Foto sospensioni, confrontiamo le molle a riposo.

[ggcapp]

posto perche' utile e ben scritto:

Molle, lineari, progressive... facciamo chiarezza!!!
Ho visto in questi giorni che come di ricorrenza si parlava di molle forcella etc.Ora, per evitare ai piu' inesperti di farsi convinzioni errate e/o farsi fottere da sedicenti meccanici/preparatori proviamo a riepilogare la faccenda sinteticamente.Va da se che i piu' esperti sanno gia' tutto.

MOLLE
Ci sono innumerevoli tipi di molla, ma nelle sospensioni si utilizzano universalmente quelle classiche a spirale.Una molla cosi' fatta e' caratterizzata da una serie di fattori che ne determinano la durezza e il tipo di risposta:
materiale
diametro del "filo"
diametro della spira
Distanza tra le spire (detta "passo")

MOLLE LINEARI
se tutti i parametri sopra citati sono costanti, cosa constatabile a semplice vista, la molla e' lineare.Questo significa che e' caratterizzata dalla legge elastica F = k x Y
semplicissima formula che dice che schiacciata di una forza F si comprime di una distanza Y che dipende dal valore di K.
In pratica, per determinare la retta di queste molle disegnate un paio di assi cartesiani, in ordinate mettete i kg, in ascisse i cm. A questo punto posate un qualunque peso noto sulla molla e misurate l'accorciamento.Esempio, con 10 kg si accorcia di 1 cm.Riportate sul diagramma il punto corrispondente e unite l'origine degli assi con quel
punto e prolungando la retta.Essendo la molla lineare si vedra' che ogni 10 kg in piu' la molla si schiaccia di 1 cm, per cui 50kg= 5 cm, 100 kg= 10 cm e cosi' via.

PRECARICARE LA MOLLA
Supponiamo ora di precaricare coi registri o spessori la molla per esempio di 2 cm, cosa succede? semplice, prendete la retta gia' disegnata e aggiungete 20 kg in altezza a tutti i punti, in pratica tracciate la nuova curva, che non e' altro che una retta parallela a prima alzata di 20 kg.Noterete che non parte piu' dal punto 0 kg=0 cm, bensi' dal punto 20 kg=0 cm, il che significa che fino a un carico di 20 kg NON si muove nemmeno, e da li' in avanti c'e sempre un divario di 20 kg, per cui 70 kg = 5 cm , 120
kg= 10 cm

Cosa abbiamo ottenuto? una molla che su tutta la sua escursione richiede piu' forza per essere compressa, quindi il fondo corsa e' piu' difficile, ma la sensibilita' alle basse escursioni e' penalizzata in quanto invece di muoversi di 1 cm ogni 10 kg di carico fino a 20 kg non si muove nemmeno.Puo' andarci bene cosi', ma essenziale e' che sappiamo che cio' che guadagniamo da una parte lo perdiamo dall'altra.

MOLLE PROGRESSIVE
Una molla progressiva non e' descritta da una retta, ma da una curva, in pratica occorre porre diversi pesi in progressione sopra e tracciare per punti la relativa curva.Posso quindi avere una reazione sensibile per le minime escursioni e un progressivo irrigidimento verso il fine corsa.

COME COSTRUIRE UNA MOLLA PROGRESSIVA
Occorre variare le caratteristiche costruttive citate prima.
Un tipico primo passo, usato spesso sugli ammortizzatori era di mettere due molle lineari caratterizzate da K differente una sopra all'altra, ottenendo una curva data dalla composizione di due rette spezzate, in pratica prima lavora la piu' tenera, quando questa e' a pacco parte l'altra.
Un secondo modo sarebbe quello di variare il diametro del filo,ma industrialmente e' una complicazione inaccettabile.
Un ulteriore modo usato e' quello di variare il diametro della spira, in pratica fare la molla conica anziche' cilindrica, o a botte, cioe' biconica, come gli ammortizzatori marzocchi degli anni 70 o le molle della sella di molte bici da passeggio.
Il modo tipico usato nelle forcelle e' la variazione del passo della spira.Fate questo esperimento:aprite la penna a sfera che avete sul tavolo, prelevate la molla e dategli una stiratina nella parte finale,provate a comprimerla e vedrete che la parte stirata oppone molto piu' resistenza, avete creato una molla progressiva!
Prima di correre a stirare le molle della forcella sappiate che l'acciaio per molle non accetta queste pratiche senza subire poi adeguati trattamenti termici, in quanto essendo fatto per essere molto elastico accetta di malavoglia deformazioni plastiche permanenti.Infatti la molla della vostra penna dopo 3-4 compressioni torna alle dimensioni originarie, l'avete snervata.
E ora potrei parlarvi di smorzamento idraulico.....POTREI come dice la pubblicita'!ma se Riva si accorge che invece di scrivere cazzate pagato per lui, le scrivo gratis per voi....mi caccia!
ps il conto delle penne a sfera buttate mandatelo a "mototecnica"
ciao RobyB12(bandit 1200)

[.SharK]

http://dl.dropbox.com/u/7256802/Molle.pdf per chi volesse approfondire con del materiale tecnico
Sono per lo piu' calcoli strutturali, ma alcuni danno spunti per riflettere su come funzionino.

