономичное положение, положив плечи на бедра. Удерживая мышь в удобном положении ближе к бедру, а не прямо перед собой, слишком далеко в сторону или слишком высоко, можно значительно снизить нагрузку на плечи в течение дня.Во время вождения держите руки расслабленными и как можно ниже по сторонам и старайтесь сознательно тянуть голову назад к подголовнику, чтобы не сутулиться по направлению к рулю.
Если боль в верхней части тела или плечах подкрадывается к вам и не проходит только после растяжки, хиропрактика и терапевтический массаж — отличные варианты для выравнивания суставов и улучшения общего диапазона движений.
Центр дополнительной медицины Kaiser Permanente
Домашние упражнения для неустойчивого плеча
В этой статье:
Обзор
Оптимизация функции плеча
Ваше плечо может демонстрировать проблемы нестабильности после травмы или периода неиспользования.Вы можете заметить, что ваше плечо соскальзывает или чувствует себя нестабильно при определенных занятиях. Часто в таких ситуациях наиболее эффективным лечением является восстановление нормальной силы и координации плеча.
Программа упражнений, представленная здесь, может быть полезна для оптимизации функции вашего плеча. Как и во всех программах упражнений, важно, чтобы эти упражнения были удобными и выполнялись постепенно. Перед их началом следует проконсультироваться с врачом.
Программа упражнений из трех частей
Часть I. Не допускайте выпадения плеча
Первая часть программы упражнений — сделать все возможное, чтобы плечо не «выскочило» из своего места.«Даже если кажется, что его« нужно »лопнуть, не делайте этого. Каждый раз, когда вы позволяете ему лопнуть, это облегчает его выполнение в следующий раз (точно так же, как повторное надувание воздушного шара облегчает выполнение каждого из них. подряд).
Часть II: Упражнения по укреплению вращательной манжеты
Вторая часть восстановительной программы касается укрепления мышц, которые вдавливают подушечку плеча в сустав. Эти мышцы называются мышцами вращающей манжеты.
Мышцы вращающей манжеты укрепляются за счет противодействия сопротивлению при вращении изнутри (по направлению к телу) и извне (от тела).
Важно, чтобы ваше плечо обладало как силой, так и выносливостью к внутреннему и внешнему вращению. Это означает, что вам необходимо выполнять не менее пяти тренировок с вращающей манжетой каждый день, каждая из которых занимает всего около пяти минут.
Примеры упражнений по укреплению вращательной манжеты плеча можно увидеть на изображениях и видео ниже.
Рис. 1 — Домашние упражнения для неустойчивого плеча. Упражнение для вращательной манжеты. Внутреннее вращение Рис. 2 — Домашние упражнения для неустойчивого плеча.Упражнение для вращательной манжеты. Внешнее вращение
Часть III: Упражнения для лопатных мышц
Третий компонент программы восстановления плеча — это тренировка мышц, которые уравновешивают мяч в лунке. Это в первую очередь те мышцы, которые приводят в действие вашу лопатку или лопатку.
Когда ваша лопатка становится ленивой или слабой, плечо имеет тенденцию смещаться и нестабильно. Цель этих упражнений — укрепить мышцы и избавиться от вредных привычек, которые могли развиться у вашего плеча.
Важно, чтобы ваше плечо обладало как силой, так и выносливостью к внутреннему и внешнему вращению. Это означает, что вам необходимо выполнять не менее пяти тренировок с вращающей манжетой каждый день, каждая из которых занимает всего около пяти минут.
Лопатные мышцы укрепляются и тренируются, как показано на изображениях и видео ниже.
Рис. 3 — Домашние упражнения для неустойчивого плеча. Упражнение на лопатку. Две руки Рис. 4 — Домашние упражнения для неустойчивого плеча.Упражнение на лопатку. Press Plus Рис. 5 — Домашние упражнения для неустойчивого плеча. Упражнения для лопатных мышц. Плечи плечами
Важность регулярных упражнений
Регулярные фитнес-упражнения помогают поддерживать гибкость и координацию суставов. Этот «смазывающий» эффект усиливается, если вы ежедневно выполняете получасовые аэробные упражнения.
