• بازدید : 47 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در کاتالوگها يا دفترچه راهنمای خودروها ، در قسمت نوع سيستم تعليق با نامهايی چون ؛ سيستم تعليق مستقل ، مک فرسون ، پيچشی ، Multilink و … مواجه می شويم ، اما متاسفانه اطلاعات عامه مردم ، درباره سيستم تعليق و انواع و اجزای آن در حد بسيار اندکی می باشد ؛ در حدی که حتی برخی افراد نمی دانند سيستم تعليق يا Suspension به کدام قسمت يا قسمتهايی از خودرو اطلاق می شود ، بنابراين در اين مطلب سعی خواهد شد فلسفه وجود اين سيستم ، اجزا تشکيل دهنده و انواع مختلف آن همراه با مزايا و معايب هر کدام مورد بررسی قرار گيرد 
يک جاده هر چقدر هم صاف و مسطح باشد ، محل مناسبی برای به حرکت در آوردن ۱ يا چند تن فلز با سرعت بالا ،‌نيست . پس به سيستمی نياز است که توانايی کاهش ضربات ، تکانها و لرزشهای ناشی از شرايط جاده را داشته باشد . علاوه بر اين ، يک خودرو بايد در مقابل تغيير مقدار بار وارده و تغيير نقطه ثقل ، انعطاف پذير بوده و توانايی مواجه با آنها را داشته باشد ، بطور مثال در شکل زير تغيير نقطه ثقل يک خودرو را در در نقاط مختلف يک پيچ ملاحظه می کنيد ، که در صورت نبود سيستمی برای تغيير وضعيت تعادل ، خودرو در ابتدای پيچ از مسير منحرف شده و يا واژگون می گردد 
موارد بالا را می توان فلسفه اصلی وجود سيستم تعليق دانست ، اما سيستم تعليق علاوه بر دفع ضربات و جلوگيری از انحراف و چپ شدن خودرو تواناييهای ديگری نظير ؛ نگهداری ميزان تنظيم چرخها در حالت صحيح ، نگهداشتن ارتفاع خودرو در ميزان ثابت ، پشتيبانی از وزن خودرو و تنظيم نحوه پخش آن ، نگهداشتن تايرها در تماس با جاده و … را نيز دارا است يک سيستم تعليق دارای اجزاء بسياری می باشد ، اما اصلی ترين اجزای آن فنر و کمک فنر می باشند ؛ به همين خاطر ابتدا به بررسی کارکرد اين دو در سيستم پرداخته و سپس بطور مفصل انواع هر کدام را بررسی خواهيم کرد 
فنر ()
قسمتی از سيستم تعليق می باشد که وزن خودرو را ساپورت کرده ، ارتفاع خودرو را در حد استانداردش ثابت نگه داشته و ضربات جاده را نيز دفع می نمايد
فنرها که اغلب ميله ها يا حلقه های فولادی انعطاف پذيری هستند ، به شاسی و اتاق خودرو اجازه می دهند تا بدون اخلال در حرکت خودرو ، دست اندازها را يکی پس از ديگری پشت سر بگذارد 
کمک فنر ( Shock Absorber يا Damper )
در صورتی که خودرويی تنها مجهز به فنر باشد ، زمانی که باری اضافه بر روی فنرها اعمال شود يا وسيله نقليه با يک دست انداز روبرو شود ، فنر با جمع شدن آنرا جذب می نمايد ، اما زمانی که يک فنر جمع می شود 
مقداری انرژی در خود ذخيره می کند که برای تخليه اين انرژی ، فنر باز شده و انرژی وارده را به شکلی غير قابل کنترل رها می سازد و از آنجائيکه فيزيک يک فنر با نوسان و ارتعاش آميخته است پس از باز شدن دوباره جمع شده و سپس دوباره باز می شود ، و اين حرکت تا زمان تخليه کامل انرژی ادامه می يابد ، البته هر بار با فرکانسی کمتر از بار قبل 
اين سيکل باعث جدا شدن چرخ از سطح جاده ، خارج کردن کنترل خودرو از دست راننده و از بين بردن نرمی و راحتی سواری و ايجاد حالتی مشابه قايق سواری ، می گردد.