Non sono d'accordo con alcune affermazioni del post di ggcapp. In campo statico e' perfetto, in campo dinamico no.

[ggcapp]

Puoi specificare cosa non ti torna dinamicamente.... Il discorso precarico o altro?

[pit la bestia]

anche a me non torna il discorso precaricarico in quanto dinamicamente il precarico ha valore solo fino a quando si sta al di sotto del valore di precarico superata quella soglia la molla si comporta esattamente come se non avesse il precarico.

infatti i coilover hanno solo la ghiera del precarico, e agiamo su di quella per alzare o abbassare l'auto.

Nei coilover di fascia alta è presente uno stivale avvitato da sotto che decide l'altezza dell'auto.

Il precarico dinamicamente ha la funzione di far cambiare il punto in cui si trova l'ammortizzatore con la macchina ferma appaggiata al suolo, per avere più millimetri in escursione o in compressione a seconda delle esigenze.

Cambia il comportamento vettura ma la curva di una molla NON cambia, se prima partiva da zero e gli si da un precarico di 20 la lina parte da 20 rimane piatta fino a che non interseca la linea della prova effettuata senza precarico e da li la segue perfettamente.

[ggcapp]

ci vorrebbe un grafico esplicativo probabilmente ......vediamo se trovo qualcosa.

Non ridete..e' tardi e non so usare il cad e non ho excel a portata di mouse....apprezzate lo sforzo via!!



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si vede bene che se precarico di 20 la rigidezza della molla aumenta su tutta la retta...ovvero partendo dal precarico 20 e tracciando la stessa retta considerano il medesimo accorciamento al kg.....dove prima sevivano 40 kg applicati per rientrare di 4 cm (retta rossa) a seguito del precarico si ottiene dal grafico che per rientrare dei soliti 4 cm di kg ne servono 60...percui la capacita' di assorbimento in kg al centimetro non varia ma il carico per raggiungere la medesima posizione si......grazie al PRE carico.....perdo sensibilita' alle oscillazioni basse ma ottengo una maggiore difficolta' ad esempio di andare a pacco........ovvio che il precarico sarebbe bene fosse regolabile non tramite le ghiere che regolano l'altezza cosa che provoca un controsenso......se abbasso le ghiere per abbassare l'auto nei sistemi come i rACELAND ottengo di scaricare la molla e avvicinare il bump stop a fondo corsa......percui avro' un assetto paradossalmente maggiormente "rigido" alzando un po' la vettura.....e avro' frequenti fondo corsa a vettura abbassata.....

[.SharK]

NO!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

_______________________________________________________________________________________
Spiegazione definitiva del precarico






1) POSIZIONE DI EQUILIBRIO INIZIALE
Consideriamo la macchina messa a terra con molle "senza precarico". Su ogni ammortizzatore avremo circa 250 kgf. Il nostro punto di equilibrio iniziale (lo "zero") dei mm e' il pallino nero.

Per uno spostamento in estensione di 10 mm passo da 0 a 10 mm, ossia la mia differenza di spostamento è
Dx = 10 - 0 = 10 mm;
A questo Dx corrisponde una variazione di forza
DF = 300 - 250 = 50 kgf.

In caso di una compressione di 10 mm, passo da 0 a -10 mm, ossia la mia differenza di spostamento è
Dx = -10 - 0 = -10 mm;
A questo Dx corrisponde una variazione di forza
DF = 200 -250 = -50 kgf.


2) MOLLE COMPRESSE
Considera ora di precaricare le molle comprimendole di 20 mm. Come fai a comprimere di 20 mm? Applichi una forza (precarico) e ti sposti lungo la caratteristica della molla (la retta rossa). Il nuovo punto di equilibrio e' il pallino blu, ossia e 350 kgf (di cui 250 sono dovuti al peso dell'auto, e 100 sono assorbiti dal piattello e top mount).

Partendo dal nuovo punto di equilibrio (che e del tutto ininfluente, dato che sempre di equilibrio si parla!!!!):
Per uno spostamento in estensione di 10 mm passo da 20 a 30 mm, ossia la mia differenza di spostamento è
Dx = 30 - 20 = 10 mm;
A questo Dx corrisponde una variazione di forza
DF = 400 - 350 = 50 kgf

Per uno spostamento in compressione di 10 mm passo da 20 a 10 mm, ossia la mia differenza di spostamento è
Dx = 10 - 20 = -10 mm;
A questo Dx corrisponde una variazione di forza
DF = 300 - 350 = 50 kgf



Come puoi vedere, se la caratteristica della molla è lineare (tira una linea con qualsiasi inclinazione, il gioco funziona sempre), a parita' di Dx hai sempre lo stesso DF. Il precarico è quindi totalmente ininfluente sul sistema.

