Рессор что такое: Что такое рессора. Для чего она используется на машине

Содержание

что это такое, устройство, достоинства и недостатки

С появлением транспорта на колесах, тут же встал вопрос о комфортной езде, поскольку даже малейшие неровности дорог превращали каждую поездку в пытку. Поэтому уже для египетских колесниц было придумано специальное устройство, которое принимало на себя все выпуклости и впадины, смягчало их негативное воздействие на транспортное средство. Это устройство – не что иное, как рессора, которая не утратила своего значения и в наше время.

Что такое рессоры, их предназначение в автомобиле

Рессора – это элемент подвески автомобиля, компенсирующий удары, толчки и колебания, возникающие из-за неровностей на дорогах. Есть несколько типов автомобильных рессор: двойные эллиптические, трехчетвертные, четвертные, поперечные, половинные, но все они служат одной цели – обеспечивают транспортному средству плавное движение, а вам – комфортную поездку.

Интересный факт! Не смогла обойтись без рессоры и обычная деревенская телега. Первые примитивные аналоги амортизаторов представляли собой обычную цепь или кожаный ремень.

Устройство и принцип работы автомобильной рессоры

Подвеска в вашем авто не является принципиально сложной инженерной конструкцией. Из чего состоит рессора, знает практически каждый автолюбитель. Обычно это листы из специальной стали разной длины, которые фиксируются хомутами. В легковых автомобилях рессора чаще всего крепится под мостом, а в грузовых – над ним. Концы рессор присоединяют к кузову с помощью шарниров.

Автомобильная рессора передает нагрузку на ходовую часть от кузова или рамы. Есть также конструкции, где листовая рессора работает на изгиб, словно упругая балка. Обычно в ней используется несколько листов. Но в последнее время наметилась тенденция более частого применения монолистовых рессор. В таких конструкциях большая роль отводится амортизаторам, которые серьезно помогают гасить колебания кузова.

Важно! Импортные рессоры лучше гасят вертикальные колебания. Они предельно компактны и могут использоваться без амортизаторов.

Достоинства и недостатки рессор

Важное преимущество рессорной подвески – простота конструкции. Также она довольно недорогая и надежная. Рессоре не страшны перегрузки и плохие автомобильные дороги с ямами и выбоинами, что особенно актуально для нашей страны.

Рессора универсальна. Она гасит не только нагрузки, которые возникают во время торможения или разгона, но и те, что появляются на поворотах. В пользу рессорных подвесок говорит и тот факт, что они компактны, располагаются внизу автомобиля и потому не занимают часть погрузочной площадки багажника.

Но есть у рессоры и недостатки. Во-первых, она быстро изнашивается. Виноваты в этом и сами автолюбители, когда нагружают свои машины под завязку, от чего подвеска быстро проседает. Во-вторых, за рессорой необходимо постоянно ухаживать – смазывать и чистить листы. Если этого не делать, то застрявший там мусор будет издавать скрипы.

Сегодня рессора применяется не так часто – лишь для некоторых моделей легковых автомобилей и УАЗов. Причина, по которой ее реже стали использовать, – сильная нагрузка на листы при движении автомобиля, что приводит к ухудшению управляемости на высокой скорости.

Важно! Качественную термообработку рессорных листов, их упрочнение и горячую правку можно сделать только на авторемонтном заводе, поскольку для этого требуется специальное оборудование, которого нет на обычных СТО.

Советы по уходу за рессорами

При эксплуатации рессорных подвесок водитель, в первую очередь, должен:

• учитывать покрытие дорог, по которым он ездит;

• не перегружать автомобиль;

• резко не трогаться и не тормозить;

• своевременно менять поломанные листы на новые;

• прислушиваться и обращать внимание на скрежет рессор;

• вовремя обновлять графитную смазку и подтягивать резьбовые соединения.

Поэтому долговечность и рабочий потенциал рессор зависит не только от многих конструктивных, технологических и эксплуатационно-ремонтных задач, но также и от профессионализма механиков и водителей.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Pinterest,
Yandex Zen,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

И это все о ней… о рессоре


Рессора намного старше автомобиля. К примеру, гоголевские персонажи, обсуждавшие «доедет ли колесо…» глядели, скорее всего, на рессорную коляску. Естественно, унаследовали ее и самобеглые экипажи. В разное время ее очень широко, порою почти тотально использовали в подвесках автомобилей. И сегодня на старой технике можно встретить множество просто потрясающих конструкций. Но разбирать их здесь мы не будем, поскольку и практическая ценность этой информации небольшая, да и места для приличного обзора потребуется намного больше, чем есть во всем журнале. А потому поговорим о том, что выкристаллизовалось в процессе развития к сегодняшнему дню.


Рессорой называют пружину, представляющую собой пластину или набор пластин, работающих на изгиб. Соответственно, будучи пружиной, она обладает свойствами, присущими всем пружинам. И если на конкретной модели автомобиля рессорная подвеска жестче пружинной, это только потому, что рессору по каким-то причинам сделали более жесткой. Впрочем, есть и свои особенности. Так, если винтовая пружина практически неразрушима сжатием – витки лягут друг на друга и скорее разрушатся мосты, колеса и рама, чем сжатая пружина, то рессора будет прогибаться до полного или частичного уничтожения. Кстати, точно так же, как и растягиваемая винтовая пружина. Отсюда первое чисто практическое следствие: на забывайте бросить взгляд на отбойники и ограничители хода подвески, особенно, если приходится работать с перегрузом.


Жесткость рессоры зависит от множества параметров, но их все можно оценить невооруженным глазом. Так, она прямо пропорциональна ширине листа и количеству листов, обратно пропорциональна длине и пропорциональна кубу толщины листа. Это правило, может быть выглядящее очень наукообразным, бывает полезно. К примеру, если приходится подыскивать замену перебитой рессоре для уникальной в ваших местах иномарки. К слову, в российской глубинке автору попадались экземпляры весьма редких европейских грузовиков.


Рессоры бывают много-, мало- и однолистовыми. До недавнего времени во всем мире были, а в нашей стране еще и сегодня наиболее распространены многолистовые рессоры. Поскольку график изменения изгибающего рессору момента имеет форму треугольника с вершиной в точке нагружения (мост), то этот треугольник и «заполняют листами», чтобы получить более равномерные напряжения в каждом из них. В результате удается убить не одного, не двух, а целое стадо зайцев.


Во-первых, получается весьма жесткая в продольном направлении конструкция, которая позволяет прекрасно обходиться без реактивных штанг или других удерживающих мост устройств. Во-вторых, все листы находятся в примерно равных условиях, что особенно важно для постоянно «играющей» на неровностях конструкции, а значит, и служат они примерно одинаковое время. В-третьих, стянутые стремянками листы в процессе прогиба трутся между собой, гася раскачку автомобиля. Во многих случаях это позволяет прекрасно обходиться безо всяких амортизаторов. Наконец, само обилие листов открывает простор для конструкторской фантазии, например для получения нелинейной характеристики, приближенной к идеальной. Правда, попутно страдает надежность, и солидные автостроители подобными вещами не грешат, предпочитая использовать дополнительные рессоры («подрессорники») и хитрые опоры.


Для изготовления листов обычно используют горячекатаную полосу из углеродистой пружинной стали. Нужный выгиб придается рихтовкой, а в заводских условиях – в штампах. После этого делается термообработка. Нередко поверхность упрочняется дробеструйной обработкой.


Сечение листа до некоторого времени было прямоугольным со скругленными кромками. Но поскольку усталостное разрушение листов почти всегда начинается сверху, нижнюю поверхность сократили скосами или выемками. В результате в сечении листы большинства современных рессор имеют или трапецию, или своеобразное «Т» с очень толстой ножкой. Как водится, у такого решения имеется и «обратная сторона»: образовавшиеся после сборки многолистовой рессоры щели служат прекрасными грязесборниками и накопителями влаги. На все это можно бы наплевать и забыть, не будь грязь и ржавчина превосходными абразивами, перетирающими листы. Отсюда еще одна практическая рекомендация: не забывайте поглядывать в те места, где заканчиваются нижние листы – там верхний лист истирается сильнее.


В подробной технической характеристике отечественные заводы традиционно сообщают, что «подвеска на продольных четверть эллиптических рессорах». Такое уточнение формы изгиба листов имело смысл во времена широкого распространения рессорных подвесок, когда в качестве упругого элемента использовались конструкции из нескольких рессор. Сегодня, когда повсеместно применяется единственный выживший тип многолистовой рессоры, форма выгиба определяется скорее компоновочными соображениями, чем особенностями работы.


При переборке рессоры следует иметь в виду, что кривизна всех листов должна быть одинаковой и прилегать друг к другу они должны по всей поверхности. В противном случае возникает преднапряжение некоторых листов, что резко сократит их срок службы, да тому, что машина через некоторое время «присядет» на одно колесо, удивляться не стоит.


К мосту рессора практически всегда крепится стремянками – или сверху, или снизу (про балансирную подвеску речи нет). А вот конструкции креплений рессоры к раме могут быть трех типов. Назовем их «легкий», «средний» и «тяжелый».


В первом случае оба конца коренного листа рессоры загибаются в кольца под цилиндрические сайлент-блоки, через которые и крепятся с одной стороны к кронштейну на раме, а с другой к серьге. Сегодня считается, что рессора должна крепиться к раме передним концом. Именно так их и устанавливают почти все автостроители. Тем не менее, порой попадаются машины (как ни странно, довольно свежие по возрасту), у которых рессоры стоят «задом наперед». Сайлент-блоки, как правило, представляют собой резиновые втулки. Конструкция хороша тем, что хорошо гасит вибрации и не требует обслуживания, но ее регулярная ревизия просто необходима. Нагрузочные способности такого крепления рессор не велики, правда, встречаются довольно тяжелые машины, подвеска которых сделана именно так. Примером может служить Renault Mascott с полной массой семь тонн. В основном же легкий тип используется на немногих легковушках, сохранивших до наших дней рессорную подвеску, а также на грузовиках с «легковой» полной массой.


Второй вариант – заделка переднего конца рессоры в три подушки (верхнюю, нижнюю и переднюю – чтобы ограничить продольное перемещение), а заднего только в две (верхнюю и нижнюю). Эта конструкция хорошо известна по ульяновским «буханкам» и нижегородским среднетоннажникам от ГАЗ-53 и более поздним. Обслуживания не требует. Очень надежна, но вибрации гасит несколько хуже, чем «легкая». Сборка крепления сопряжена с определенными неудобствами, впрочем, не большими. Несмотря на очевидные достоинства, у западных автостроителей особой популярностью не пользуется.


Наконец, тяжелая серия. В ней нет никаких резиновых втулок или подушек. К переднему концу коренного листа крепится корпус подшипника скольжения, в отверстие которого вставлен довольно массивный стальной палец, закрепленный в кронштейне на раме. Рабочая поверхность пальца чаще всего цилиндрическая, однако попадаются модели, у которых резьбовая поверхность трения. Прелесть такой конструкции заключается в том, что она ограничивает осевое перемещение рессоры, а кроме того, в ней зона трения хорошо защищена от воды и грязи (разумеется, при наличии смазки). Наибольшим ее недостатком является сложность ремонта, а кроме того, в запущенном состоянии резьбовая пара, трущаяся «сталь по стали», становится неразборной. Правда, для получения такого результата нужно здорово постараться.


Задний конец коренного листа обычно опирается на цилиндрическую опору. Когда рессора прогибается, лист перекатывается по опоре, рабочая длина рессоры уменьшается, а ее жесткость увеличивается. Такая конструкция прекрасно передает на раму все вибрации, зато способна выдерживать огромные нагрузки. Она очень долговечна, но требует своевременной смазки. Примечательно, что это решение встречается и на сравнительно легких грузовиках, но у них задний конец может крепиться и серьгой.