اما آنچه اين مشکل را حل می نمايد چيزی نيست جز کمک فنر ؛ کمک فنری که در شرايط مناسب قرار داشته باشد به سيستم تعليق اجازه می دهد تا نوسان به وجود آمده را به يک يا دو سيکل تقليل داده ، حرکت بيش از حد را تعديل نموده و وزن وارد بر چرخها را در حالت تعادل و چسبيده به جاده قرار دهد با کنترل فنر و حرکات سيستم تعليق ، اجزاء ديگر سيستم نظير Tie Rod ها نيز در وضعيت درست خود فعاليت خواهند کرد و همين امر تنظيم چرخهارا نيز به صورت ثابت در حالت صحيح خود ، نگه می دارد
کمک فنر عموما شامل يک پيستون با سوراخهای ريز می باشد که در درون يک استوانه حاوی سيال هيدروليکی حرکت ميکند ، که عبور تحت فشار سيال از سوراخها ، منجر به حرکت ملايم پيستون در استوانه می گردد 
انواع فنرها 
نوع عمده فنر در وسايل نقليه مورد استفاده قرار می گيرد
۱- فنر مارپيچ
( Coil Spring )
نوع معمول و شناخته شده فنر می باشد ، که يک ميله پيچيده شده ( حلقه شده ) فولادی است ، قطر و ارتفاع حلقه ، قدرت و مقاومت فنر را تعيين مينمايد . افزايش قطر ميله ،‌ باعث افزايش قدرت فنر می گردد ، در حاليکه افزايش طول آن باعث افزايش انعطاف پذيريش خواهد شد 
مقدار وزنی که برای فشردن يک فنر مارپيچ به ميزان ۱ اينچ لازم است را نرخ فنر ( Spring Rate ) می نامند . اين مقدار برای اندازه گيری قدرت فنر استفاده می شود و می توان آنرا نرخ فشردگی فنر نيز اطلاق کرد . برای مثال اگر ۱۰۰ پاند وزن لازم باشد تا فنری با حلقه های مساوی در ارتفاعش ۱ اينچ فشرده شود ، برای اينکه همين فنر ۲ اينچ فشرده شود نياز به ۲۰۰ پاند وزن می باشد اما اين فرمول فقط برای فنرهايی صادق است که فشردگی حلقه های يکسانی دارند ، در فنرهای پيشرفته ( Progressive Springs ) ، يک فنر دارای نرخ های مختلف در نقاط مختلفش می باشد .‌ اين فنرها به دو روش ساخته می شوند ، در روش اول ،‌ فنر در قسمتهای مختلف از ارتفاعش ، دارای ضخامتهای مختلفی است ، و در نوع دوم که نوع متداولتری است فشردگی فنر در قسمتهای بالاتر بيشتر است 
اصولا فنرهای چند نرخی باعث می شوند تا در زمان خالی بودن خودرو ، قسمتی که دارای نرخ کمتری است وارد عمل شده و سواری نرمتری را فراهم نمايد و در هنگام اعمال وزن نيز قسمت با نرخ بالا وارد عمل شده و ساپورت و کنترل بهتری را برای وسيله نقليه فراهم می سازد 
محاسن : فنرهای مارپيچ به هيچ تنظيمی نياز نداشته و اکثرا بدون خرابی می باشند
معايب : اين نوع فنها از لحاظ تحمل وزن محدوديت داشته همچنين احتمال ضعيف شدنشان هم وجود دارد ، که اين امر باعث بر هم حوردن تنظيم هندسی و ارتفاع خودرو و فرسودگی تايرها و ديگر قطعات خودرو می شود . با اندازه گيری ارتفاع خودرو و مقايسه آن با ميزان مشخص شده ، می توان از ضعيف شدن فنرها آگاه شد 
موارد مصرف : اين نوع فنر ، در اغلب خودروهای سواری امروزی ، استفاده می گردد
0- فنر تخت ( Leaf Spring )
فنرهای تخت که در دو نوع تک ورقی و چند ورقی عرضه می شوند ، اين فنرها مانند فنرهای مارپيچ برای جذب ضربه جمع نمی شوند ، بلکه خم می شوند . نوع چند ورق شامل چند صفحه فولادی انعطاف پذير با طولهای مختلف می باشد که بر روی يکديگر قرار گرفته اند و در مواجه با ضربات جاده خم شده و بر روی يکديگر می لغزند. در نوع تک ورق نيز که عمدتا از نوع باريک شونده می باشد ، تنها يک ورق فنری که در وسط کلفت تر از طرفين می باشد ، مورد استفاده قرار می گيرد ،‌ اين نوع از فنرهای تخت عمدتا از کامپوزيتها ساخته می شوند اما نوع فولادی آنها نيز يافت می شود .