Это упражнение может принимать различные формы, включая быструю ходьбу, бег трусцой, езду на стационарном или мобильном велосипеде, греблю, подъем по лестнице или использование симулятора беговых лыж.
Если у вас есть сомнения относительно вашей способности выполнять такую программу упражнений, вам следует проконсультироваться со своим терапевтом.
Не важно, чтобы эти упражнения выполнялись энергично. Важно только, чтобы в дополнение к программе растяжки полчаса вашего дня были посвящены какой-либо форме аэробных упражнений. Рекомендация для человека со здоровым сердцем и кровяным давлением — тренироваться до 30 минут с целевой частотой в две трети от его или ее максимальной частоты сердечных сокращений.Максимальная частота пульса рассчитывается путем вычитания вашего возраста из 220. Если вам больше 35 лет и вы мало тренировались или если вы не уверены в своем здоровье, вам следует проконсультироваться с врачом, прежде чем начинать этот аспект программы.
Если у вас есть какие-либо вопросы относительно вашего плеча или правильного лечения, сообщите об этом своему врачу.
Учебная лента, техника
Рис. 6. Техника с тейпомЕсли вам сложно удерживать плечо в устойчивом положении, попробуйте использовать технику «тренировочного тейпа».Попросите кого-нибудь наклеить ленту на тыльную сторону вашего плечевого сустава (от лопатки до тыльной стороны руки), в то время как ваша рука поднята прямо в сторону. Эта лента будет стремиться удерживать лопатку и вашу руку ровно и устойчиво, пока вы будете выдвигать руку вперед. Как и в случае с тренировочными колесами на велосипеде, после того, как вы научились технике равновесия, вы можете отказаться от тренировочной ленты.
По мере того, как вы набираете силу и координацию, старайтесь постепенно выполнять больше своих обычных действий, концентрируясь на удержании подушечки плеча в суставе.Избегайте действий и положений, которые угрожают устойчивости вашего плеча, одновременно выполняя те, которые вы можете выполнять с уверенностью. Плавание и гребля и использование тренажеров для беговых лыж — все это хорошие упражнения для развития силовой координации и выносливости. У них также есть преимущество в том, что они тренируют оба плеча одновременно.
Постоянные регулярные занятия этими упражнениями необходимы для успеха. Нельзя сказать, что «упражнения не помогают», если не придерживаться качественной программы хотя бы полгода.Ведите ежедневный журнал тренировок, чтобы врач мог просмотреть его, когда вы вернетесь в офис.
Краткое изложение домашних упражнений для неустойчивого плеча
Таким образом, краеугольными камнями реабилитационной программы являются
- Не позволяйте плечу выпирать,
- укрепление мышц вращательной манжеты,
- оптимизирует силу и выносливость мышц, управляющих вашей лопаткой, и
- Восстановление техники и уверенности в нормальном использовании плеча.
Помните, что плечи многих спортсменов, например, гимнастов, довольно расслаблены, но их стабилизирует превосходная мышечная сила и изученные техники нервно-мышечного контроля. Только упражнения и тренировки могут восстановить правильное использование плеча.
Чтобы получить самую свежую информацию о артрите плеча, следите за нашим блогом:
http://shoulderarthritis.blogspot.com/
Свяжитесь с
Если у вас есть вопросы относительно хирургического лечения артрита, обращайтесь по электронной почте Фредерик А.Мацен III, доктор медицины, по адресу [email protected].
Тренировка плеч: 3 упражнения для плеч, которые может выполнять каждый
Плечи обычно не являются частью тела, на которой люди сосредотачиваются, пытаясь похудеть или повысить тонус, но наличие стройных плеч может творить чудеса с вашим телосложением в целом. Попробуйте эту тренировку для плеч, чтобы придать им форму и тонус.