Как известно, самые большие недостатки – продолжения достоинств. И если межлистовое трение гасит раскачку, то лишь после того, как начнется перемещение. А если учесть, что трение покоя больше, чем трение скольжения, то получится занятная ситуация: на гладкой дороге усилия на рессоре недостаточны для того, чтобы сдвинуть листы относительно друг друга, и рессора не прогибается вовсе. Потому-то многолистовую рессору и называют «подвеской для плохих дорог».


С этим явлением пытались бороться. Например, московские таксисты и водители «персоналок» снимали задние рессоры с ГАЗ-24, смазывали их графитной смазкой, упаковывали в чехол, после чего ставили на место. Понятно, на грузовиках никто подобным не занимался. Впрочем, если уж приходится перебирать подвеску и рессоры, то между листами можно проложить присыпанную графитом (но не смазкой!) трансформаторную бумагу. Кое-кто засовывает туда тефлоновую или полиэтиленовую пленку, однако эти материалы под нагрузкой текут. Кроме того, после уменьшения межлистового трения энергоемкость штатных амортизаторов в некоторых случаях может оказаться недостаточной. Разумеется, там, где амортизаторы не предусмотрены изготовителем, с межлистовым трением бороться не следует.


Именно межлистовое трение стало причиной того, что многолистовые рессоры начали вытесняться мало- и даже однолистовыми. В большей степени это происходит в легких классах грузовиков и на пассажирских транспортных средствах. Принципиальное отличие таких рессор только одно: в них лист вовсе необязательно сделан из полосы с постоянными толщиной и формой сечения. Если листов больше одного, то они уже не обязательно плотно прилегают друг к другу, чаще можно наблюдать обратное.


Теоретически (да и практически) лопнувший лист, пусть даже коренной, в многолистовой рессоре чаще всего не приводит к серьезным последствиям. А вот в мало-, а уж тем более в однолистовой рессоре то же событие оборачивается отказом автомобиля. Тем не менее, качественно изготовленные рессоры всех типов примерно равно надежны. А поскольку разрушение чаще всего носит усталостный характер и начинается с трещины, своевременное проведение технических ревизий гарантирует от неприятностей на дороге.


Сегодня рессоры все больше вытесняются пневматическими подвесками. Их главное достоинство – возможность по мере надобности изменять дорожный просвет и жесткость, да и с электронным управлением они дружат. Одновременно рессоры постепенно сдают позиции. Может показаться, что дни рессоры сочтены.


Действительно, с точки зрения конструктора рессора – объект неудобный. Напряжения в ее материале зависят от деформации, а с нею не все просто. Кроме того, рессора прогибается под нагрузкой, при перекосе мостов она скручивается, разгон и торможение ее также скручивают, но уже в другой плоскости, а кроме того, она служит еще и реактивной тягой, воспринимает поперечные нагрузки, и все это при наличии дорожных неровностей! Все это предопределяет невозможность простого и точного проектировочного расчета, да и моделирование затрудняет очень сильно. Все же, производители, опираясь на опыт, насчитывающий не одну сотню лет, делают рессоры и ставят их на грузовики, ибо во многих случаях они остаются наилучшим решением.

Современные исследования
открывают перед рессорами новые горизонты. Так, благодаря композиционным
материалам можно снизить вес и получить практически любую характеристику, более
того, можно заложить внутреннее демпфирование и распроститься с амортизаторами.
Цена? Как ни странно, при использовании стеклопластика она получается вполне
приемлемой. Но это вопрос будущего. А пока в рессорном хозяйстве царствует
железо. И его много. Во всяком случае, на наш век хватит.

Чем отличаются рессоры и какие рессоры лучше установить


Выбирая рессоры для модернизации или ремонта автотранспорта, автовладельцы задумываются об их характеристиках и отличиях. В продаже они представлены множеством моделей, что несколько затрудняет выбор. Попробуем разобраться, чем же они отличаются друг от друга.

Характеристики рессор


Для начала рассмотрим основные технические характеристики рессор:


  • Жёсткость – исчисляется в кг/см2. Чем жёстче рессоры, тем на больший перемещаемый вес рассчитан автомобиль и тем больше его масса. Установка более жёстких рессор может привести к ухудшению управляемости транспортного средства на высоких скоростях;

  • Контрольная нагрузка – измеряется в килограммах, позволяет уточнить предельную весовую нагрузку на рессоры;

  • Толщина пакета – зависит от количества стальных листов в конструкции рессор, измеряется в мм;

  • Размеры – здесь подразумевается база рессор, выраженная в мм. Длина варьируется от 780 до 1900 мм, в зависимости от модели.


Самый простой способ подобрать правильные рессоры для своего автомобиля – заглянуть в его документацию. Специалисты советуют использовать только те детали и узлы, что предусмотрены производителем. Но в процессе модернизации транспортных средств автомобилисты устанавливают на них усиленные рессоры, отличающиеся размерами, толщиной и контрольной нагрузкой. Например, для повышения грузоподъёмности применяются более мощные рессорные листы – достаточно выбрать более толстый коренной лист. Обратите внимание, что замене подвергаются рессоры сразу с двух сторон, а не с одной.

Какие рессоры лучше


Замена рессор увеличивает грузоподъёмность автомобиля и позволяет ему преодолевать более серьёзные препятствия. Перед проведением модернизации, автомобилисты задумываются, какие рессоры лучше всего установить на транспортное средство. Специалисты советуют устанавливать на отечественные автомобили рессоры от российских производителей. Они изначально рассчитаны на серьёзные нагрузки и качество отечественных автодорог. Применение импортных рессор в российских условиях не оправдывается – качество дорог за рубежом совсем другое, поэтому серьёзных нагрузок они не выдерживают.


При выборе рессор обратите внимание на размеры листов. В противном случае они могут не встать на штатное место. Также следует обратить внимание на контрольную нагрузку – чем выше этот параметр, тем больший вес сможет перевезти автомобиль. Если модернизируется внедорожное транспортное средство, установка усиленных рессор повышенной жёсткости позволит взять с собой больше оборудования, необходимого для экспедиции. Одновременно с этим улучшится проходимость внедорожника.


При выборе оригинальных и неоригинальных рессор отдайте предпочтение первым – они более надёжны и характеризуются продолжительным сроком службы. Что касается аналогов, то они часто выходят из строя и не могут переносить повышенные нагрузки. Купить рессоры для любых моделей автомобилей вы сможете в ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНЕ Trade-House.

Вопрос о размере сайлентблоков на Л200

Автомобильная подвеска в значительной степени влияет на управляемость, устойчивость и грузоподъемность автомобиля. Высокое качество подвески — это неотъемлемая составляющая безопасной и комфортной езды, поэтому проблема выбора типа рессоры весьма актуальна для каждого водителя.

Типы рессор

Рессорная подвеска — это один из видов зависимой механической подвески, в которой в качестве упругих элементов чаще всего выступают листовые рессоры — стальные листы повышенной упругости, грамотно сложенные в несколько рядов.

Помимо листовых, существуют также торсионные и пружинные рессоры. В торсионной рессоре функцию основного рабочего элемента выполняет торсион — пружина в виде вала, работающая на вращательном действии силы. В пружинных рессорах, как следует из названия, используются параболоидные, цилиндрические, тарельчатые или конические пружины.

Назначение рессоры

Подвеска автомобиля состоит из трех основных узлов — упругих элементов, амортизаторов и направляющих элементов.

Упругие элементы обеспечивают усиление перемещения колес и сохраняют исправность подвески благодаря поглощению энергии реакции дороги на перемещение автомобиля.

Направляющие элементы обеспечивают заданную траекторию перемещения колес относительно кузова, а амортизаторы гасят колебания, возникающие из-за неровностей дорожного покрытия.

Рессорная подвеска уникальна — она имеет конструкцию, в которой каждый элемент выполняет одновременно несколько функций.

Как работает рессора?

Устройство рессоры практически не изменилось за последние десятилетия. Листовая рессора служила элементом подвески еще на первых автомобилях и до сих пор не потерла свою актуальность, особенно для грузовых моделей.

Листовая рессора состоит из набора скрепленных между собой листов, чаще всего в форме полуэллипса. Листы из пружинистой стали имеют различную длину, но одинаковую кривизну, чтобы в случае нагрузки могли прилегать друг к другу по всей поверхности.

Листовая рессора — это вид пружины, работающей на изгиб. Как и любая пружина, она может иметь различную жесткость, которая легко регулируется шириной, длиной, толщиной листов и их количеством.

Конструкция рессоры

Исходя из конструктивных особенностей, можно предложить следующую классификацию рессор:

  • однолистовая рессора (параболическая) — чаще всего применяется для передней подвески. Имеет высокую гибкость и снижает степень воздействия неровностей полотна дороги на комфорт водителя;

  • многолистовая рессора (трапециевидная) — чаще всего используется для задней подвески. Напрямую влияет на грузоподъемность и ходовые качества автомобиля.

При этом важно отметить, что для грузовых автомобилей многолистовые схемы могут применяться как для заднего, так для переднего мостика.

Известные производители рессор: Schomaecker, Weweler, Mercedes-Benz, TES Group S.A, MAN, Renault, Schmitz, ROR, Trailor, SAF, Scania, DAF, Fruehauf, Iveco, BPW, Volvo, Kassbohrer, Gigant.

Преимущества рессорной подвески

Несмотря на большое количество разнообразных подвесок, рессоры остаются наилучшим решением, когда разговор заходит о грузовиках.

Преимущества рессорной подвески:

  • устойчивость к перегрузкам;

  • стойкость и эффективность на плохих дорогах;

  • надежность конструкции;

  • невысокая стоимость.

Постепенно рессоры вытесняются пневматическими подвесками. Однако благодаря композиционным материалам отдаленное будущее открывает перед ними новые горизонты. Новые материалы изменят их вес и характеристики, позволят заложить внутреннее демпфирование и забыть об амортизаторах.

Однако сегодня в рессорном царстве все еще царит железо, надежность и отказоустойчивость. Если ваш грузовой автомобиль нуждается в новой подвеске, милости просим в компанию «Гефест»!

Оказанные услуги

Рассказать друзьям:

Подвески грузовиков с металлическим упругим элементом – Основные средства

Простейшая рессорная подвеска
переднего моста грузового автомобиля ►

В. Мамедов

При создании грузового автомобиля подвеске уделяется все большее внимание. Ведь от ее совершенства зависят не только плавность хода, но и проходимость машины, безопасность движения, устойчивость, надежность, долговечность грузовика и даже расход топлива.

Как известно, грузовые автомобили работают на дорогах разных категорий: от магистральных автострад до грунтовых дорог в строительных карьерах, не говоря уже о бездорожье. В зависимости от конкретных условий конструктор выбирает величину дорожного просвета машины между поверхностью дороги и нижними точками ходовой части и ее органов. Чем хуже условия, в которых предстоит работать машине, тем просвет должен быть больше, несмотря на некоторые негативные последствия, а именно: повышение центра тяжести, снижение устойчивости и т.д.

На современных грузовых автомобилях можно встретить как зависимые, так и независимые подвески колес. При этом в силу экономической целесообразности наибольшее распространение получили рессорные подвески жестких балок мостов и только на магистральных тягачах в качестве упругих элементов прижились пневмобаллоны. Большее разнообразие конструктивных схем наблюдается на специальных военных машинах, к стоимости которых не предъявляются столь жесткие требования, как у обычных коммерческих грузовиков. На военных машинах можно встретить пружины и торсионы, гидропневматические элементы и стеклопластиковые рессоры, однако не эти транспортные средства будут объектом нашего внимания. Для нас наибольший интерес представляют действительно массовые конструкции. Начнем знакомство с самых характерных из применяемых рессорных подвесок. Оценим их «плюсы» и «минусы».

Чем хороша рессора? Тем, что это уникальное устройство (оно, между прочим, в несколько раз старше самого автомобиля. – Ред.) в подвеске играет сразу едва ли не все роли. Она и упругий элемент, и направляющий аппарат. Ее использование облегчает сборку и ремонт машины. Рессора проста по конструкции и в ремонте, но не лишена и целого ряда серьезных недостатков. К главным из них относятся: высокое межлистовое трение, способное сильно ухудшить плавность хода на хорошей дороге, а также большая материалоемкость в сочетании с технологической сложностью при производстве листов.