فنرهای تخت عمدتا به صورت مجزا برای هر چرخ استفاده می شوند که در طول خودرو و در زير هر چرخ نصب می شوند ، اما برخی کارخانجات نيز ، از نوع متقاطع ( ضربدری ) آن برای هر دو چرخ استفاده می کنند . فنرهای تخت بوسيله يک رابط U شکل به اکسل خودرو متصل می شوند و از دو طرف نيز به شاسی وصل می گردند 
محاسن : اين نوع از فنرها توانايی ساپورت وزنهای زياد را دارا بوده و سواری نرمتری را برا ی خودروهای سنگين به ارمغان می آورند
معايب : نياز به جای زياد ، وجود اصطحکاک بين ورقه های فنر و ايجاد صدای ناشی از لغزش فنرها بر روی يکديگر ( با نصب ورفهای پلاستيکی بين ورقه های فنر قابل حل است ) و همچنين نياز به سرويس و نگهداری از معايب اين فنرها محسوب می شود 
موارد مصرف : اين نوع از فنرها بيشتر در خودروهای سنگين ، وانت بارها ، برخی SUV ها (‌در مورد وانتها و SUV 
های جديد فقط برای چرخهای عقب استفاده می شود ) و حتی برخی خودروهای سواری قديمی نظير پيکان ديده می شود 
۳- ميله پيچشی ( Torson Bar )
در اين نوع از فنر ، ميله فولادی نه جمع شده و نه خم می شود بلکه در خود می پيچد ، ميله پيچشی که يک ميله صاف يا L شکل است به صورت عرضی در يک سمت به شاسی وصل شده و در سمت ديگر به قسمت متحرکی از سيستم تعليق متصل می شود ، در هنگام مواجه با ضربه ، ميله پيچشی در خود پيچ خورده ( می تابد ) و رفتار يک فنر را از خود بروز می دهد (‌حرکت اين نوع فنر مانند زمانی است که برای آبکشيدن يک لباس آنرا با دو دست می پيچانيم ) 
ميله های پيچشی برای تبديل حرکت عمودی خودرو به حرکت پيچشی در سطح افقی خود ، در يک سمت شياردار می باشند 
محاسن : قيمت کمی دارند نياز به تعمير و نگهداری ندارند ، قابل تنظيم بوده و فضای کمی نيز اشغال می کنند از اينرو در مواردی که فضای کافی برای فنر مارپيچ وجود نداشته باشد ، از اين نوع استفاده می گردد معايب : راحتی و نرمی حاصل از فنرهای مارپيچ را دارا نيست موارد مصرف : اصولا برای اکسل عقب خودروها طراحی شده ، در خودروهای موجود در کشور بر روی اکسل عقب پژو ۲۰۶ و ۲۰۵ موجود می باشد.
– فنر هوايی
نوع ديگری از فنرها می باشد که در حال رواج يافتن می باشند . فنر هوا يک سيلندر لاستيکی است که با هوای فشرده پر شده و پيستونی که به اتصالات پايين چرخ متصل است با حرکت خود در اين سيلندر باعث فشردگی هوا و ايجاد حالت فنريت خواهد شد . اگر ميزان وزن خودرو تغيير نمايد نيز ، يک والو در بالای سيلندر هوا باز شده تا به مقدار هوای داخل سيلندر بيفزايد ( يک کمپرسور اين هوا را تامين می نمايد ) و اين امر باعث خواهد شد تا خودرو با وجود افزايش بار وارده ، در ارتفاع ثابت خود باقی بماند 
محاسن : نرمی بسيار بالا مانند غوطه وری در هوامعايب : پيچيدگی سيستم و قيمت بالای آن موارد مصرف : برای خودروهای سواری ، وانت ها و کاميونهای سبک در حال رايج شدن می باشد 
۵- فنر لاستيکی ( Rubber Spring ) : 
اين نوع فنر که توسط دکتر Alex Moulten ابداع شد ، از يک لاستيک فشرده انعطاف پذير تشکيل شده 
محاسن : سبک بوده و جای کمی می گيرد
معايب : قابليتهای فنرهای فولادی را دارا نيست و بسيار ضعيفتر از آنهاست 
موارد مصرف : اولين بار بر روی خودروهای مينی استفاده شد ، اما همينک در کمتر خودرويی بکار می رود و تنها برای دوچرخه ها و موتورهای مسابقه و صخره نوردی استفاده می شود .
