Повітря як пружина, теорія повітряних вилок - dual air - велосипеди - катання, ремонт Велобайк,

Мене часто запитують - а навіщо потрібна така приблуда як подвійна повітряна камера в амортизаційних вилках? Найчастіше народ сам розуміє сенс роботи цієї технології, іноді навіть уявити собі не може. Що ж, довелося взяти в руки MS Excel і змоделювати роботу повітряної вилки з подвійною повітряною пружиною. Наприклад, такий як Rock Shox Reba Race Dual Air або SID.
Ось схематичне зображення системи Dual Air. Зверху, над поршнем, в нозі вилки (чорний колір) розташована позитивна повітряна пружина: вона власне і забезпечує пружність вилки. Під поршнем - зворотна, негативна пружина. Вона забезпечує «плюшевий» при роботі вилки. Чим більше повітря в негатівке, тим більше чутлива вилка на малих ходах.
Відразу ж виникає питання: а чому вилка не може бути плюшевої без негатівкі? А ось тому. Фізика стисненого повітря така. І далі я підтверджую це своїми розрахунками.
Повітря - пружне середовище. При стисненні він нагрівається і, якщо немає тепловідведення в стінки, ця теплота ще більше збільшує тиск усередині камери стиснення. У підсумку характеристика стиснення типовою «найпростішої» повітряної вилки нагадує параболу. Таку характеристику називають прогресивною і, в общем-то, це добре, тому що прогресія в кінці ходу зменшує ризик пробою (наприклад, я ні разу не зміг пробити свій RS SID, хоча бив його сильно). Однак ось у чому проблема: як тільки ти накачаєш в камеру потрібну кількість тиску, характеристика «йде» вгору, і на початку ходу у тебе з'явиться дуже навіть відчутне зусилля, необхідне для «страгивания» вилки. Це не добре, адже така вилка абсолютно не плюшева, а дуже навіть жорстка на початку ходу.
Як бачимо, для страгивания вилки потрібно зусилля майже в 50 кг (в розрахунку прийнято тиск в 100 PSI, діаметр повітряної камери 28 мм і її початкова глибина 100 мм). А що буде, якщо ми в пару до позитивної камері додамо негативну?
Малюнок 3. Характеристика повітряної пружини з позитивною і негативною камерою
Як бачимо, ситуація змінюється докорінно. Зеленою лінією показана характеристика позитивної камери (така ж, як в прикладі вище), синьою - окремо негативної. Результуюча характеристика - червона. В даному прикладі я свідомо підігнав значення діаметрів і початкових обсягів камер так, щоб результуюча сила на початку ходу стала рівною нулю (діаметр негативної камери 26 мм, початковий тиск 115 PSI, початкова глибина 10 мм). Як можна помітити, у другій половині ходу вилки вплив негативної камери сходить нанівець, що й не дивно, адже її обсяг дуже сильно збільшується, в той час як обсяг позитивної камери пропорційно зменшується. Загалом, ось вам нульове зусилля страгивания, та сама «плюшева» вилка. А що буде, якщо ми не повністю завантажених негативну камеру?
В цьому випадку у нас негативна повітряна пружина не зможе компенсувати повністю «преднатяг» позитивної камери. Тому зусилля початкового зсуву знизиться (в даному прикладі наполовину), але не зникне повністю.
Граючись із діаметрами і обсягами камер, можна домогтися будь-якої необхідної характеристики стиснення. Можна відвести гіперболу вправо, зробивши вилку майже лінійної, а можна навпаки, надати їй жахливу прогресію вже в середині ходу, при цьому в нульовій зоні вилка залишиться плюшевою.
Надалі я вдосконалюючи свою розрахункову модель, вставивши туди варіанти з негативними крученими пружинами. Як тільки програма буде готова, я викладу її в вільний доступ.
Ця замітка, а також багато інших - на моєму ЖЖ: Норкороманьяк: велострасті від Романа

а тепер тупа практика, на відміну від розумної теорії.
У мене під столом стоїть вилка Рок Шокс Ревелейшн з позитивною і негативною камерами, цілком і повністю здута до кімнатного тиску (в очікуванні зміни масла). Зусилля початкового зсуву досить велика.

шутю. просто крім тиску, є така фігня - як тертя

У мене ще вчора в такому ж стані була Reba Race Dual Air. Ті ж симптоми. При повністю скинутий тиску особливо добре відчувається тертя в напрямних, пильовиках і сальники. Коли вилка накачана, це тертя вже не так помітно на тлі опору вилки.

Все можна виміряти. Проблема в тому, що у мене нової вилки будинку вже немає.

Я так розумію мет. пружина працює в області пружної дефформаціі, і якщо побудувати її графік,
то залежність буде лінійної, в отл. від параболи повітряного Аморта.

У пості Буби, як раз навпаки, йдеться (мається на увазі), що пружинний аморт йому здається більш пллюшевим.
На дрібних ходах (в теорії) повітряний амотр. повинен бути більш м'яким, а ось до кінця ходу повинен мати більшу прогресією, ніж пружинний його побратим (все це якраз і пояснюється параболою, ок я ий ти сказав).
Так що, я б не став так однозначно списувати плюшевих підвіски на малих ходах на пружинний аморт.

Я так розумію, що пружинний амморт дає великого плюшевого через якраз меншого зусилля зсуву, бо в пружинних амморти сальники менш тугі (їм не треба тримати пристойний тиск) і меншого розміру (порівняйте діаметри штоків у двох типів амморти).

Сальники НЕ ТРИМАЮТЬ тиск # 33; Просто тому, що тиск створюється ВСЕРЕДИНІ ноги, а сальники - не победит неї, між ногою і штанами.
Насправді великого плюшевого пружинних вилок через те, що у кручений пружини спочатку лінійна характеристика з нулем зусилля на початку ходу.

Олексій. Ваша теорія програє впертою практиці))) Якщо на твою ендуро поставити пружинний аморт, ти в цьому переконаєшся сам.

Ні, я забув. що аморти мають надлишковий тиск
ладно, у мене сесія - голова іншим зайнята, ступив.

До речі, є всім нам добре відома пружинна вилка з негативної пружиною. "Сама плюшева з усіх" (с) Норкороман)) Я маю на увазі Fox Vanilla.