Военный жим сидя
Военный жим, также известный как жим над головой или строгий жим, является флагманским упражнением для плеч, так как это сложное движение, прорабатывающее все части ваших плеч, и, как таковое, будет первым упражнением в любой хорошей тренировке плеч.Этот вариант классической игры выведет жжение на новый уровень и действительно проверит ваши возможности. Ваши плечи полностью изолированы, поэтому негде спрятаться и не спастись от ожога.
Как выполнять
Если у вас есть партнер, который передает вам штангу, вы можете выполнять это упражнение где угодно. Если вы в одиночестве, вам нужно будет сесть под штангу, чтобы вы могли расположить штангу над собой.
- Сядьте на пол, вытянув ноги перед собой и выпрямив спину.
- Держите штангу обеими руками близко к груди на уровне подбородка.
- На выдохе поднимите штангу над головой, пока руки не выпрямятся.
- На вдохе медленно и уверенно опустите штангу до уровня подбородка. Это 1 повторение. Попробуйте выполнить 10-12.
Поскольку вы сидите на полу, ваши ноги и корпус не смогут поддерживать ваши плечи, и поэтому это полностью изолирующее упражнение, подчеркивающее всю слабость и действительно дающее отдых вашим силам.Начните с легкого веса, пока не увеличите свою силу. Это должно быть сложно!
Подъем гантелей лежа
Это упражнение для одной руки, которое нацелено на дельтовидные мышцы и придает форму и тонус боковым сторонам плеч. Опять же, это изолирующее упражнение, поэтому оно сильно сгорит, но даст отличные результаты.
Как выполнять
Вам нужно будет найти что-нибудь прочное, способное выдержать весь ваш вес, которое вы сможете удерживать и отталкивать.Для этого должно работать любое оборудование, прикрепленное к стене в спортзале.
- Держите что-нибудь за изучение одной рукой, ноги вместе и близко к конструкции, наклоняйте корпус, пока ваша рука не выпрямится.
- С гантелью в другой руке поднимите руку из стороны в сторону до уровня плеч и снова опустите вниз. Это 1 повторение. Выполните по 10 на каждой руке.
- Выполните все повторения на одной руке, прежде чем переходить на другую.
Подъем переднего колеса с рулевым колесом
Возможно, вы раньше делали фронтальные подъемы в тренажерном зале, поскольку они очень просты, их легко выполнять и дают отличные результаты.Вот почему мы выводим его на новый уровень, добавляя движение «рулевого колеса», чтобы усилить ожог. Выполняйте это упражнение медленно, чтобы добиться максимальных результатов.
Как выполнять
- Встаньте прямо, ноги на ширине плеч и держите тарелку, как руль, обеими руками перед собой.
- Медленно поднимите пластину до уровня плеч.
- Удерживая пластину в этом положении, медленно поверните ее, как рулевое колесо.
- После нескольких поворотов снова медленно опустите пластину.Это 1 повторение. Попробуйте за 10-12.
Профилактика плеча дальнобойщика — Truck News
Если вы когда-либо теряли время из-за травмы опорно-двигательного аппарата на работе, вы не единственный. Согласно недавнему исследованию, водители коммерческих грузовиков сталкиваются с одним из самых высоких показателей травм, пропущенных рабочих дней и затрат на компенсацию рабочих по сравнению с другими профессиями.
Несмотря на то, что травмы спины являются наиболее частой травмой среди водителей грузовиков, вторая по частоте травма — травмы плеча — заживают дольше, требуют больше времени простоя и обычно требуют более обширного лечения, чем травмы спины.
Бюро статистики труда США утверждает, что даже более динамичные профессии, требующие подъема тяжестей, такие как рабочие, складские рабочие и т. Д., Имеют более низкий уровень травм плеча, чем водители грузовиков. Поэтому неудивительно, что заболевание плеча, напрямую связанное с отраслью грузоперевозок, называется «плечо дальнобойщика», состояние, которое включает в себя ряд проблем, связанных с сухожилиями и связками плеча.