1- نقش تایرها درسیستم تعلیق
تايرها فنرهايی هستند که به چشم نمی آيند ؛ تايرها نوعی فنر هوا می باشند که تمامی وزن خودرو را تحمل می کنند . فعاليت فنری تايرها روی کيفيت سواری و هندلينگ خودرو بسيار مهم می باشد ، و بطور کل تايرها به عنوان عضو اصلی اجزاء مؤثر در کيفيت رانندگی ، محسوب می شوند . سايز ، ساختمان ، ترکيب و تورم احتمالی در کيفيت رانندگی بسيار مؤثر می باشد 
در بخشهای بعدی اين مطلب به نحوه عملکرد کمک فنر و انواع آن ، ديگر اجزای سيستم تعليق و انواع سيستمهای تعليق خواهيم پرداخت

دانستنيها درباره سيستم تعليق 
بخش دوم
همانطور که قبلا ذکر شد ، بر خلاف تفکر عامه ، کمک فنر وزن خودرو را ساپورت نمی کند بلکه وظيفه اصلی آن کنترل نوسانات فنرها و حرکات سيستم تعليق و نگه داشتن چرخ به صورت چسبيده به جاده می باشد .
اين کار با تبديل انرژی جنبشی حاصل از نوسانات فنر و سيستم تعليق و تبديل آن به انرژی گرمايی ( حرارتی ) در کمک فنر انجام می گردد 
برای ورود به بحث نحوه عملکرد يک کمک فنر ، ابتدا به زبان ساده و بدور از جزئيات به بررسی اساس کار آن پرداخته و سپس به تشريح کلی و تحصصی عملکرد ، اجزا و انواع آن خواهيم پرداخت ؛ يک کمک فنر شامل پيستونی است که در سطح مقطعش سوراخهای ريزی ( اين سوراخها را Orifice می نامند ) تعبيه شده و به يک ميله فولادی ( Piston Rod ) متصل است ، اين پيستون درون يک محفظه بسته ( تيوپ ) فلزی که حاوی يک سيال هيدروليکی ( عموما روغن ) است ، حرکت می نمايد . اطراف محل حرکت ميله به داخل و خارج محفظه به وسيله يک کاسه نمد کاملا آب بندی شده و سيال تحت فشار ، امکان خروج از محفظه را دارا نيست 

زمانی که نيرويی بر يک کمک فنر وارد شود ، کمک فنر به اصطلاح در سيکل فشرده شدن قرار گرفته و پيستون می خواهد به سمت پايين ، درون محفظه حرکت نمايد ، اما از آنجا که سيال قابليت فشرده شدن ندارد در مقابل اين نيرو مقاومت می کند و چون برای رهايی از اين فشار منفذی جز سوراخهای پيستون وجود ندارد ، برای دفع فشار وارده سيال از سوراخهای ريز درون پيستون عبور کرده و به پشت ( بالای )پيستون خواهد رفت ، اين حرکت نيز بدليل ريز بودن Orifice ها به کندی و با توليد حرارت انجام می گردد .
همين کاهش سرعت جلوی نوسان فنر را گرفته و تعادل خودرو را برقرار می نمايد . برای باز کردن کمک فنر فشرده شده ( سيکل بازشدن ) نيز عملياتی مشابه سيکل فشرده شدن انجام می شود با اين تفاوت که اين بار سيال از بالای پيستون می خواهد به زير پيستون منتقل شود 
ميزان مقاومتی که يک کمک فنر از خود نشان می دهد بستگی به سرعت سيستم تعليق ( دست اندازهای جاده ) همچنين تعداد و سايز Orifice ها دارد
اما ساختمان کمک فنرهای امروزی تا حدی پيچيده تر از آن چيزی است که در بالا ذکر شد ، تقريبا تمامی کمک فنرهای مدرن امروزی از نوع حساس به سرعت ( Velocity Sensitive ) می باشند ، بدين معنا که در سرعتهای بالای سيستم تعليق ( جاده های پر دست انداز ) ، کمک فنر مقاومت بيشتر و برعکس در سرعتهای پايين مقاومت کمتری از خود نشان می دهد که اين امر نرمی و راحتی رانندگی را بسيار بيشتر می نمايد . 