Листы для рессор изготавливают из дорогой, высокопрочной стали, содержащей кремний и марганец (55ГС, 55С2, 60С2), а также хром и никель (50ХГ). Чтобы рессоры могли выдерживать высокие, многократно повторяющиеся напряжения, возникающие во время прогиба, на поверхности листов после термообработки не должно быть обезуглероженных участков, трещин и других дефектов, а этого можно добиться только при довольно дорогом технологическом процессе. Предел текучести стали, идущей для изготовления листов рессоры, должен быть не менее 1 150 Н/см2. Отсюда и высокая стоимость рессоры.

Рессоры стремятся делать возможно более длинными, поскольку возникающие в них напряжения обратно пропорциональны квадрату длины. При недостаточной длине в коренном листе могут возникнуть большие напряжения, для уменьшения которых кривизну остальных листов делают такой, чтобы они воспринимали часть нагрузки коренного и нескольких следующих за ним листов, разгружая их.

Несмотря на то, что рессоры известны уже несколько столетий, их долговечность, обусловленная начальными напряжениями, сложным напряженным состоянием, динамическим и повторяющимся воздействием разнообразных сил, остается невысокой. По сравнению с торсионами и пружинами рессора работает в менее благоприятных условиях; ее усталостная прочность в 4 раза меньше, чем у торсиона. В настоящее время при эксплуатации в хороших дорожных условиях (асфальтовое покрытие) долговечность рессор магистральных грузовиков составляет 100 – 150 тыс. км пробега, но в плохих условиях (грунтовые дороги, работа на стройках) она падает вдвое и доходит до 10 – 15 тыс. км в случае применения рессор, изготовленных ремонтными предприятиями.

Листы рессоры имеют в свободном состоянии разную кривизну, поэтому уже при сборке в них появляются начальные напряжения (наибольшие в коротких листах). Рессора, являющаяся упругим и направляющим элементом подвески, испытывает изгиб в вертикальной плоскости, прогиб от вертикальных сил, воспринимает продольные силы и их моменты, а также осевое сжатие от продольных сил, изгиб в горизонтальной плоскости от боковых сил и кручение от их моментов. Самым напряженным является коренной лист, поэтому его делают или толще остальных, или для усиления ставят два-три коренных листа.

Для увеличения долговечности рессор применяют некоторые приемы, к которым относятся:

а) разгрузка рессоры от некоторых действующих сил. Для уменьшения скручивания рессоры концы ее заделывают в резиновые опорные подушки, а введением дополнительного упора ограничивают изгибающий момент, действующий на рессору при торможении. Дополнительные тяги (соединяющие мост и раму) в настоящее время устанавливаются на большинстве рессорных передних подвесок, концы рессор при этом крепят к кузову двумя стремянками;

б) уменьшение напряжений в рессоре. Это достигается ограничением средних амплитуд колебаний колеса относительно кузова введением дополнительно упругих элементов (например, резиновых, работающих на старте) и достаточного увеличения сопротивления амортизаторов. Напряжения могут быть уменьшены изменением формы поперечного сечения листов, что вызывает перераспределение нормальных напряжений. Последнее требует пояснения.

В напряженной рессоре верхняя часть сечения работает на растяжение, нижняя – на сжатие. При прямоугольном сечении рессоры расстояние от нейтральной линии до наиболее удаленных точек (верхних и нижних) одинаково, поэтому одинаковы и наибольшие рабочие напряжения – растягивающие и сжимающие. Поломки рессор чаще всего бывают усталостного происхождения. При переменных напряжениях пределы выносливости стали становятся разными: меньшими при растяжении и большими при сжатии. В связи с этим были предложены сечения листов, при которых наибольшие напряжения растяжения меньше, чем наибольшие напряжения сжатия. Если сечение имеет кромки или одну канавку, то нейтральная линия смещается вверх, расстояние до наиболее удаленных точек сечения уменьшается, соответственно падают напряжения расстояния;

в) упрочнение рессоры. Усталостные разрушения рессорного листа начинаются с очагов, возникающих на поверхности, испытывающей растягивающие напряжения, или в углах сечения. В связи с этим широкое применение получило поверхностное упрочнение дробеструйной обработкой часто одного коренного листа со стороны, испытывающей растяжение. Эффект от обдувки значительно повышается при использовании межлистовых прокладок. Межлистовое трение приводит к появлению зон с высокими контактными напряжениями, что в условиях колебаний вызывает задиры на поверхности листов и в конечном счете появление очагов общего разрушения. Это явление ослабляется при введении межлистовых прокладок.

Коррозия в процессе эксплуатации автомобиля значительно ослабляет эффект поверхностного упрочнения. Именно это объясняет то, что некоторые владельцы «Волг» рессоры задней подвески заключают в чехлы. Срок службы рессорной подвески ограничивается в большой степени износом шарниров. Применение резиновых и пластмассовых втулок, устанавливаемых в шарнирах, способно эту проблему снять, но только для не тяжелой техники (обычно до 6 т полной массы).

Недостатком рессор является их линейная характеристика жесткости (т.е. прогиб пропорционален прикладываемому усилию), в то время как желательно иметь прогрессивное увеличение жесткости по мере прогиба. Некоторого изменения жесткости рессоры можно достичь установкой серьги с наклоном (на легких и средних грузовиках) или за счет цилиндрической задней опоры (на тяжелых грузовиках). Но оба способа позволяют реализовать нелинейность лишь в очень малых пределах.

Изменение жесткости рессорной подвески чаще всего достигают введением подрессорника или нижней дополнительной (иногда однолистовой) рессоры, делающей характеристику подвески прогрессивной (жесткость ступенчато увеличивается при ходе колеса вверх).

Трение в рессоре в прошлом позволяло обходиться без специальных амортизаторов в подвеске грузовых автомобилей, что удешевляло машину и упрощало уход за ней. В настоящее время скорости движения грузовиков выросли настолько, что для обеспечения безопасности движения и плавности хода установка амортизаторов стала необходима, так же, как и борьба с трением в листах рессор. Причин две: из-за неблагоприятного закона изменения трения и нестабильности его величины при эксплуатации. При малых толчках, когда сила, передающаяся через рессору, меньше силы трения между листами, рессора «блокируется», неровности компенсируются только шинами, и плавность хода значительно ухудшается. Те же силы трения при колебаниях большой амплитуды не способствуют достаточному их затуханию. У рессор, работающих без смазки, сила трения может достигать 25% от упругой силы рессоры. Для обеспечения хорошей плавности хода автомобиля сила трения не должна превышать 5 – 8%. Замечено, что в грузовых автомобилях с высокой посадкой водителя силы межлистового трения вызывают крайне неприятные колебания головы водителя вдоль продольной оси машины.

Для уменьшения межлистового трения изготовители применяют малолистовые рессоры (в том числе однолистовые переменной толщины и ширины), листы специальной формы, вводят смазку и вставки между листами.

Когда нужно менять рессоры?

На данный вопрос, есть очень простой ответ: рессоры подлежат замене, при осадке и когда в них появляются трещины или они лопаются. Причина, по которой появляются данные неисправности, одна – частый перегруз автомобиля. Ещё к этому, можно прибавить далёкое не идеальное дорожное полотно, и жестокость окружающей среды. Опять же, когда Вы заметите, что рессоры просели, на них ещё можно будет поездить, но при обнаружении разрыва листа рессоры, её нужно будет, срочно заменить. Перед заменой, Вам для начала, потребуется узнать, какие по жёсткости рессоры у Вас стояли, и какое количество листов имели. Это необходимо для того, что бы при установке новых рессор, у Вас не возникло проблем с монтажом и дальнейшей эксплуатацией автомобиля. Так как рессоры, по своему классу жёсткости, разделяются на передние и задние. Передние, по своей натуре, являются более мягкими, относительно задних рессор. Потому что они, предназначены для повышения комфорта водителя, во время движения машины. А задние рессоры, устанавливаются с более жёсткими характеристиками, так как на них, в основном, ложится вся тяжесть груза, находящегося в кузове грузовика. И по этой причине, они не могут предоставить, должной мягкости и комфорта для водителя.

Теперь давайте рассмотрим, как на большинстве машин, производится замена листов рессор.

Имея идентичное строение рессорной подвески, на большинстве грузовых автомобилей, процесс замены рессор, протекает практически одинаково. Рассмотрим данное действие, на примере задней подвески, автомобилей ГАЗ. Для начала, устанавливаем под переднее колесо противооткатные упоры, дабы исключить, движение автомобиля, в процессе проведения работ. При помощи домкрата, поднимаем одну из сторон автомобиля, подставляем опоры и убираем из-под машины домкрат. Он нам ещё пригодится. Далее, снимаем колёса и откручиваем амортизатор. Для продолжения процесса, нужно разгрузить рессору, для этого, подставляем под задний мост домкрат и приподнимаем с его помощью, заднюю ось автомобиля. Нам это было необходимо, что бы открутить рессору, от кузова машины. Далее, откручиваем гайку переднего крепления рессоры к раме автомобиля и выбиваем ось. Так же, откручиваем гайку серьги, удерживающую, заднюю часть рессоры. Потом остаётся приспустить задний мост, что бы рессора вышла из своих креплений. После этого, переходим к откручиванию листов рессоры от задней балки машины. Для этого, требуется открутить только четыре гайки стремянок, которые удерживают рессору на месте. Всё, демонтаж на этом завершён. При необходимости, поменяйте все износившиеся узлы рессоры и произведите сборку в обратной последовательности. А что бы купить, все требуемые запчасти, по очень низким ценам, Вам следует оформить заказ на сайте сети магазинов автозапчастей «Навигатор» или позвонить по бесплатному телефону горячей линии 8 800 234-96-34 и проконсультироваться с экспертами.

ru.stellox > Лист рессоры

Подвеска, как один из самых важных элементов конструкции современных автомобилей, предназначена для того, чтобы сделать ход автомобиля более плавным, а поездку в любых дорожных условиях – максимально комфортной. С точки зрения особенностей конструкции различают зависимые и независимые подвески. Рессора – одна из составляющих задней зависимой подвески. Она может быть предусмотрена в конструкции подвески как легковых, так и грузовых автомобилей.

Конструкция рессоры

Что же представляет собой рессора? Это несколько металлических (стальных) листов с одинаковой толщиной и шириной, но разной длиной. Они соединяются при помощи хомутов. Коренной лист рессоры (его толщина превышает толщину других листов) закрепляется с помощью ушек крепления рессоры. С точки зрения конструкции рессоры могут быть многолистовыми и однолистовыми.

1. Многолистовая рессора

Число листов в рессорах такого типа может варьироваться от шести до четырнадцати. В качестве крепления рессор в легковых автомобилях используются шарниры с резиновыми втулками. Многолистовая конструкция рессоры имеет свои преимущества, среди которых:

  • обеспечение более плавного хода автомобиля;
  • прогрессивные характеристики подвески. В подвесках, где в качестве упругого элемента используются именно многолистовые рессоры, с возрастанием нагрузки увеличивается жесткость самой подвески.

Тем не менее, многолистовые рессоры обладают и своими недостатками. Основной недостаток – это высокая степень трения, возникающая между листами рессоры. Это не может не повлиять на срок службы листа рессоры, постепенно снижая его. При этом наибольшим нагрузкам подвергается именно коренной лист рессоры. Для того, чтобы предотвратить поломки и повреждения листа рессоры, используются пластмассовые прокладки, снижающие степень трения между листами.

2. Однолистовая рессора

На большинстве современных автомобилей могут устанавливаться однолистовые рессоры как альтернатива многолистовым.

Ресурс службы однолистовой рессоры выше, чем многолистовой. Лист рессоры в этом случае может быть изготовлен из неметаллических материалов, например, углепластика. При этом возможна  установка дополнительных листов рессоры,  позволяющая усилить заднюю подвеску и улучшить ее работу. Установку дополнительного листа рессоры можно выполнить самостоятельно, при этом полностью снимать все листы рессоры не требуется.

