[sprężyna powietrzna] Budowa i szczelność

[MD11]

Wybaczcie jeśli pytam o oczywiste rzeczy, ale nie miałem nigdy amortyzatora powietrznego (nie wspominając o jego rozkręcaniu) i nie wszystko jest dla mnie intuicyjne, a chciałbym wiedzieć jak to działa.

 

Dla ustalenia uwagi weźmy na warsztat sprężynę powietrzną Float z amortyzatorów FOX:

https://youtu.be/03pdywBkuNQ?t=42.

 

W załączniku dodaję jej zdjęcie z ponumerowanymi częściami:

.

 

Jeśli dobrze rozumiem, części nr 1 i 3 siedzą w bezruchu wewnątrz górnej goleni amortyzatora i wraz z jej ściankami tworzą komorę powietrzną.

 

Część nr 2 działa jako tłok i porusza się cały czas wewnątrz górnej goleni rozdzielając powyższą komorę powietrzną na 2 komory - pozytywną i negatywną.

 

Szczelność części 1 jest dla mnie jasna - jest tam metalowy gwint i uszczelka, więc wszystko jest mocno przykręcone do goleni i powietrze nie ma prawa tamtędy uciec. Część 3 nie jest przykręcana, ale przynajmniej się nie rusza, więc powiedzmy, że uszczelka i slick honey załatwiają temat. Część numer 2 (tłok) co prawda porusza się cały czas podczas jazdy i w trakcie kompresji musi utrzymać dużą różnicę ciśnień pomiędzy komorą pozytywną, a negatywną, ale trwa to krótko, bo tłok co chwilę powraca do położenia wyjściowego, gdzie ciśnienia w komorach się wyrównują.

 

Najbardziej interesuje mnie, co dzieje się w miejscu nr 4 oznaczonym strzałką - tam drążek tłoka (nr 5) przechodzi przez cześć nr 3, którą FOX nazywa negative plate, czyli po prostu "płytka komory negatywnej". Jednocześnie to połączenie musi utrzymać ciśnienie od 5 do 9 barów, bo na tyle pompuje się amortyzator (w zależności od wagi zawodnika).

 

Pytanie brzmi: czy ta konstrukcja działa tak, jak opisałem i jak to się dzieje, że ten drążek cały czas się tam porusza, a komora powietrzna trzyma ciśnienie?

 

A może nie trzyma i amortyzator trzeba dopompowywać co tydzień, bo powietrze ulatuje przez to łączenie? Czy jakaś uszczelka i slick honey wystarczają, żeby to miejsce było szczelne?

[Fonika]

Nie do końca rozumiem czego dotyczy pytanie ale spróbuję pomóc.

W części numer 3 jest też uszczelnienie od wewnątrz tak aby shaft (drążek tłoka) również był uszczelniony. A trzyma się w ladze na pierścieniu który wchodzi w rowek w ladze i nie pozwala tej części wypaść w dół do dolnej lagi.

[MD11]

Dziękuję za odpowiedź. Rozumiem, że to uszczelnienie wewnątrz części numer 3 wystarcza, aby powietrze nie uciekało z komory negatywnej? Tylko o to mi chodziło.

 

Dla mnie to jest nieintuicyjne, bo np. 5 barów w oponie to duże ciśnienie i wystarczy malutka dziura, żeby powietrze uszło z dętki w ciągu kilku godzin. W amortyzatorze mamy łączenie drążka (shaft) z uszczelką i pomimo, że ten drążek się ciągle porusza (więc wydawałoby się, że jakiś minimalny luz pomiędzy nim, a uszczelką musi być), to jednak powietrze w tym miejscu nie ucieka.

 

[Kolmark]

Nie ma tam żadnego luzu, wprost przeciwnie, o-ring zakłada się taki, żeby  - w tym przypadku -  jego średnica wewnętrzna była nieco mniejsza od średnicy shafta. Powietrze chcąc się przedostać przez o-ring musiałoby go ścisnąć jeszcze bardziej, co nie jest takie łatwe, ponieważ o-ring wypełnia dość ciasno rowek, w którym jest umiejdcowiony. Smar zmniejsza znacząco tarcie pomiędzy o-ringiem a powierzchnią drążka i dodatkowo uszczelnia połączenie. Wbrew pozorom takie połączenia są bardzo szczelne i trwałe, poza tym w komorze dodatniej amortyzatora ciśnienie w czasie jego pracy może dochodzić do znacznie większych wartości niż statyczne. Mocno upraszczając - w amortyzatorze o skoku 100mm napompowanym do 100PSI (ok. 7bar), który schował się na 50mm ciśnienie wzrasta dwukrotnie, przy wykorzystaniu skoku 75mm wzrasta czterokrotnie itd. czyli może wynieść teoretycznie i 400PSI czyli 28bar, a nawet jeszcze więcej. To jest duuuuże uproszczenie, bo ciśnienie narasta nieliniowo w funkcji objętości i taka sama zmiana objętości powoduje większy skok ciśnienia tym bardziej, im mniej skoku w amorze zostało. Z grubsza można to jednak zaniedbać i przyjąć, że w interesującym nas zakresie zależność jest liniowa.

 

Zasadniczo każdy amortyzator powietrzny można sobie wyobrazić jako pompkę rowerową, którą odwracasz wylotem do góry i zatykasz go. Rączka pompki to dolne golenie, korpus to górne i masz prymitywny amortyzator powietrzny z jedną komorą powietrzną.

[MD11]

Dziękuję za wyjaśnienie.

[Fonika]

Uszczelka niekoniecznie jest ciaśniejsza niż shaft ale ciśnienie załatwia sprawę - im większe ciśnienie tym mocniej dociśnięta uszczelka.

 

Dodam tylko, że np. w damperach ciśnienie wyjściowe oleju potrafi sięgać nawet 500psi, a uszczelnienie na tłoczysku jest identyczne i trzyma bez problemu, wszystko to dzięki temu, że uszczelnienie jest tym mocniejsze im większa różnica ciśnień.

 

Bardzo ładnie i obrazowo jest to tutaj wyjaśnione (akurat nurkuję trochę i w butlach oraz automatach powszechnie stosuje się o-ringi, a ciśnienia są kosmiczne np. 200 atmosfer).

http://www.nurkomania.pl/sprzet_nurkowy_o-ring.htm