Preload, предварительная нагрузка

Прелоад (preload, предварительная нагрузка) есть часть регулировки пружины в вилке. Зачем ее надо регулировать?

Обычно пружина имеет два граничных состояния: полностью свободное (расслабленное) и полностью сжатое. Второе состояние достигается за счет, скажем так, положения некоторой массы (не меньше чем N) на пружину. Соответственно, начиная с массы N и более пружина сжимается до конца.

Например, пусть наша пружина обладает линейным коэффициентом сжатия (т.е. под 10кг она сжимается на 10мм, под 20кг - на 20мм, а под Х кг - соотв. на k*Х мм, где k - есть коэффициент линейного сжатия пружины, который в нашем случае взят равным единице) и сжимается максимум на 100мм при нагрузке в 100кг (типа 1000кгс) и более. Соответственно, при нагрузке в 50кг она сожмется наполовину и так далее. Важно понимать, что нагрузка на пружину велосипедистом создается динамическая. Если 50кг велосипедист аккуратно на пружину сядет, то она уйдет на 50мм, а вот если он на нее прыгнет, скажем, с метрового парапета, то она сначала уйдет на все 100мм (потом вернется обратно к 50, но не сразу, не суть важно :) Как будто он 100кг весил в момент приземления. Будем считать, что кросскантрийщик ездит всегда так, что его вес не превышает удвоенную массу. В нашем примере 50кг велосипедист может весить 100кг при самом ужасном соскоке с парапета. Соответственно, наш рабочий ход пружины - это ее сжатие из состояния покоя с неподвижным байкером (50мм), до ее полного сжатия под байкером приземлившимся (100мм), т.е. всего 50мм.

Что будет, если наш байкер на такой пружине повесит на себя 20кг рюкзак? Т.к. наш байкер теперь весит 70кг, то наша пружина сожмется на 70мм под неподвижным байкером. Положим, что и с рюкзаком наш велосипедист так и остался кросскантрийщиком, который может нагрузить пружину максимум вдвое против своего статического веса. Теперь уже с учетом рюкзака эта нагрузка будет эквивалентна 140кг массы покоя. Однако наша пружина не сжимается после 100кг нагрузки, что по сумме всех изменений в весе означает:

• начальное состояние пружины при массе 70кг - 70мм сжатия
• конечное состояние пружины при нагрузке 140кг - те же 100мм полного сжатия.

В итоге:

• во первых, байкер в итоге получил 30мм хода пружины (вместо 50мм в первоначальном варианте)
• во вторых, байкер получил жесткую вилку в некотором диапазоне нагрузок, а точнее в диапазоне от 100кг до 140кг (чего не было в первоначальном варианте).

Соотв. стоит задача сделать "k" пружины таким, чтобы только при максимальной нагрузке обеспечивалось максимальное сжатие пружины, а ни как не раньше. Т.е. чтобы при 140кг нагрузке сжатие было 100мм, а это значит нам нужен "k"=100/140=0,71. Для проверки взяв статичный вес байкера в 70кг, мы получаем 50мм сжатия, т.е. те же 50мм хода но уже при массе в 70кг (благодаря измененному "k" пружины).

Так вот мы и подошли к самому главному. :) Есть мнение что закручивание крышек настройки прелоада изменяет тот самый "k" пружины. Просто не правда ли?

А теперь сложности :)

Во первых, в моем упрощенном описании я не сказал (но вы наверное заметили) что первые 50мм съедаются весом байкера в 50кг. Реальные пружины делаются такими что начальное их сжатие происходит не при весе в 0,001кг, а скажем при 30кг - т.е. при 29999г она еще не начала сжиматься :) Применительно к нашей модели этот факт только меняет рабочий диапазон пружины в мм и соотв. диапазон нагрузок, но общий принцип работы остается тем же.

Во вторых, регулировка прелоада заключается в предварительном сжатии пружины, т.е. изменении "k". Выходит, что требуемый "k" реальной пружины получают за счет ее сжатия до определенной степени! (из чего, кстати, видно что реальная пружина обладает не совсем линейной характеристкой - и хорошо, кстати :) Т.е. в процессе сжатия пружины ее "k" изменяется.

автор: stanpol, 2003

небольшой комментарий к теме

Нормальный прелоад - 10-20% от общего хода подвески.

Если вы закрутили до упора пружины и preload все равно больше 20% - нужно купить более жесткие пружины. И наоборот, если preload менее 10% - нужно ставить более мягкие пружины.

Для серьезного изменения динамики сжатия вилки (прогрессивности), можно ставить несколько коротких пружин (набор) вместо одной длинной: мягкие будут работать в начале хода, а по мере сжатия сопротивление будет увеличиваться за счет более жестких пружин. В основном, такая потребность возникает у желающих универсальности, т.е. и злобно попрыгать, и быстро с комфортом покататься.

Toxa, 2003