Тем не менее, как и многолистовые рессоры, однолистовые рессоры имеют свои недостатки. Они хуже воспринимают моменты трогания автомобиля и торможения, когда нагрузка на подвеску возрастает.

Повреждения рессоры

Рессора выступает в качестве упругого элемента подвески, распределяя нагрузку на кузов и раму автомобиля. Именно поэтому бесперебойная работа рессоры, целостность каждого листа рессоры – залог комфортного и безопасного передвижения в любых дорожных условиях. Во многих моделях автомобилей рессора служит и в качестве упругого, и в качестве направляющего элемента подвески.

В ходе эксплуатации автомобиля могут возникнуть следующие повреждения рессор, требующие немедленного профессионального ремонта:

  • снижение упругости рессоры;
  • срезание центрового болта крепления;
  • износ кронштейнов;
  • поломка одного листа рессоры или нескольких листов;
  • износ втулок в кронштейнах и ушках рессор.

При обслуживании внимательно осматривают каждый лист рессоры. Если обнаружены трещины или изломы, необходимо заменить поврежденный лист на новый. Перед сборкой лист рессоры обрабатывается специальной смесью или графитовой смазкой. Замену рессоры полностью рекомендуется доверить профессионалам.

Детали подвески Stellox  — сочетание надежности и качества

Лист рессоры, как и сама рессора, характеризуется длительным сроком службы. Тем не менее, выбирая такую деталь подвески, как лист рессоры, необходимо уделить внимание не только его качеству, но и соответствию типу подвески и модели легкового или грузового автомобиля.

Детали подвески торговой марки Stellox – отличный выбор для тех автомобилистов, которые ставят во главу угла оптимальное соотношение цены и качества. Отличаясь высокой степенью надежности, детали подвески зарекомендовали себя в работе наилучшим образом.

В правильном выборе листа рессоры и других деталей подвески Stellox помогут специализированные каталоги, представляющие различные товарные группы запчастей, в том числе и детали подвески. С помощью каталогов можно получить всю нужную информацию и получить наглядное представление о необходимом товаре.

Предлагая нашим клиентам запчасти по выгодным ценам, а партнерам – специальные Партнерские программы, Stellox стремится к выгодному и результативному сотрудничеству.

Источники и круговорот воды

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о подземных водах • Темы о поверхностных водах • Водный цикл •

Компоненты круговорота воды »Атмосфера · Конденсация · Испарение · Эвапотранспирация · Пресноводные озера и реки · Поток подземных вод · Накопление подземных вод · Проникновение · Лед и снег Океаны · Осадки · Таяние снегов · Источники · Ручьи · Сублимация · Поверхностный сток

Что такое пружина?

Родник — это водный ресурс, образующийся, когда склон холма, дно долины или другого выемки пересекает проточную массу подземных вод на уровне или ниже местного уровня грунтовых вод, ниже которого подземный материал насыщен водой.Источник является результатом заполнения водоносного горизонта до такой степени, что вода выливается на поверхность земли. Они варьируются по размеру от периодических просачиваний, которые вытекают только после сильного дождя, до огромных бассейнов, текущих ежедневно в сотни миллионов галлонов.

Однако источники

не ограничиваются поверхностью Земли. Недавно ученые обнаружили горячие источники на глубине до 2,5 км в океанах , как правило, вдоль срединно-океанических рифтов (раскидистых хребтов). Горячая вода (более 300 градусов по Цельсию), поступающая из этих источников, также богата минералами и серой, что создает уникальную экосистему, в которой, кажется, процветает необычная и экзотическая морская жизнь.

Рейнбоу Спрингс, Флорида, США

Родник — это водный ресурс, образующийся, когда склон холма, дно долины или другой выемки пересекает водоем , протекающий с грунтовыми водами. находится на уровне или ниже местного уровня грунтовых вод, ниже которого подземный материал насыщен водой. Источник — это результат заполнения водоносного горизонта до такой степени, что вода переливается на поверхность земли. Они варьируются по размеру от периодических просачиваний, которые вытекают только после сильного дождя, до огромных бассейнов, текущих ежедневно в сотни миллионов галлонов.

Кредит: Алан Кресслер, Геологическая служба США. Всеобщее достояние.

Как образуются пружины?

Источники могут быть образованы в любой породе. Маленькие встречаются во многих местах. В Миссури самые большие источники образуются в известняке и доломите в карстовой топографии Озаркса. И доломит, и известняк относительно легко ломаются. Когда слабая углекислота (образованная дождевой водой, просачивающейся через органические вещества в почве) попадает в эти трещины, она растворяет коренные породы. Когда он достигает горизонтальной трещины или слоя не растворяющейся породы, такой как песчаник или сланец, он начинает резать боком.По мере того, как процесс продолжается, вода выдавливает еще больше камней, в конечном итоге допуская воздушное пространство, и в этот момент весенний ручей можно рассматривать как пещеру. Этот процесс часто занимает от десятков до сотен тысяч лет.

Поток воды из источников

Количество воды, вытекающей из источников, зависит от многих факторов, включая размер пещер в скалах, давление воды в водоносном горизонте, размер бассейна источника и количество осадков .Человеческая деятельность также может влиять на объем воды, сбрасываемой из источника — забор грунтовых вод в районе может привести к падению уровня воды в системе водоносного горизонта и, в конечном итоге, к уменьшению стока из источника. Большинство людей, вероятно, думают, что источник похож на бассейн с водой — и обычно это так. Но, как показывает это изображение стены Гранд-Каньона в Аризоне, источники могут возникать, когда геологические, гидрологические или человеческие силы врезаются в подземные слои почвы и горных пород, где движется вода.

Родниковая вода не всегда прозрачная

Вода из источников обычно очень прозрачная. Однако вода из некоторых источников может быть «чайного цвета». На этой фотографии изображен природный источник на юго-западе Колорадо. Его красный цвет железа и обогащение металлов вызваны контактом грунтовых вод с природными минералами, присутствующими в результате древней вулканической активности в этом районе.

Во Флориде многие поверхностные воды содержат природные дубильные кислоты из органических материалов в подземных породах, и цвет этих потоков может проявляться в источниках.Если поверхностная вода попадает в водоносный горизонт рядом с источником, вода может быстро перемещаться через водоносный горизонт и выходить из источника.

Вода холодная и прозрачная. Можно ли пить?

Приток богатых металлами грунтовых вод из природных источников (на переднем плане) в Цемент-Крик, штат Колорадо (на заднем плане).

Кредит: Брайант А. Кимбалл

Качество воды в местной системе подземных вод обычно определяет качество родниковой воды.Качество воды, сбрасываемой родниками, может сильно различаться из-за таких факторов, как качество воды, которая подпитывает водоносный горизонт, и тип горных пород, с которыми контактируют грунтовые воды. Скорость потока и длина пути потока через водоносный горизонт влияет на количество времени, в течение которого вода находится в контакте с породой, и, таким образом, на количество минералов, которое вода может растворить .

Итак, стоит ли вам чувствовать себя уверенно, когда вы достанете флягу и наполните ее прохладной и освежающей родниковой водой? Нет, будьте осторожны.Температура источника Озарк возникает из-за того, что он проходит через скалу при средней годовой температуре 56 градусов по Фаренгейту. Вода грубо фильтруется в скале, и время, проведенное под землей, позволяет мусору и грязи выпасть из взвеси. Если находиться под землей достаточно долго, недостаток солнечного света приводит к гибели большинства водорослей и водных растений. Однако микробы, вирусы и бактерий не умирают только из-за того, что они находятся под землей, и при этом не удаляются какие-либо сельскохозяйственные или промышленные загрязнители. Между прочим, нет, этот соблазнительный источник не напьется этому мужчине.Он является гидрологом USGS , который отбирает пробы почти кипящей воды из источника в Вайоминге.

Термальные источники

Горячие источники соседствуют с айсбергами в Гренландии

Счастливые гренландцы и туристы наслаждаются уникальным опытом купания в горячих источниках, наслаждаясь дрейфующими айсбергами на острове Уунарток на далекой южной оконечности Гренландии. Эти горячие источники предлагают посетителям идеальную ванну с температурой около 100 ° F.

Кредит: Википедия

Спорим, количество мест, где можно увидеть айсберги, сидя в горячих источниках, очень мало!

Термальные источники — это обычные источники, за исключением того, что вода теплая, а в некоторых местах и ​​горячая, например, в пузырящейся грязи в национальном парке Йеллоустоун, штат Вайоминг. Многие термальные источники встречаются в регионах недавней вулканической активности и питаются водой, нагретой за счет контакта с горячими породами далеко под поверхностью.Даже там, где в последнее время не было вулканической активности, скалы становятся теплее с увеличением глубины. В таких областях вода может медленно мигрировать на значительную глубину, нагреваясь по мере того, как она спускается через скалы глубоко в землю. Если затем он достигнет большой расщелины, которая предлагает путь с меньшим сопротивлением, он может подняться быстрее, чем спуститься. Вода, которая не успевает остыть до выхода из воды, образует термальный источник. Знаменитые теплые источники Джорджии и горячие источники Арканзаса относятся к этому типу. И, да, теплые источники могут даже сосуществовать с айсбергами , как вам могут сказать эти счастливые гренландцы.

Часто задаваемые вопросы о пружинах

Источники и родниковая вода издавна были источником восхищения и интриги. В древние времена философы и ученые ошибочно полагали, что источники образовывались, когда соленая вода из океанов перемещалась по туннелям под землей, очищалась и поднималась на поверхность суши. Источники часто считались загадочными и являются предметом значительного фольклора.

Римский архитектор Витрувий предложил теорию, принятую сегодня.Он предположил, что источники питались дождями и таянием снега, которые впитывались в землю и вновь появлялись в другом месте. С тех пор многочисленные исследования подтвердили теорию Витрувия.

В последнее время родники использовались для общественных купален, общественного водоснабжения, частного водоснабжения и поения домашнего скота. Источники в Миннесоте использовались для хозяйственно-питьевой воды для фермерских домов, молочных домов, сараев и резервуаров для домашнего скота.

Что такое весна?

Весна возникает, когда грунтовые воды появляются на поверхности земли.Источники бывают разных форм и классифицируются по типу скал, в которых возникает источник, как он образовался, сколько воды течет из источника, температуре воды и если расход воды меняется от сезона к сезону. Некоторые пружины могут попадать в более чем одну классификацию.

Классификация пружин

Артезианские источники

Происходит, когда грунтовые воды под давлением попадают на поверхность земли (рис. 1).

Рис.1

Источник течет, потому что давление в водоносном горизонте (водоносный грунт или скала), который покрыт ограничивающим слоем (глина или другой непроницаемый материал), превышает атмосферное давление на суше. Пружина образуется, когда вода достигает поверхности через трещину или пористый слой. Эти типы источников обычно возникают вдоль разломов (трещины в земле) или в областях с большим топографическим рельефом, таких как скалы или долины.

Гравитационные пружины

Образуются за счет впитывания воды в землю до тех пор, пока вода не встретит ограничивающий слой, который не позволит воде просачиваться дальше вниз (Рис.2). Затем вода течет через верх ограничивающего слоя, пока не достигнет поверхности земли. Примерами гравитационных источников являются источники, находящиеся на склонах холмов или скал. Источники на северном берегу озера Верхнее и в долинах рек Миссисипи и Санта-Крус обычно относятся к этому типу.

Фиг.2

Многолетние источники

Осушайте большую площадь земной поверхности и стекайте непрерывно в течение всего года.

Прерывистые пружины

Поток только в определенное время года, когда дождя или таяния снега достаточно для подпитки почвы и грунтовых вод.