اما در سيستمی که در بالا بطور ساده بررسی شد يک مشکل بزرگ به چشم می خورد ؛ حجم سيال پايين پيستون ، در هنگامی که پيستون تا انتها بالا آمده ، با حجم سيال بالای پيستون در زمانی که پيستون تا انتها پايين رفته مساوی نيست ، دليل آن هم وجود ميله کمک فنر در بالای پيستون می باشد 
اما اين مشکل نيز به روشهای مختلفی در انواع کمک فنرهای موجود حل شده . حال با توجه به توضيحات ارائه شده در بالا به بررسی نحوه عملکرد يک کمک فنر متداول امروزی خواهيم پرداخت :
همانطور که گفته شد کمک فنرها بر اساس جابجايی سيال در دو طرف پيستونی که در يک محفظه ( تيوپ ) حرکت می نمايد ، در دو سيکل فشرده شدن و بازگشت ( کشش )‌کار می کنند
در هنگام فشرده شدن يا همان حرکت رو به پايين کمک فنر ، مقداری از سيال از طريق Orifice ها از قسمت B به قسمت A رفته و مقداری نيز از طريق سوپاپ فشردگی ( Compression Valve ) که در کف محفظه کمک فنر قرار دارد به تيوپ ذخيره ( Reserve Tube ) وارد می شود ، دليل وجود تيوپ ذخيره اختلاف حجم دو قسمت A و B بدليل وجود ميله کمک فنر در قسمت B می باشد ، از اينرو مقدار سيالی که در قسمت B قرار دارد قابل جايگزينی در قسمت A کمک فنر نمی باشد . پس در اثر فشار وارده ، سوپاپ فشردگی باز شده و مقداری از سيال وارد تيوپ ذخيره که در گرداگرد محفظه اصلی و جدای از آن قرار دارد ، وارد می شود 
همانگونه که در ابتدا ذکر شد کمک فنرهای امروزی مجهز به سيستم حساس به سرعت می باشند
، اين سيستم برای کنترل جريان سيال در سرعتهای محتلف سيستم تعليق دارای قطعاتی اضافه در پيستون و سوپاپ فشردگی می باشد ، اين قطعات ساده که شامل چند ديسک ( واشر ) ، يک فنر و … می باشد باعث می شوند تا کمک فنر به نسبت سرعت ضربه اعمال شده در ۳ مرحله از خود واکنش نشان دهد ؛ اگر سرعت پايين باشد ، ديسکها در مقابل جريان روغن مقاومت می نمايد ، اين امر باعث عبور جريان آرامی به صورت نشتی از Orifice ها ، از قسمت B به قسمت A خواهد شد . در سرعتهای بيشتر ، فشار جريان روغن افزايش يافته پيستون را به سمت قسمت B فشار می دهد که باعث باز شدن اندک ديسکهای موجود در پيستون از روی کف پيستون می گردد و سيال با سرعت کم از درون Orifice ها عبور می کند ، اما در سرعتهای بسيار زياد ، ديسکها تحت فشار وارده باز مانده و سيال نيز با سرعت زياد از درون Orifice ها عبور می نمايد ، اما همزمان با پيستون ، سوپاپ فشردگی موجود در محفظه نيز که عملکرد و ساختمانی مشابه با پيستون دارد ،
در همان ۳ مرحله ، حجمی از سيال که قابل جايگيری در قسمت A نيست ( بدليل وجود ميله ) را تحت فشار وارده به تيوپ ذخيره در گرداگرد محفظه اصلی منتقل می نمايد 
سيکل باز شدن ( Extension Cycle يا Rebound ) 
باز شدن يا کشش کمک فنر تحت نيروی پتانسيل ذخيره شده در فنر جمع شده ، انجام می گيرد و در اصل اين فنر می باشد که با باز شدن خودش کمک فنر را نيز باز کرده و به حالت اوليه اش بر می گرداند .