In equazioni si traduce che
Dx = k DF
dove k è la rigidezza (costante, nel nostro caso) della molla

Spero di essere stato chiaro, chiunque abbia domande perfavore chieda delucidazioni, ma vorrei che fosse chiaro una volta per tutte.

[Enuma]

http://it.wikipedia.org/wiki/Sospensione_(meccanica)
Verso metà pagina si trova una spiegazione sufficientemente chiara del precarico.
Anche se, aggiungo io, il diagramma per dei coilover con molla di precarico, dovrebbe avere una linea spezzata dato che molla principale e molla di precarico hanno spring rate differenti (la molla di precarico è piu debole per ovvi motivi).

[ggcapp]

devo purtroppo ammettere che ancora non mi e' chiaro niente......ma in pratica in base al tuo grafico il precarico non ha effetti? Ovvero secondo te che effetti ha?
Sono anche passato dal Giraldi a fare due chiacchiere e ho provato a carpire qualcosa ma mi sono perso durante la conversazione.....l'unica cosa chiara che ho capito e' che se precarico di 20kg iniziali la molla l'assetto non reagira' fino ai 20 kg di carico poi si comportera' linearmente come sempre......percui cosa otterrei? Che la macchina non ammortizza sulle lievi asperita' iniziando a comprimersi solo ad una soglia iniziale piu' alta....

su wikipedia in effetti riporta (fatto meglio) il mio esempio....si nota anche un effetto collaterale non secondario, precaricando perdo escursione utile....

alal fine semplificando se per te il precarico e' del tutto inifluente cosa producono a fare sistemi con regolazione separata di precarico e altezza? Per me hai un conetto di comportamento lineare che non torna con il mio.....boh. Cmq basta formule spiegami secondo il tuo schema gli effetti del precarico..nessuno?

parlando del tuo ben fatto grafico.....non mi torna una cosa..parlando di precarico, nel tuo grafico sembra che il nuovo punto di equilibrio sia piu' in alto del precedente...come e' possibile se per precaricare la molla devo stringerla e comprimerla come in una morsa? Il nuovo punto di equilibrio dovrebbe essere in linea con il precedente......il tuo esempio e' solo una alzata di ghiere che alza la macchina secondo me.....nei raceland se continui ad alzare arriverai ad un punto che lo stelo e' finito percui la vettura non si alza piu' ma la molla inzia a comprimersi......o no?

[Enuma]

devo purtroppo ammettere che ancora non mi e' chiaro niente......ma in pratica in base al tuo grafico il precarico non ha effetti? Ovvero secondo te che effetti ha?
Sono anche passato dal Giraldi a fare due chiacchiere e ho provato a carpire qualcosa ma mi sono perso durante la conversazione.....l'unica cosa chiara che ho capito e' che se precarico di 20kg iniziali la molla l'assetto non reagira' fino ai 20 kg di carico poi si comportera' linearmente come sempre......percui cosa otterrei? Che la macchina non ammortizza sulle lievi asperita' iniziando a comprimersi solo ad una soglia iniziale piu' alta....

E' come ti ha spiegato Giraldi.
La molla precaricata è compressa senza avere un peso che gravi su di essa sufficiente a portarla a tale compressione.
Questo in condizione normale. Per cui finchè non si appoggia sulla molla un peso superiore alla compressione suddettaquesta non si sposta di un millimetro.
Sulle auto di serie questo fatto è evidente quando caricando la macchina con i bagagli non si avverte un abbassameto dell'auto che ci si aspetterebbe se non ci fosse precarico, anzi all'inizio l'auto non si abbassa per nulla.
Questo è dovuto al fatto che non si è ancora superato il precarico.
Poi "stranamente" quando si tira in pista quelle stesse molle stradali di serie che non facevano una piega quando ci salivamo noi e la sgallettata di 45gk, si rivelano per quello che sono: dei budini.

PS le molle piccole che ho chiamato di precarico solo perchè così mi sono state presentate hanno invece una funzione diversa e molteplice. In linea di massima a riposo non dovrebbero essere completamente compresse poichè contrastano inizialmente le piccole asperità del terreno o gli impatti con compressione rapida e limitata.

[ggcapp]

hai detto bene, sono molle di precarico, o meglio fanno anche questo.....andando a fare spessore tra molla e i due piattelli inferiore e superiore contribuiscono a dare precarico, poi tengono in sede la molla in escursioni eccessive e poi non so cos'altro.