Трубчатые пружины

Чаще всего связаны с известняковыми каналами и пещерами, а также с вулканическими лавовыми трубами. Вода содержится в пещерах или полостях для раствора в известняке или в полых «трубках», образованных охлаждающейся лавой. Полости или трубки могут быть от микроскопических по размеру до больших отверстий размером в несколько десятков футов в поперечнике. Большие трубчатые пружины в некоторых частях Соединенных Штатов текут со скоростью более миллиона галлонов в минуту. Большие источники юго-востока Миннесоты представляют собой трубчатые источники.

Сепейдж Спрингс

Образуются, когда грунтовые воды медленно просачиваются из-под земли. Источники слива обычно встречаются в песке, гравии или органических материалах и обычно встречаются во впадинах или дне долин. Сточные источники отличаются от артезианских источников, потому что они не обязательно ограничены (содержатся под плотным слоем глины или другого материала) и обычно имеют слабый поток.

Термальные источники

Источники, которые выделяют грунтовые воды более теплой температуры, чем грунтовые воды в прилегающей зоне водосбора.Примерами термальных источников являются теплые источники, горячие источники, грязевые котлы и гейзеры, например, в национальном парке Йеллоустоун. Термальные источники чаще всего встречаются в районах с недавней историей вулканической активности.

Источники и артезианские колодцы

Источники часто путают с проточными артезианскими колодцами. Артезианская скважина — это скважина или буровая скважина, пробуренная в водоносном пласте или «водоносном горизонте», находящемся под давлением. Вода в артезианской скважине поднимается над кровлей водоносного горизонта (водоносного пласта) до тех пор, пока давление не уравняется.В проточной артезианской скважине вода поднимается над поверхностью земли, и вода вытекает из обсадной трубы скважины для выравнивания давления.

Источники чистой воды из источников?

Обычно нет. Качество воды из источников может меняться от года к году и даже от минуты к минуте. В 1960-х и 1970-х годах Министерство здравоохранения Миннесоты (MDH) регулярно отбирало пробы из родников на наличие колиформных бактерий и нитрат-азота. Колиформные бактерии указывают на возможное присутствие болезнетворных организмов.Повышенный уровень нитрат-азота обычно возникает из-за сточных вод, отходов животноводства или азотных удобрений. Пробы воды были собраны по всему штату из источников в разное время года. Результаты показали, что от 85 до 90 процентов отобранных источников были загрязнены бактериями группы кишечной палочки или нитратами один или несколько раз.

Источники подвержены загрязнению от окружающих земель. Источники обычно образуются в непосредственной близости от места просачивания воды в землю.Эта зона называется зоной «подзарядки». Поскольку зона подзарядки находится близко к выходу из пружины, фильтрация воды и удаление загрязняющих веществ недостаточны. Обычными источниками загрязнения являются септические системы, сараи, удобрения и пестициды, утечки химикатов или нефти, а также старые свалки и свалки.

Доказано, что периодические испытания источников на наличие бактерий и нитратов в целом неэффективны для обеспечения санитарного водоснабжения из-за быстрых колебаний качества воды и из-за того, что в родниковой воде могут присутствовать многие другие возможные загрязнители.В большинстве случаев пружины не проверялись на содержание пестицидов, промышленных отходов, нефтепродуктов или токсичных металлов. Эти загрязнители могут присутствовать в родниковой воде в то или иное время в зависимости от того, откуда вода берет начало, и от практики землепользования вокруг источника.

Поскольку качество родниковой воды часто бывает неприемлемым, MDH не рекомендует использовать родниковую воду в качестве источника питьевой воды. MDH рекомендует использовать безопасный, проверенный источник воды, такой как водопровод, правильно построенный частный колодец или вода в бутылках.

Можно ли защитить источники?

Многие источники находятся в частной собственности, но если источники расположены в муниципальной, государственной или федеральной собственности, родниковая вода может быть доступна для питья. Защиту родников от загрязнения можно улучшить, ограничив практику землепользования вокруг зоны подпитки источников, но нет никаких гарантий. Зоны подзарядки пружин обычно находятся на возвышенности рядом с источником, но зона подзарядки может располагаться за пределами участка, на котором расположен источник.

Поправки к Федеральному закону о безопасной питьевой воде существенно изменили критерии, в соответствии с которыми поверхностные источники воды, включая источники, могут использоваться в качестве общественного водоснабжения. Начиная с 1993 года, поверхностные водные системы, включая родники, необходимо фильтровать и дезинфицировать, прежде чем вода станет доступной для населения. Дезинфекция родниковой воды затруднена, поскольку дезинфицирующее средство часто не контактирует с водой достаточно долго, чтобы быть полностью эффективным. Федеральный закон о безопасной питьевой воде также значительно повысит требования к анализу родниковой воды.Увеличение затрат на снабжение населения родниковой водой может означать, что большинство родников не будет использоваться в качестве источника питьевой воды, и доступ к источникам будет ограничен.

Перейти> наверх.

Вопросов?
Свяжитесь с отделом управления скважиной MDH
651-201-4600 или
800-383-9808
[email protected]

Министерство здравоохранения Миннесоты

Springs: определение, формирование и типы — Science Class [Видео 2021]

Источники образуются из водоносных горизонтов

На другом уроке мы узнали о подземных водах , то есть о воде под поверхностью Земли.Подземные воды хранятся в водоносных горизонтах , которые являются подземными водохранилищами. Водоносные горизонты содержат миллиарды галлонов воды и питают водоемы на поверхности, такие как озера и реки. Однако из-за того, что они такие большие и вмещают столько воды, водоносным горизонтам могут потребоваться тысячи лет для восстановления, если вода будет удалена в большом количестве.

Водоносные горизонты бывают двух типов: напорные и безнапорные. Ограниченные водоносные горизонты зажаты между двумя слоями грунта с низкой проницаемостью.Это означает, что вода, поступающая в землю, не течет напрямую в водоносный горизонт или из него, поскольку почва вокруг нее не пропускает много воды. Все водоносные горизонты по крайней мере частично представляют собой безграничных водоносных горизонта , потому что они не были бы заполнены водой, если бы у них не было источника, питающего их! Эти водоносные горизонты находятся под проницаемыми слоями почвы, поэтому вода легко просачивается сквозь землю в водоносный горизонт.

Пружина образуется, когда давление в водоносном горизонте заставляет часть воды вытекать на поверхность.Обычно это происходит на низких высотах, вдоль склонов или у подножия склонов. Некоторые источники — это просто крошечные струйки воды, просачивающиеся из-под земли, в то время как другие достаточно большие, чтобы образовывать реки или озера.

Типы пружин

Пружины названы в зависимости от того, как они текут, и их пять основных типов. Первый тип пружины — это гравитационная пружина . Это именно то, на что это похоже — они формируются под действием силы тяжести. Вода протягивается сквозь землю, пока не достигает слоя, через который она не может проникнуть.Поскольку ему больше некуда идти, он начинает течь горизонтально, пока не достигнет отверстия, и вода выйдет из него как родник. Обычно их можно найти на склонах холмов и скал.

Далее, у нас есть артезианских источника , которые возникают из-за давления в замкнутых водоносных горизонтах, вынуждающего воду выходить на поверхность. Давление внутри ограниченного водоносного горизонта (из-за того, что оно находится между этими непроницаемыми слоями) меньше, чем давление за пределами водоносного горизонта, поэтому вода движется в этом направлении. Любые трещины или ямы на земле легко позволят воде вытечь.

Наш следующий тип источника — это фильтрующий источник , который, как вы уже догадались, является источником грунтовых вод, просачивающихся с поверхности. Сточные источники медленно пропускают воду через рыхлую почву или скалу и часто встречаются в углублениях суши или низинах в долинах.

Четвертый тип пружины — трубчатая пружина . Эти источники встречаются в подземных пещерных системах, которые напоминают подземные дороги. Эти трубы или каналы сделаны из известняка, и когда вода движется через этот тип породы, она растворяет часть ее.Трубчатые пружины — одни из самых больших источников на Земле, а сами трубки могут быть настолько маленькими, что вы не можете их увидеть, или достаточно большими, чтобы пройти через них!

Наконец, у нас есть пружины трещин . Трещины — это просто большие трещины, поэтому вы, вероятно, можете догадаться, что пружины трещин возникают вдоль больших трещин в земле, например, линий разломов. Источники трещин часто используются как источник питьевой воды, и иногда ученые ищут источники трещин, когда хотят найти неисправность на Земле!

Размеры пружин

Пружины бывают не только разных форм, но и разных размеров.Они классифицируются в зависимости от того, сколько воды они сбрасывают, и называется величиной балла . Для классификации источников используются восемь величин, одна из которых является самой большой, а восемь — самой маленькой. Источники 1-й величины производят невероятное количество воды — более 100 кубических футов в секунду! Это означает, что каждую секунду этот источник выкачивает более 100 кубиков воды размером 1 фут x 1 фут x 1 фут, или 64,6 миллиона галлонов воды в день. Это много!

Пружины 4-й величины , среднего размера с точки зрения расхода воды, по-прежнему перекачивают много воды.Эти источники выпускают от 144 000 до 646 000 галлонов в день. Даже источники 8-й величины впечатляют, пропуская до 1 пинты воды в минуту, или около 200 галлонов в день. Вы можете понять, почему источники так важны для наших поверхностных вод — без них они бы высохли!

Резюме урока

Источники — это области, где вода естественным образом вытекает из земли. Они бывают разных форм и размеров, но все они имеют один и тот же источник — водоносные горизонты , .Эти подземные водоемы бывают двух типов: напорные и безнапорные. Замкнутые водоносные горизонты — это то, на что они похожи — они замкнуты! Они зажаты между двумя слоями почвы, которая не пропускает много воды, что оказывает большое давление на воду в водоносном горизонте.

Все водоносные горизонты, по крайней мере, частично неограниченные , иначе они не были бы заполнены водой. Неограниченная часть водоносного горизонта находится под водопроницаемой почвой, что позволяет воде фильтровать через землю в специальные зоны хранения.

В зависимости от того, как они текут, родники делятся на пять различных типов, и название говорит вам, как и где течет эта вода. Пружины силы тяжести образуются под действием силы тяжести. Вода протягивается сквозь землю до тех пор, пока не сможет пройти дальше, поэтому она движется горизонтально, пока не достигнет отверстия, обычно на склоне холма или утеса.

Артезианские источники возникают из-за давления в замкнутом водоносном горизонте. Вес мира лежит на его плечах, и иногда это просто слишком большое давление для водоносного горизонта, и вода выходит из-под земли.

Сточные источники медленно выводят воду из-под земли, обычно в низких местах, таких как впадины и долины. Трубчатые источники изготовлены из известняка и встречаются в подземных пещерных системах. Эти трубы соединяют пещерные системы под землей, как гигантское шоссе, хотя некоторые из них настолько малы, что вы не можете увидеть их своими глазами!

Источники трещин возникают, когда грунтовые воды выходят через большие трещины в земле, известные как трещины. Разломы — отличный пример трещин, и иногда эти источники могут даже помочь ученым идентифицировать линии разломов на Земле.

Пружины также классифицируются по размеру. Их величина балла , или сколько воды они сбрасывают, помогает нам понять, насколько важны источники для поверхностных водоемов. Самый большой из них, источник 1-й величины , выпускает невероятные 64,6 миллиона галлонов воды в день.

Даже самый маленький источник, источник 8-й величины , может выпускать до 200 галлонов воды в день. Хотя это может показаться не таким уж большим, подумайте вот о чем: чтобы выпивать 200 галлонов воды, вам нужно будет выпивать 8 стаканов воды каждый день в течение 400 дней подряд! Это немалый подвиг!

Результаты обучения

После этого урока вы сможете:

  • определять источники и водоносные горизонты
  • Опишите пять различных типов пружин
  • Объясните классификацию пружин по их величине

Весна | вода | Britannica

Источник , в гидрологии, открывается на или около поверхности Земли для сброса воды из подземных источников.Источник — это естественная точка сброса подземных вод на поверхность земли или непосредственно в русло ручья, озера или моря. Вода, которая выходит на поверхность без заметного течения, называется просачиванием. Колодцы — это отверстия, вырытые для вывода воды и других подземных жидкостей на поверхность.