Плечи каждого человека от природы подвержены травмам. Состоящий из трех костей — ключицы (ключица), плечевой кости (кость плеча) и лопатки (лопатка) — плечо удерживается вместе с множеством мышц, связок и сухожилий. Шарнир плечевого сустава и суставная впадина движутся плавно, что позволяет вашей руке разворачиваться и отклоняться от тела, а также вращаться круговыми движениями. Приспособление к этому широкому диапазону движений суставов, мышц, сухожилий и связок снижает стабильность вашего плеча.
ПлечоTrucker чаще всего используется водителями грузовиков из-за движения, которое требуется при выполнении повседневных обязанностей. Повторяющиеся движения при посадке и выходе из кабины, укладывании тента, сцеплении, погрузке и разгрузке грузовика могут привести к хроническому воспалению суставов, бурситу, вывиху плеча, ударам и хронической сильной боли в плече. Кроме того, водители грузовиков часто испытывают разрывы вращающей манжеты и разрывы губ, которые являются обычными травмами для спортсменов, занимающихся повторяющимися метаниями или видами спорта над головой, включая бейсбол, футбол и бейсбол (и все эти травмы усугубляются, если вы носите с собой лишнее масса).
Кроме того, длительное сидение, связанное с переноской на дальние расстояния, может привести к дальнейшим повторяющимся травмам от растяжения, поскольку сидение увеличивает давление на позвоночник на 50%.
В дополнение к нормальному напряжению позвоночника сидя, во время вождения вы также должны компенсировать небольшой наклон вправо дороги, предназначенный для того, чтобы дождевая вода могла легко стекать в канаву. Чтобы оставаться в центре полосы движения и не допустить смещения вашего снаряжения на обочину, вам постоянно приходится тянуть колесо влево, обычно используя (и напрягая) левое плечо.
Удержание этого положения тяги влево каждую секунду каждой минуты каждой мили на протяжении всей долгой рабочей недели может привести к тому, что ваши мышцы в конечном итоге станут неуравновешенными, поскольку ваше тело накапливает липкие волокна между слоями мышц, чтобы попытаться сохранить равновесие.
Эти развивающиеся адгезивные волокна могут в конечном итоге связывать мышцы плеча и препятствовать свободному движению, что приводит к онемению, покалыванию, ограничению диапазона движений и, в конечном итоге, к изнурительной боли в плече.
Другая причина травмы плеча — резкие движения руля, согласно недавнему британскому исследованию, особенно когда ваше сиденье отведено далеко назад, так что ваши руки полностью вытянуты, когда вы держитесь за руль.Если вы сядете удобно ближе к рулю, это снизит нагрузку на плечи при рулевом управлении в обычном и аварийном режиме.
Чтобы поддерживать целостность плеча, включайте в свой рацион продукты, которые укрепляют мышцы и соединительную ткань, например фрукты и овощи с высоким содержанием антиоксидантов и качественные белки. Вам также могут помочь добавки, содержащие сульфат глюкозамина и сульфат хондроитина.
Также попробуйте следующее простое перекрестное растяжение рук, чтобы сохранить гибкость плеч:
Сидя, расслабьте плечи и осторожно потяните одну руку за грудь, насколько это возможно.Задержитесь в этом положении другой рукой на 30 секунд, затем расслабьтесь на 30 секунд. Повторите то же самое с другой рукой. Делайте четыре повторения на каждую сторону пять-шесть дней в неделю.
Помните, ваша постоянная способность управлять рулем лежит на ваших плечах.
Травма вращающей манжеты: слишком большое плечо к колесу
Медицинский осмотр Патрика К. Дентона, MD
Ваш врач поднимает ваши руки над головой. Затем вас просят медленно опустить руки рядом с собой. Обе руки медленно двигаются, пока они не выйдут прямо из плеча.Когда вы продолжаете, одна рука просто быстро падает на бок.
Иногда диагностика не требует использования диагностического оборудования. В этом случае простой (и названный просто) «Тест с опущенной рукой» может сказать вашему специалисту-ортопеду, если важная группа мышц плеча — вращающая манжета — разорвана.
