МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ НАЧИНКА
Часть первая. Поиски истины.
Первый вариант воздушной пружины, который я спроектировал, изготовил и установил, был сделан по типу Dual Air. То есть позитивная и негативная камера накачивались отдельно.
Преимущество такой конструкции в том, что ее очень легко настраивать в очень широком диапазоне. Кроме того, она достаточно проста в изготовлении. В качестве бонуса такая конструк-ция дает возможность изменять ход вилки. Накачивая негативную камеру, поршень сдвигается вверх, ход вилки уменьшается. Необходимости лично для меня в этом не было, но сам факт воз-можности необходимо отметить.
Работа вилки меня полностью устраивала, более того, я был в восторге. При статическом про-гибе в 30-40мм, вилка могла сработать на 100-120мм, практически без отдачи в руки. А правильно подобрав объем позитивной камеры можно было не бояться пробить вилку.
К сожалению, от этого варианта конструкции пришлось отказаться, ввиду одного существен-ного недостатка. Такая конструкция требует очень высокой чистоты внутренней поверхности но-ги, вдоль которой движется поршень. Так как Travis изначально был изготовлен под пружину, то внутренняя анодировка не соответствовала требованию чистоты. На поверхности имелись длинные продольные риски, которые у меня не получилось заполировать. В результате чего, из позитивной камеры в негативную, при работе просачивались воздух и масло. Во время езды вилка сгоняла ход. Получался так называемый Stack Down. За день езды в Банном, вилка теряла до 30мм хода, и приходилось стравливать негативную камеру, а позитивную подкачивать.
Возникали идеи изготовить, что-то типа кнопки, которая позволяла бы простым нажатием открывать отверстие между негативной и позитивной камерой, и выставлять вилку в нужное поло-жение. В принципе, такое вполне осуществимо, и даже имеет право на реализацию, но в результате долгих раздумий было решено сделать устройство, которое автоматически выравнивало бы давление при работе вилки и возвращало ее в исходное положение.
Система должны была накачиваться только через один ниппель, в позитивной камере и компенсировать все протечки через поршень. У Rock Shox существует нечто похожее, под названием Solo Air, так же накачивается через один ниппель, однако, я ни разу не слышал о том, чтобы «стак-даун» компенсировался. В конечном итоге я спроектировал то, что намечал, отдал чертежи на из-готовление, и спустя некоторое время получил вожделенные детальки.
Часть вторая. Железное решение.
Основным элементом воздушной пружины является поршень. В разработанном мной поршне имеется специальный клапан, который открывается и выравнивает давление между камерами. Открывается клапан в двух случаях:
1. В нулевом положении вилки, когда нижняя пружина поршня упирается в крышку ноги. Это происходит, например, при выдергивании вилки за счет силы инерции колеса и штанов вилки.
2. Всегда когда на шток воздушной пружины действует выталкивающая сила. Особенность конструкции в том, что если на вилку не оказывается внешнее воздействие, то сила эта дей-ствует постоянно. Дело в том, что поршень имеет разную эффективную площадь сверху и снизу. Сверху используется вся площадь поршня, определяемая его диаметром, в то время как снизу поршня имеется шток, который через уплотнения выходит из ноги, и его площадь вычитается из площади поршня. Так как давление сверху и снизу поршня одинаково, а площадь снизу меньше, то сверху на поршень будет действовать сила, которая открывает клапан и поршень возвращается в нулевое положение. Удерживается клапан верхней пру-жиной, которая поджата гайкой. Сила упругости пружины противодействует силе открывающей клапан. То, насколько зажата пружина будет определять, при каком усилии клапан откроется, и позволяет оптимально настроить работу клапана. Таким образом, даже если по каким-либо причинам воздух просочился в негативную камеру, и поршень завис, где-то в середине хода, то достаточно разгрузить вилку, чтобы она вернулась в исходное положе-ние. Так как в процессе езды по трассе вилка разгружается достаточно часто, то клапан постоянно работает, устраняя возможные утечки воздуха.
Для верхней части ноги была изготовлена специальная крышка, с ниппелем, для накачки воздуха. Кроме того, на этой же крышке закреплен неподвижный шток с поршнем. Поршень по штоку можно перемещать, и фиксировать упором, в виде хомутика, и таким образом регулировать объем позитивной камеры, и соответственно, прогрессию вилки.
Объем негативной камеры можно настраивать доливая масло. Чем объем меньше, тем более жесткую и прогрессивную характеристику имеет начало хода, тем меньше статический прогиб при том же давлении. Это же масло используется для смазки поршня.
Конструкция оказалась вполне работоспособной, более того, работала именно так, как и задумывалось.
Вилка с воздушной начинкой проработала всю весну и лето, пережила Белую, Миасс, 14 дней в Банном и покатушки местного масштаба. Никаких существенных нареканий не возникло, все оказалось вполне надежным. Конечно, выявились некоторые недоработки и недостатки, которые были устранены во втором варианте воздушной пружины. Пришлось отказаться от использования резиновых манжет для гидравлических устройств, так как они создавали слишком большое трение, и ограничится лишь обычными резиновыми кольцами. Кроме того, пришлось во втором варианте немного изменить конструкцию клапана, так как в первом, вся нагрузка приходилась на маленькое резиновое колечко, из-за чего оно быстро изнашивалось, и приходилось его менять при-мерно раз в 2 месяца. Порадовало то, что даже без этого кольца вилка сохраняла работоспособность, за счет плотного прилегания металлических частей поршня.
На данный момент имеется две вилки с такими воздушными пружинами, и обе работают замечательно. Третий комплект готовиться в DNM Volcano USD 180. Одной из особенностей работы является несколько жесткое начало хода, что способствует уменьшению статического прогиба. Из за этого, на первый взгляд, при осмотре на месте, может показаться, что вилка слишком жесткая. В действительности когда садишься на вел, никакой жесткости не ощущается, идеальная, плавная работа. Вилка просто плывет по трассе, временами кажется что едешь по ровному покрытию. Конечно, в плане отработки мелочи вилка уступает Marzocchi 888 (а кто им в этом не уступает) но зато со всем что больше 15мм справляется несравнимо лучше.
К сожалению, на данный момент не все части изготовлены из тех материалов из которых надо, потому что имеется некоторый дефицит в заготовках из д16т. В дальнейшем рассчитываю исправить ситуацию.
Если возникли, какие-то вопросы и непонятные моменты – задавайте. Кроме того, если кого-то заинтересовала такая воздушная пружина я вполне могу изготовить такую же всем желающим. Цена, конечно, не будет низкой, потому что продукт пока что штучный, но думаю договориться возможно. Пока что только для Manitou Travis в любой его модификации, но теоретически воз-можно спроектировать и изготовить для любой вилки, было бы желание и деньги. Буду рад выслушать любые предложения и пожелания.