весна

Весна на острове Макино, северный Мичиган.

Louis Andary

Вода в источниках, выходах и колодцах обычно образуется в виде дождя, который просачивается в почву и просачивается в подстилающие породы.Проницаемые породы (содержащие взаимосвязанные поровые пространства, через которые может мигрировать вода), такие как известняк и песчаник, хранят и пропускают воду и называются водоносными горизонтами. Иногда вода в водоносном горизонте оказывается зажатой между двумя непроницаемыми слоями породы, например глиной или сланцем. Когда эти пласты наклоняются или складываются в структурную ловушку, вода в нижней части водоносного горизонта сохраняется под давлением. Если давление достаточно высокое и через покровный слой проходит скважина, вода поднимется на поверхность без откачки.Это называется артезианским колодцем.

Водоносные горизонты, в которые поступает и выводится наибольшее количество грунтовых вод, представляют собой рыхлые материалы, такие как песок и гравий. Эти водоносные горизонты широко распространены и отводят грунтовые воды частично через родники, но в основном за счет испарения и просачивания. Колодезная вода поступает в основном из таких водоносных горизонтов, особенно из нижележащих низменностей. В известняковых регионах дождевая вода просачивается через отверстия или другие отверстия и сливается в основном через подземные ходы.Базальтовые и песчаниковые водоносные горизонты также являются источниками воды для многих источников. Большинство источников, чей индивидуальный расход превышает 3 кубических метра в секунду (100 кубических футов в секунду), происходят из известняковых и базальтовых водоносных горизонтов.

Источники можно классифицировать по температуре воды. Термальный или горячий источник имеет температуру воды значительно выше средней температуры воздуха в окрестностях. Термальные источники встречаются в вулканических регионах и в районах, где слои горных пород были разрушены и сморщены в геологически недавнем времени.Гейзеры, впечатляющая форма горячего источника, выбрасывают высокие струи горячей воды и пара. Источники, содержащие заметное количество растворенных веществ, называются минеральными источниками. Большинство термальных источников богаты растворенными минералами, в то время как многие минеральные источники теплые.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Качество воды, сбрасываемой из источника, зависит от типа водоносного горизонта и пластов горных пород, через которые прошла вода, температуры вдоль маршрута и объема циркулирующей воды в прошлом и настоящем.Подземные воды наименее модифицированы там, где они перемещаются неглубоко на короткие расстояния через проницаемые образования, обедненные растворимыми минералами. Песчаные и гравийные водоносные горизонты во влажных регионах дают воду хорошего качества, тогда как вода из источников и просачиваний в засушливых районах может быть загрязнена нежелательными минеральными отложениями. Качество воды в осадочных породах морского происхождения зависит от степени промывки пресной водой. После смывания рассола известняк и песчаник обычно дают пресную воду хорошего качества, хотя и жесткую.

Как работают пружины? | Как пружины хранят энергию?

Как работают пружины? | Как пружины хранят энергию?

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 26 ноября 2020 г.

Если ты такой же, как я, и любишь разбирать вещи на части,
пружины — ваш враг. Попробуйте собрать гаджет или машину
снова позже, и именно источники часто побеждают вас: где же
они уходят, и как, черт возьми, они снова вписываются? В их большинстве
привычной формы, пружины — это закаленные витки металла, которые помогают вещам
вернуться в определенное положение, но их также можно использовать для поглощения
энергии (как в подвеске автомобиля) или хранить ее в течение длительного времени
(как в часах и часах).Вы можете найти пружины во всем, начиная с
автоматические дверцы к шариковым ручкам. Давайте подробнее рассмотрим, как
они работают!

Фото: Натянутые винтовые пружины из нержавеющей стали на настольной лампе. Винтовые пружины имеют одинаковую базовую форму спирали, но бывают всех размеров, от крошечных, которые вы можете найти в шариковых ручках, до огромных, которые охватывают амортизаторы на автомобилях.

Что такое пружина?

Фотография. Сделайте бумажную пружину, нарисовав спираль на бумаге или карточке.Затем просто обрежьте линию ножницами. Вы удивитесь, насколько пружинистая эта весна!

Типичная пружина представляет собой туго намотанную катушку или спираль из металла, которая
растягивается, когда вы его тянете (прикладываете силу), и возвращается к своему
исходную форму, когда вы отпустите ее снова (уберите силу). В другом
Словом, пружина упругая. Я не имею в виду, что он сделан из резины;
Я имею ввиду, что у него , эластичность :
он удлиняется при воздействии стресса, но (при условии
вы не растягиваете его слишком сильно) возвращается точно к исходной длине
когда снимается этот стресс.В зависимости от того, как изготовлена ​​пружина, она
может работать и наоборот: если сжать, он сжимает
но возвращается к своей исходной длине при снятии толкающей силы.

Пружину можно сделать почти из чего угодно — даже из
бумага или апельсиновая корка! — но пружины, которые мы используем в машинах,
работают эффективно только в том случае, если они достаточно жесткие, чтобы выдерживать тянущее усилие, и прочные
достаточно, чтобы растягиваться много раз, не ломаясь. Обычно это
означает, что они должны быть изготовлены из таких материалов, как
нержавеющая сталь или прочные сплавы, такие как бронза.Некоторые сплавы обладают свойством, называемым памятью формы, что означает, что они естественно
упругий. Оправы для очков часто изготавливают из никелевого сплава.
титановый сплав с памятью формы под названием нитинол,
продается под торговыми марками, такими как Flexon®.

Как работает пружина?

Представьте, что у вас есть кусок прямой стальной проволоки длиной около 10 см (4 дюйма).
длинный — что-то вроде развернутой вами длинной скрепки. Если вы потянете это
пальцами растянуть его крайне сложно. Свернуть это
вокруг карандаша и, приложив немного усилий, вы можете сделать себе небольшой, но идеально
функционирующая пружина.Теперь потяните или надавите на него пальцами, и вы
обнаружите, что вы можете легко растянуть и сжать его.


Фото: Из скрепки легко сделать простую цилиндрическую пружину.

Почему этот некогда упрямый кусок металла внезапно стал настолько отзывчивым? Почему
пружина действительно легко растягивается и сжимается, когда один и тот же кусок
металл в форме проволоки с самого начала так не хотел менять форму?

Когда материал находится в исходной форме, растягивая его
вовлекает вытягивание атомов из их положения в кристалле металла
решетка — а это относительно сложно.Когда вы делаете пружину (как
вы обнаружите, если попытаетесь согнуть скрепку), вам нужно работать
немного, чтобы придать форму металлу, но это далеко не так сложно.
Когда вы сгибаете провод, вы расходуете энергию, и часть этой энергии накапливается в
весна; Другими словами, оно предварительно напряжено. Как только пружина сформирована, ее форму легко изменить.
немного больше: чем больше витков металла у пружины, тем легче
это растягивать или сжимать его. Вам нужно только сдвинуть каждый атом в
спиральная пружина на небольшую величину, и вся пружина может растягиваться или
выжать на удивительную величину.

Фото. Попробуйте согнуть пружину, изменив ее форму — и вы почувствуете, как
силу, которую вы должны использовать, чтобы удержать ее там. Требуется энергия, чтобы деформировать пружину (изменить ее форму): эта энергия сохраняется.
весной, и вы сможете использовать его позже.

Пружины

отлично подходят для хранения или поглощения энергии. Когда вы используете
толкающая или тянущая сила для растяжения пружины, вы используете
сила на расстоянии, поэтому, с точки зрения физики, вы выполняете работы, и
используя энергию. Чем плотнее пружина, тем труднее ее деформировать, тем
больше работы вам нужно сделать, и тем больше энергии вам нужно.Энергия
вы не теряете: большая часть хранится в виде потенциальной энергии в
весна. Освободите растянутую пружину, и вы сможете использовать ее для работы на
ты. Заводя механические часы или часы, вы накапливаете энергию.
затягивая пружину. По мере ослабления пружины энергия медленно
отпущен, чтобы привести в действие шестерни внутри и повернуть руки вокруг
циферблат на день и более. Катапульты и арбалеты работают в
аналогичным образом, за исключением того, что они используют скрученные резинки для своих пружин
вместо катушек и спиралей из металла.

«Зацепился» на рессорах

Работа: Обложка книги Роберта Гука 1678 года «Lectures de Potentia Restitutiva, или весны, объясняющая силу пружинящих тел».

Чем больше вы растягиваете пружину, тем длиннее она становится, тем больше работы вы делаете и тем больше энергии она накапливает.

Если вы потянете обычную пружину вдвое сильнее (с удвоенной силой), она растянется вдвое больше, но только
до точки, известной как предел упругости.

В физике это простое описание упругости (как вещи
stretch) известен как закон Гука для человека, который его открыл, английского ученого
Роберт Гук (1635–1703).

Закон Гука

Вот диаграмма, показывающая закон Гука в действии. Вы можете видеть, что чем большую «нагрузку» вы прикладываете к пружине (чем больше сила, которую вы прикладываете, показано на вертикальной оси), тем больше пружина «расширяется» (показано на горизонтальной оси). Закон Гука гласит, что растяжение (растяжение) пропорционально нагрузке, поэтому нижняя (красная) часть графика представляет собой прямую линию. В этой области пружина эластична: она возвращается в исходное положение.
исходный размер, когда вы отпустите.

Однако вы можете видеть, что на графике есть нечто большее, чем это. Если вы продолжаете выходить за пределы синей точки
(предел упругости), вы растянете пружину настолько, что она не вернется к своей исходной длине. В этом
части графика (показаны желтым и красным), даже небольшое дополнительное усилие может заставить пружину растянуться на
много — это почти как лакрица или жевательная резинка. В этой области пружина перестает быть эластичной, а
«пластик» (необратимо деформируется).

Подробнее Hooke

Гук был идеальным эрудитом: если не считать его закона упругости, который он
Открытый в 1660 году и опубликованный в 1678 году, он больше всего известен как один из главных пионеров микроскопии, но он активно участвовал во многих других областях, от архитектуры и астрономии до изучения памяти и окаменелостей.

Типы пружин

Фото: Листовые рессоры обеспечивают грубую подвеску этого старого грузовика.

Вы можете подумать, что пружина — это пружина, это пружина, но вы бы
неправильный! Есть несколько совершенно разных видов. Самый знакомый
из них винтовые пружины (например, те, что вы найдете в ручках и
тот, который мы сделали выше из скрепки): цилиндры из проволочной обмотки
по кругу фиксированного радиуса. Спираль
пружины
аналогичны, но спираль становится все меньше по мере того, как вы достигаете
центр; наша бумажная пружина является примером.Нежная пружина для волос, которая помогает держать время в
часы — еще один пример такой пружины. Пружины кручения работают как
резинка в катапульте или резинка, многократно перекрученная между пальцами: правильные
сделаны из жестких металлических частей, которые вращаются вокруг своей оси. Листовые пружины представляют собой стопки изогнутых металлических стержней.
которые поддерживают колеса легкового или железнодорожного грузовика, наклоняются и
вниз, чтобы сгладить неровности и неровности.

Пружины также различаются по способу противодействия силам или аккумулирования энергии.Некоторые из них предназначены для поглощения энергии и силы, когда вы их сжимаете; их катушки начинаются слегка вытянутыми и сжимаются вместе
когда вы прикладываете силу, они называются пружинами сжатия .
Обратное происходит с пружинами растяжения (иногда называемыми пружинами растяжения): они начинают
сжать и противостоять силам, которые пытаются их растянуть.
Торсионные пружины имеют горизонтальные стержни на обоих концах, поэтому они могут противостоять скручиванию.
или вращающийся.

Анимация: Пружины сжатия предназначены для поглощения сил за счет сжатия.Пружины растяжения работают противоположным образом, растягиваясь при приложении силы. Пружины кручения имеют на конце параллельные стержни, которые останавливают вращение чего-либо (или возвращают его в исходное положение, если это происходит).