Что такое ротаторная манжета?
Вращающая манжета — это группа из 4 мышц плеча, которые работают с сухожилиями, прикрепляя «мяч» на плече к «чашке» на плече.
Помимо удержания плечевого сустава на месте, вращающая манжета помогает поднимать предметы над головой и вращать руки.
Причины разрыва ротаторной манжеты
Воспаление или разрыв вращательной манжеты плеча — наиболее частая травма плеча.
Воспаление развивается медленно. Костные шпоры раздражают мышцы и сухожилия. Иногда раздражение вызывает просто постоянное использование в течение многих лет.
Разрыв обычно возникает в результате внезапного падения или травмы плеча или вытянутой руки, чаще всего у людей старше 40 лет.Метание, покраска или карьера, связанная с поднятием тяжестей, может закончиться разрывом порезов ротатора.
Признаки травмы вращательной манжеты плеча
- Боль . Вы почувствуете легкую или острую боль в верхней и передней части травмированного плеча. Он может распространиться по стороне плеча. И он может быть достаточно серьезным, чтобы нарушить ваш сон.
- Вздутие . Отек — это естественный механизм реакции вашего тела. Это часто вызывает боль.
- Слабость и потеря функций .Вы обнаружите ограниченный диапазон движений и невозможность поднимать предметы над головой. Это может ограничить вашу способность выполнять простые задачи, такие как расчесывание волос или одевание.
Лечение травм вращательной манжеты плеча
Без хирургии : Личные врачи или специалисты-ортопеды сначала пробуют консервативные методы лечения, включая медикаменты и физиотерапию. Эти методы лечения могут уменьшить боль и снять воспаление.Однако, если ваша ротаторная манжета порвалась, единственный способ решить проблему — хирургическое вмешательство.
При необходимости операции:
- Пора на операцию, если:
1) Симптомы длятся от 3 до 6 месяцев
2) Вы недавно получили острую травму
- Частичный разрыв можно исправить путем сшивания двух отдельных частей вместе.
- Полный разрыв, проходящий через сухожилие, требует повторного прикрепления ткани к кости.
Ваше восстановление
Операция проводится амбулаторно. Однако выздоровление и реабилитация требуют времени и усилий с вашей стороны.
В течение примерно 4-6 недель ваша рука будет иммобилизована на повязке.
Ваш хирург и физиотерапевт определят, когда вы можете начать «пассивные упражнения», когда терапевт перемещает вашу руку в разные положения. Обычно это происходит через 4-6 недель после операции.
Примерно через 6-8 недель после операции вы начнете «активные упражнения», когда будете двигать рукой без помощи терапевта.
Терапия переходит в программу укрепления, обычно через 8–12 недель после операции.
Через 4-6 месяцев после операции у большинства пациентов восстанавливается диапазон движений и сила.
Не ждите
Травмированная или разорванная ротаторная манжета не улучшается сама по себе. Обратитесь к своему личному врачу или специалисту-ортопеду, чтобы избежать дальнейших травм в результате проблемы.
Найдите ближайшего к вам ортопеда.
Растяжение плеча — Harvard Health
Что это такое?
Растяжение плечевого сустава — это разрыв связок плеча, жестких полос фиброзной ткани, соединяющих кости друг с другом внутри или вокруг плечевого сустава.Хотя большинство людей думает о плече как о едином суставе между костью плеча (плечевой костью) и туловищем, на самом деле у плеча есть несколько более мелких суставов за пределами впадины кости руки. Связки соединяют четыре кости, которые важны для функции плеча. К этим костям относятся:
- Треугольная лопатка, называемая лопаткой
- Костный узел в верхней части лопатки, называемый акромионом
- Ключица, называемая ключицей
- Грудина, называемая грудиной
Растяжение связок плеча, которое разрывает связки, чаще всего возникает в суставе акромиона и ключицы, называемом акромиально-ключичным суставом.Эту травму иногда называют отрывом плеча. Реже растяжение плечевого сустава затрагивает сустав между грудиной и ключицей, который называется грудинно-ключичным суставом. Этот сустав находится в пределах дюйма от средней линии груди. Многие и не догадались, что это часть плеча.