Не все пружины растягивают и сжимают куски металла, пластика или другого материала.
твердый материал. Совершенно другая конструкция предполагает использование поршня, который движется назад.
и далее в цилиндре с жидкостью (газом, жидкостью, а иногда и тем, и другим), что-то вроде велосипедного насоса, который
очень тяжело вдвигаться и выдвигаться.Подробнее об этом читайте в нашей статье о
газовые пружины.

Для чего используются пружины?

Фото: Боевая пружина заводной игрушки.
Когда вы сворачиваете игрушку, вы сжимаете пружину в гораздо более узкое пространство для хранения энергии, которая
отпускается, когда игрушка начинает двигаться.

Откройте шариковую ручку (одну из тех, на которых вы нажимаете кнопку
чтобы втянуть мяч), и вы найдете внутри пружину. Посмотрите под
автомобиль и там тоже есть пружины, помогающие амортизаторам
сгладить неровности дороги.В часах пружины и
часы, как мы уже видели. И в машине есть пружина
спидометр (по крайней мере, один из старомодных механических).
Как только вы начнете отмечать весенние пятна, вы обнаружите, что можете видеть источники
везде!

Из каких материалов сделаны пружины?

Фото: Когда весна — это не весна? Многим повседневным вещам нужна «пружина», даже если они не пружины. Например, пластиковый зажим на лацкане этой перьевой ручки может (до некоторой степени) изгибаться, поэтому она надежно удерживается в вашем кармане.Это не пружина как таковая, но она была тщательно продумана точно так же.

Пружины обычно изготавливаются из пружинных сталей , которые представляют собой сплавы на основе
железо, с
небольшое количество углерода (около 0,6–0,7 процента), кремния (0,2–0,8 процента), марганца (0,6–1 процент) и
хром (0,5–0,8%). Точный состав пружинной стали зависит от желаемых свойств, которые включают:
нагрузки, которые он должен выдержать, сколько циклов напряжений и деформаций он будет выдерживать, температуры, при которых он должен работать,
должен ли он выдерживать нагрев или коррозию, насколько хорошо он должен проводить электричество, насколько «пластичным» (легко придавать форму) он должен быть во время первоначального изготовления и формования и так далее.Как правило, пружины изготавливаются из сталей со средним или высоким содержанием углерода (что означает небольшое количество углерода в общей смеси, но больше, чем в других видах стали). Обычно их подвергают термообработке, например, отпуску, чтобы убедиться, что они прочные и выдерживают множество циклов напряжений и деформаций — другими словами,
поэтому вы можете растягивать или сжимать их много раз, не ломая их. Пружины обычно выходят из строя из-за усталости металла , что означает, что они внезапно трескаются после многократного перемещения вперед и назад.На микроскопическом уровне ни одна пружина не является по-настоящему эластичной: каждый раз, когда она проходит цикл растяжения (растяжение или сжатие с последующим возвращением к исходному размеру), ее внутренняя структура изменяется очень незначительно, и внутри могут образовываться и расти крошечные «микротрещины». Это. В какой-то момент в будущем она точно выйдет из строя: пружина сломается, когда трещина станет достаточно большой. Материаловедение учит нас, что способ изготовления пружин очень важен для их долговечности. Например, если вы не используете правильную температуру закалки при производстве стали, вы получите более слабую сталь — и более слабую пружину, которая, вероятно, быстрее сломается.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний
Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Для младших читателей
  • Изготовление машин с пружинами Криса Окслейда. Raintree, 2015. 32-страничное практическое введение для 2–4 классов и 7–9 лет.
  • Магниты и пружины Кэрол Баллард.Hachette, 2014. 32-страничное руководство (2–4 классы, 7–9 лет). Вы можете задаться вопросом, почему магниты и пружины закрыты вместе; именно так этому учат некоторые научные программы.
  • Спрингс Анджелы Ройстон. Heinemann / Raintree, 2003. Для младших читателей (2–4 классы, 7–9 лет).
Для читателей постарше
  • Материалы для пружин Ямада. Springer, 2007. Описывает качества, необходимые для различных типов пружин и различных металлов, сплавов и других материалов (пластмасс, композитов, керамики и т. Д.), Используемых для их изготовления.Для профессиональных инженеров и студентов инженерных специальностей.
  • Выбор материалов в механическом проектировании Майкла Ф. Эшби. Баттерворт-Хайнеманн, 2016. Хорошее введение в идею использования материаловедения в инженерии.
Патенты
  • Патент США 3 468 527: Винтовая пружина Гленна Мэзера, North American Rockwell / Boeing, 1968. Интересное техническое понимание того, как устроены винтовые пружины.
  • Патент США 3062526: листовая рессорная подвеска автомобиля, автор John A. Roehrig, 1962 г.Типичная рессорная подвеска, которая автоматически регулируется в зависимости от веса транспортного средства.
  • Патент США 3468527: Боковая пружина для часов A.N. Gauthier, 1894. Описывает механизм накопления энергии заводной часовой пружиной.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Flexon является зарегистрированным товарным знаком компании Marchon Eyewear, Inc.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2010/2020) Пружины. Получено с https: // www.exploainthatstuff.com/how-springs-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Характеристики пружин — SJRWMD

Для большинства источников в районе управления водными ресурсами реки Сент-Джонс подземные воды, которые текут, сбрасываются из системы водоносных горизонтов Флоридана, которая также является источником воды для большинства муниципальных источников и частных колодцев в округе . Источником подпитки водоносного горизонта Флоридана являются осадки в пределах района и прилегающих территорий.Количество воды, доступной для подпитки водоносного горизонта Флоридана, представляет собой ту часть осадков, после потерь на сток и эвапотранспирацию, которая просачивается на уровень грунтовых вод и продолжает двигаться вниз в систему водоносных горизонтов.

Осадки, слегка кислые из-за углекислого газа, который он собирает из атмосферы, попадают в водоносный горизонт Флоридана и медленно растворяют трещины, каналы и пещеры в известняке и доломите, образуя сложные подземные системы потоков. Вода, движущаяся через небольшие поровые пространства, движется медленно (в течение нескольких лет), в то время как вода, движущаяся по каналам и пещерам, может двигаться быстро (в масштабе от дней до недель).Там, где вода создает большие полости, вышележащие отложения могут обрушиться, образуя воронку или родник. Карстовый ландшафт относится к участкам, обычно подстилаемым растворимыми породами, такими как известняк и доломит, где топография формируется и изменяется в результате растворения породы и которые могут характеризоваться такими особенностями, как воронки, тонущие потоки, закрытые впадины, подземный дренаж. , пещеры и отсутствие поверхностных дренажных систем.

Источник можно определить как место, где подземные воды естественным образом попадают на поверхность земли или в водоем с поверхностной водой.Родник — это водоем с проточной водой, берущий свое начало из родника или чей основной источник воды — из родника или группы родниковых жерл в условиях среднего количества осадков. Бассейн подпитки родников или родниковый бассейн относится к области в бассейне подземных вод, которая способствует разгрузке родника.

Во Флориде есть два основных типа источников: карстовые источники (артезианские источники) и сипы (источники грунтовых вод). Карстовые источники образуются при выходе грунтовых вод на поверхность через карстовые отверстия.Подавляющее большинство источников Флориды — карстовые. Просачивание происходит в результате того, что дождевая вода, проникая в проницаемые отложения, встречает слой гораздо менее проницаемых отложений, заставляя воду двигаться в боковом направлении. В конце концов, вода может достичь поверхности в более низком месте, образуя просачивание. Просачивания могут также образовываться в карстовых областях, когда поток воды из водоносного горизонта более диффузный.

Возникновение источника зависит от характера и взаимосвязей между топографией, нижележащими геологическими пластами и уровнями воды в системах водоносных горизонтов.Большинство источников в районе округа возникают в районах разгрузки водоносного горизонта Флоридана, где известняк находится на поверхности земли или вблизи нее, или там, где были прорваны отложения, покрывающие известняк Флоридана. Большинство источников в районе округа расположены вдоль основных речных систем рек Сент-Джонс, Оклаваха и Векива.

Водоносные горизонты и источники — Техасский учебный план по водным наукам

Водоносный горизонт — это подземный слой проницаемой породы или песка , который собирает, удерживает и проводит воду.Материалы действуют как подземные губки, позволяя воде течь через них очень медленно. Вода в водоносном горизонте называется грунтовой водой. Многие водоносные горизонты похожи на водохранилища, потому что они хранят воду, полезную для человека и водных экосистем .

Подземные воды могут естественным образом выходить из водоносного горизонта в виде источников. Когда уровень грунтовых вод водоносного горизонта достигает поверхности, подземные воды могут сбрасываться в виде поверхностных вод в реки и озера . Водно-болотные угодья могут образовываться там, где грунтовые воды достигают уровня земли.Если грунтовые воды опустятся ниже поверхности, эти заболоченные земли станут сухими и перестанут быть заболоченными.

Водоносные горизонты различаются по размеру от узких до широких и могут достигать сотни футов в толщину. Они могут охватывать от одного до двух округов или могут занимать тысячи квадратных миль и несколько штатов. Они перезаряжаются или пополняются, когда осадки, выпадающие на землю, просачиваются в землю. Водоносные горизонты дают начало ручьям и рекам Техаса, где источники образуют истоки. Люди также пробуривают скважины в водоносный горизонт, чтобы перекачивать грунтовые воды на поверхность для питья или орошения.

Водоносные горизонты

Большая часть поверхности суши Техаса расположена над водоносными горизонтами, некоторые из которых являются большими, а некоторые — небольшими. В Техасе девять основных водоносных горизонтов (рис. 7.1) и 21 второстепенный водоносный горизонт (рис. 7.2). Главный водоносный горизонт содержит большое количество воды, разбросанной по большой площади. Незначительные водоносные горизонты содержат меньшее количество воды, разбросанной по большим площадям, или большее количество воды, разбросанное по небольшим площадям.

Водоносные горизонты являются важным источником воды для людей, поставляя около 60% воды, которую мы используем.Большая часть воды, откачиваемой из водоносных горизонтов, идет в сельское хозяйство для орошения продовольственных культур. Более 80% оросительной воды, используемой в Техасе, поступает из одного водоносного горизонта — Огаллала. Самый большой водоносный горизонт в Соединенных Штатах, Огаллала простирается от Южной Дакоты на юг до Техаса и лежит в основе большей части региона Высоких равнин Техаса. Толщина этого водоносного горизонта составляет в среднем 95 футов, хотя в некоторых местах он может достигать более 800 футов.

Подземные воды в некоторых водоносных горизонтах могут быть древними. Водоносный горизонт Огаллала образовался от 2 до 6 миллионов лет назад.Подземные воды тоже могут быть очень новыми. Воду, которая выпадает в виде дождя и попадает в водоносный горизонт Эдвардс около Сан-Маркоса, можно обнаружить, что она вытекает из источников через несколько дней или даже часов. Части водоносного горизонта Эдвардса похожи на гигантскую систему подводных пещер. Подземные воды могут течь, как река, через большие отверстия в подземных известняках и мраморных породах , которые образуют этот водоносный горизонт.

В Техасе есть три типа водоносных горизонтов

Неограниченные водоносные горизонты напрямую связаны с поверхностью и имеют уровень воды, зависящий от относительно постоянной подпитки.Подземные воды выходят на поверхность всякий раз, когда верхний слой водоносного горизонта , насыщенный , называемый уровнем грунтовых вод, поднимается до уровня поверхности земли. Возможно, самый известный неограниченный водоносный горизонт — это Огаллала. Во многих местах этот водоносный горизонт находится близко к поверхности, и подпитка зависит от воды, которая собирается на поверхности в заболоченных местах. 95% подпиточной воды в Техасе поступает из озер Плайя . Озеро Плайя — это естественное водно-болотное угодье (в среднем около 17 акров), образовавшееся, когда дожди заполняют небольшие впадины в прерии.На Высоких равнинах Техаса около 20 000 озер Плайя.

Замкнутые водоносные горизонты представляют собой насыщенные слои проницаемой породы, ограниченные сверху и снизу в основном непроницаемой горной породой , через которую вода не может пройти. Такое размещение водоносного горизонта между непроницаемыми слоями породы может «сдавливать» грунтовые воды, оказывая на них давление. Напорный водоносный горизонт, содержащий воду под давлением, называется артезианским водоносным горизонтом . Артезианские потоки питают многие известные источники Техаса, в том числе Сан-Соломон-Спрингс в Западном Техасе.(Рис. 7.3) Артезианское давление может быть настолько большим, что, если в водоносный горизонт пробурена скважина, грунтовые воды могут быть вытолкнуты на поверхность без использования насосов.

Карстовые водоносные горизонты встречаются в известняках и мраморных породах. В течение длительного времени известняк и мрамор растворяются под действием воды. Это может образовывать большие отверстия, каналы и даже большие подземные пещеры, озера и ручьи. Водоносный горизонт Эдвардса, один из самых известных водоносных горизонтов в мире, представляет собой замкнутый карстовый водоносный горизонт, протекающий через известняк в Техасе.Есть много известных мест, где вода из этого водоносного горизонта выходит на поверхность, образуя большие источники. (Рис. 7.4) В некоторых местах входы в пещеры открываются прямо на поверхности и ведут глубоко в водоносный горизонт. Подводные дайверы исследовали некоторые подводные пещеры и текущие реки водоносного горизонта Эдвардс. (Рис. 7.5)

Источники

Источники — это места, где вода из водоносного горизонта выходит на поверхность. Пруд, а часто и ручей образованы родниками. Техас является домом для более 3000 источников.(Рис. 7.6) Источники могут быть прохладной водой или настолько горячей, что вода почти закипает, когда достигает поверхности.

Пружины часто образуются по разломам . Это места, где землетрясение раскололо землю, обнажив водоносную породу водоносного горизонта. Одним из таких разломов в Техасе является разлом Балконс, который проходит примерно от юго-западной части штата около Дель-Рио до северного центрального региона около Вако вдоль межштатной автомагистрали 35. На расстоянии около 300 миль этот разлом обнажил водоносный горизонт Эдвардс, создавая много выдающихся источников (рис.7.4).

Водоносный горизонт и родниковые экосистемы

Большинство водоносных горизонтов не поддерживают водные экосистемы, как мы обычно думаем о них. Под землей нет света, поэтому фотосинтез растениями невозможен. Не может быть растворенного кислорода . Есть некоторые организмы, которые могут жить в таких темных, питательных -плохих анаэробных условиях. Микроорганизмы , в основном бактерии , простейшие и другие одноклеточные живые организмы, обитающие в водоносных горизонтах.Некоторые виды бактерий в грунтовых водах полезны для человека. Примером может служить денитрифицирующих бактерий , удаляющих нитраты. Избыток n itrates — это загрязнитель воды , который может просачиваться в водоносный горизонт, особенно в сельскохозяйственных регионах, где удобрения или навоз, содержащие нитраты, вносятся в почвы для увеличения роста продовольственных культур.

Есть один вид водоносного горизонта, который может поддерживать более сложную подземную водную экосистему, хотя жизнь здесь сильно отличается от того, что мы видим в озерах, реках или океане.Пещеры карстовых водоносных горизонтов, подземные озера и реки могут поддерживать целые экосистемы, которые включают беспозвоночных, , рыб и земноводных. Но эти виды не похожи на те, которые мы привыкли видеть над землей. В водоносном горизонте нет солнечного света и, следовательно, нет зеленых растений или водорослей с хлорофиллом , которые забирают солнечную энергию и превращают ее в пищу. Без этих первичных продуцентов эти водные системы не имеют большого количества питательных веществ или пищи. Имеющаяся пища постоянно перерабатывается организмами, лишь изредка добавляются извне.Эти подземные экосистемы имеют очень низкую пропускную способность человек. Они могут поддерживать только несколько особей одного вида, и эти особи не вырастают очень большими.

Недостаток солнечного света имеет еще одно последствие. Самый удивительный пример адаптации беспозвоночных, рыб и земноводных к темным подземным водным экосистемам — это отсутствие глаз. Без света не нужны глаза. (Рис. 7.7) Хищники адаптировали способы поиска и ловли добычи в темноте, а жертвы адаптировали способы убежать.Сенсорные адаптации, такие как антенны, хеморецепторы и сенсорные рецепторы, обычно сильно развиты у подземных обитателей.

Эти виды также часто имеют очень низкий метаболизм, что позволяет им питаться очень небольшим количеством пищи. Этой адаптации способствует постоянная температура воды водоносного горизонта по сравнению с температурой поверхностных вод, которая может быстро и широко варьироваться. Виды подземных вод живут в очень стабильной и предсказуемой среде. Как и в случае с водными экосистемами над землей, они могут пересекаться с другими экосистемами.Это означает, что виды в водоносном горизонте не могут быть полностью изолированы от жизни на поверхности.

Поверхность суши над карстовыми водоносными горизонтами является неотъемлемой частью среды обитания животных, населяющих подземные области. Дыры в известняке и мраморе этих водоносных горизонтов часто выходят на поверхность. Хороший пример — колодец Джейкоба недалеко от Уимберли. Здесь большое отверстие в русле ручья Сайпресс-Крик на самом деле представляет собой заполненную водой пещеру, уходящую глубоко в водоносный горизонт.Есть также пещеры, открытые на поверхности, которые ведут к водоносному горизонту.

Поскольку растения не могут расти в темноте, пещера и связанная с ней подводная экосистема зависят от растительных и животных материалов, смываемых в пещеру извне. Пища в пещере также может поступать от таких организмов, как летучие мыши, мыши и сверчки, которые укрываются в пещерах. Они могут стать пищей (добычей) для пещерных обитателей или оставить «пищу» после ухода. Например, фекалии летучих мышей и мышей, сброшенные на пол пещеры, обеспечивают питательными веществами, которые необходимы грибам для роста .Грибы едят несколько видов насекомых, которые могут бродить по пещере и выходить из нее. Эти насекомые быстро размножаются, перемещаются по пещере и становятся добычей хищных беспозвоночных, которые всю свою жизнь живут в пещере. Эти беспозвоночные падают в воду и уносятся глубоко в водоносный горизонт, где их могут съесть такие виды, как техасская слепая саламандра. Саламандру ест беззубая слепая кошка, сом, живущий на глубине более 1000 футов под поверхностью Земли.

Экосистема водоносного горизонта простирается за пределы самого водоносного горизонта, где грунтовые воды проникают в родник.Здесь грунтовые воды смешиваются с поверхностными водами весной, ручьем, реками и озерами. Однако именно в источниках, образованных выходящими водами водоносного горизонта, уникальная подземная экосистема действительно простирается до поверхности. Иногда мы можем увидеть жизнь в подземной экосистеме, когда беспозвоночное, рыбу или саламандру из водоносного горизонта Эдвардса уносит родник. Вы можете увидеть одно из этих странных существ или одного из хищников, которые любят их есть, когда вы путешествуете по Сан-Маркос-Спрингс на лодке со стеклянным дном.

Хотя многие водоносные горизонты не содержат водной флоры и фауны, большинство основных источников Техаса содержат. Некоторые даже содержат виды, которые больше нигде не встречаются. Экосистема водоносного горизонта Эдвардса и его источники содержат более 60 видов растений и животных, которые больше нигде в мире не обитают. Виды саламандр, рыб, амфипод, жуков, пауков и других эволюционировали в изолированных средах обитания в водоносном горизонте и источниках. Многие из них живут в сухих пещерах над уровнем грунтовых вод, а другие живут во многих источниках, питаемых водоносным горизонтом.Бартон-Спрингс, расположенный в Остине, — единственное место, где живут слепые саламандры Бартон-Спрингс и Остин. Фонтанные дротики обитают только в верховьях рек Сан-Маркос и Комал. Техасский дикий рис обитает только в Сан-Маркос-Спрингс и реке, расположенной непосредственно ниже по течению от источников.

Поскольку источники подвержены воздействию солнечного света, водные растения и водоросли играют определенную роль в обеспечении питательными веществами. Относительно постоянная температура, по крайней мере, возле весенних выходов, позволяет видам адаптироваться к узкоспециализированному образу жизни.Эти виды часто не могут существовать очень далеко от источника, в том числе в ручьях и реках, которые создает источник. В частности, температура воды может ограничивать вид, адаптированный к весенней экосистеме, от блуждания за пределы родника. Прохладная родниковая вода может быстро нагреться под воздействием жаркой погоды Техаса. В результате весенние экосистемы, как правило, невелики, что позволяет выживать только относительно небольшим популяциям какого-либо одного вида.

Как и виды, приспособленные к жизни полностью под землей, виды в весенних экосистемах могут сильно пострадать даже от небольших изменений в их среде обитания.Для видов весной пониженный весенний сток из-за засухи или изъятия грунтовых вод может уменьшить среду обитания и создать значительный стресс. Инвазивные виды могут быстро подавить и вытеснить местные весенние виды. Многие из речных экосистем Техаса пострадали как от сокращения стока, так и от инвазивных видов.

Больше всего изменений в пружинах внесли люди. Многие из крупнейших источников Техаса даже превратили в бассейны, построив плотину через воду, текущую из источника.К ним относятся бассейн Бартон-Спрингс в Остине и самый большой в мире бассейн с подпиткой от источника, расположенный в государственном парке Балмореа в Западном Техасе. В таких местах естественных родниковых экосистем больше не существует.

Используйте подземные воды с умом

Подземные воды в водоносном горизонте — это как деньги в вашем банке. Каждый раз, когда вы кладете деньги в свой банк, количество ваших денег растет. Когда вы снимаете деньги из своего банка, чтобы что-то купить, ваш банковский счет снижается и остается открытым до тех пор, пока вы не вложите в него больше денег.Водоносные горизонты увеличиваются, когда природа вводит воду из-за дождя, снега и других осадков . Вода естественным образом покидает водоносный горизонт по ручьям, источникам и через другие отверстия. Люди значительно увеличивают водозабор, буря скважины в водоносный горизонт и откачивая воду. Так же, как снятие денег с вашего банковского счета истощает деньги, которые у вас есть для будущего использования, забор грунтовых вод без равных или больших залежей дождя истощает наши грунтовые воды.

Размер водоносного горизонта и то, насколько он заполнен, определяют, сколько воды в нем содержится в любой момент времени.Пористость водоносного горизонта определяет скорость, с которой вода может проходить через водоносный горизонт или в него. Некоторые водоносные горизонты наполняются быстро, поэтому, если в районе водоносного горизонта выпадает достаточно осадков, время, необходимое для подпитки водоносного горизонта, может быть коротким. (Рис. 7.8) Водоносный горизонт Эдвардса может быстро восполняться. В некоторых местах вода в водоносном горизонте Эдвардса может перемещаться на расстояние до восьми миль за один день. Вода может продвинуться так далеко в других водоносных горизонтах за сотни или десятки тысяч лет. Водоносный горизонт Эдвардса также может быть быстро опустошен, если грунтовые воды не будут сохранены.

Другие водоносные горизонты, такие как Огаллала, обладают огромной способностью накапливать воду, но для их восстановления может потребоваться очень много времени. Вода, взятая из водоносных горизонтов, которые медленно восстанавливаются, почти как добыча невозобновляемых ресурсов, таких как уголь или медь. После того, как вода будет извлечена, подпитка займет так много времени, что для всех практических целей водоносный горизонт больше не будет использоваться для людей. Воду из Огаллалы в настоящее время откачивают почти 200 000 ирригационных колодцев, причем самые высокие показатели откачки обычно происходят в самые засушливые годы.В южных частях водоносного горизонта откачка уже опустила уровень грунтовых вод на 200 футов.

Загрязняющие вещества, такие как бензин, нефть, , стоки с дорог, удобрения и химикаты, могут проникать в грунтовые воды. Источники загрязнения подземных вод включают свалки и свалки с опасными отходами.

Comments |0|

Legend *) Required fields are marked
**) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Category: Разное