Чтобы продолжить чтение этой статьи, вы должны войти в .Подпишитесь на Harvard Health Online, чтобы получать немедленный доступ к новостям в области здравоохранения и информации Гарвардской медицинской школы.
- Исследовать состояние здоровья
- Проверьте свои симптомы
- Подготовиться к визиту к врачу или обследованию
- Найдите лучшие методы лечения и процедуры для вас
- Изучите возможности для улучшения питания и физических упражнений
Новые подписки на Harvard Health Online временно недоступны. Нажмите кнопку ниже, чтобы узнать о других наших предложениях по подписке.
Подробнее »
5 вещей, которые нужно знать, если у вас замерзло плечо
Если вы слышали о замороженном плече, также известном как адгезивный капсулит, то знаете, что это неинтересно. Замороженное плечо потеряло нормальный диапазон движений и вызывает боль. Состояние может длиться несколько месяцев, и люди, живущие с ним, должны знать следующие 5 вещей:
Что нужно знать о замороженном плече Сохранить Симптомы замороженного плеча включают боль в плече, скованность и снижение диапазона движений.
См. Что нужно знать о замороженном плече
1. Вы можете получить тендинит
Замороженное плечо имеет тенденцию втягивать закругленную головку плечевой кости (кость плеча) дальше в ее впадину. Люди с замороженным плечом могут заметить, что пораженная рука кажется немного короче другой. Сухожилия руки могут подвергаться напряжению, пытаясь компенсировать это изменение, что приводит к тендиниту или другой тендинопатии. Избегание болезненных движений, легкое растяжение и физиотерапия могут помочь облегчить симптомы тендинита.
Узнайте, в чем разница между тендинитом, тендинозом и тендинопатией?
объявление
2.… И боль в шее
Ежедневные движения, такие как мытье волос, надевание майки или сон в позах, которые не вызывают сильной боли в плечах, могут растягивать шею. Со временем шея может стать жесткой или болезненной. Регулярные растяжки и массаж могут помочь снять напряжение в шее.
См. Симптомы замороженного плеча
3.Вы должны использовать пораженную руку.
Отдых пораженной руки не способствует заживлению плеча. На самом деле, медицинские работники говорят, что отдых для плеча может ухудшить состояние из-за того, что вокруг капсулы плеча образуется больше спаек. Кроме того, использование плеча помогает поддерживать мышечную силу, что в дальнейшем может предотвратить дополнительные проблемы.
См. Лечение замороженной лопатки
Итак, может быть немного неудобно держать обе руки на рулевом колесе или тянуться к шкафу, но если вы можете сделать это, не вызывая боли, попробуйте.
4. Гормоны имеют значение
Женщины в возрасте от 40 до 50 лет подвергаются более высокому риску обморожения плеча. Многие женщины сообщали о случаях замерзания плеча, которые совпадали с перименопаузой, менопаузой или началом или окончанием заместительной гормональной терапии.
См. Причины и факторы риска замороженного плеча
5. Плечо не может восстановить полный диапазон движений
Медицинские эксперты называют замороженное плечо «самоограничивающимся» состоянием, что означает, что в конечном итоге оно пройдет само.Однако люди с замороженным плечом могут не восстановить полный диапазон движений. Они также могут заметить, что их пораженное плечо все еще поднимается немного выше другого плеча, когда они поднимают руки над головой.
См. Диагностика замороженного плеча
После нескольких месяцев боли в плече и сильного ограничения движений многие люди просто рады иметь «почти нормальное» плечо. Но долгосрочные аффекты, несомненно, разочаровывают и разочаровывают. Люди, которые хотят восстановить 100% диапазон движений, могут поговорить со своими врачами или физиотерапевтами, чтобы узнать, могут ли помочь дополнительные методы лечения.