در اين سيکل زمانيکه پيستون به سمت بالا کشيده می شود طی همان ۳ مرحله و بر حسب سرعت حرکت سيستم تعليق ، سيال موجود در قسمت A از طريق Orifice ها به قسمت B منتقل شده و از آنجا که مقدار سيال موجود در قسمت A برای جايگزينی در قسمت B ناکافی است بايد مقدار سيالی که در سيکل فشردگی در تيوپ ذخيره ،‌ جمع آوری شده ، وارد عمل شود . از آنجاييکه در اين زمان فشار سيال موجود در تيوپ ذخيره بالاتر از فشار سيال موجود در قسمت B می باشد ، باعث باز نمودن سوپاپ فشردگی در کف کمک فنر می گردد و در پی آن سيال از تيوپ ذحيره جريان يافته و وارد قسمت B می گردد تا اين قسمت را بطور کامل پر نمايد ( باز شدن سوپاپ در اين مرحله نيز حساس به سرعت و ۳ مرحله ای است ) 
  • بازدید : 36 views
  • بدون نظر
این فایل در ۴۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

كمك فنر دو جدارة بي فشار ارزانترين و اقتصادي ترين نوع كمك فنر هيدروليكي براي خودروي سواري است.
اصلاح بي فشار بيانگر آن است كه سطح روغن در حالت سكون كمك فنر و در دماي محيط (دماي متعارف) در فشار اتمسفر قراردارد.دراينجا فشاري كه هنگام فشرده شدن كامل كمك فنر،افزايش دما يا در كمك فنر بادي كمكي به دليل پخشش تنش (فشاري)در آب بند به سطح روغن وارد مي شوند،در نظر گرفته نمي شوند،زيرا مقادير آن ناچيز و از اين رو قابل اغماض است.
ساختار و شيوة كاركرد
شكل ۲-۱ ساختار كمك فنر را نشان مي دهد.اين طبق اصول كاركرد كمك فنر كه طبق اصول كاركرد كمك فنر دو جداره عمل مي كند،از يك محفظة كار (لوله سيلندر ۲ به نام لولة‌فشار)تشكيل شده است.اين لوله از پايين به شيرهاي زيرين و از بالا به راهنماي ميلة پيسون ۸ و رينگ آب بند ۵ محدود مي شود.ميلة پيسون ۶ بين راهنماي ميلة پيسون و آب بند حركت مي كند.ميله پيسون از يك سو به پيسون۱(واقع در محفظه كار) و از سوي ديگر به مفصل چشمي بالايي و لولة حفاظ متصل است.لوله سيلندر ۲ در داخل لولة‌ ديگري قرار دارد كه به لولة بيروني ۳ يا لولة نگهدارنده موسوم است.از آنجا كه اين كمك فنر در لوله دارد،كمك فنر دو جداره ناميده مي شود.بين لولة‌سيلندر ۲ و لولة بيروني ۳،محفظة تعادل فشار C ايجاد مي شود كه حدودتاً تا 
شكل ۲-۱: كمك فنر دو جدارة ساخت شركت بوگه با اتصالات چشمي در هر دو انتها.از آنجا كه محفظة تعادل فشار را درپيرامون محفظة‌كار كمك فنر طراحي كرده اند،در شكل،مجموعة شير پيسون و شير زيرين ۴ را كه در انتهاي محفظة كار قراردارد،مي بينيد.شكل ۲-۳ شيوة كاركرد كمك فنر دو جداره را  نشان مي دهد.
شكل ۲-۲:شيوة كاركرد كمك فنر دوجداره 
نيمه روغن دارد.اما محفظة كار را از روغن كاملاً پر مي كنند.لولة نگهدارنده ۳ از طرفي به راهنماي ميلة پيسون و از سوي ديگر به كلاهك ۱ كه شير زيرين را نگه مي دارد،وصل مي شود و پيش تنيدگي دروني مجموعه را كاملاً تأمين مي كند.در قسمت زيرين كلاهك،اتصال چشمي را جوش مي دهند.
البته براي اتصال كمك فنر به شاسي مي توان به جاي مفصل چشمي از اتصالات پيني استفاده كرد،هنگام جمع شدن چرخ،اتصالات بالا و پايين كمك فنر به يكديگر نزديك مي شوند و به اين ترتيب ميلة پيسون ۶ و همراه آن پيسون ۱ كه در انتهاي آن قراردارد،به سمت پايين رانده مي شود.با پايين آمدن ميلة پيسون در محفظة بالايي كار(A1 )، ميلة پيسون حجم روغني برابر با V1 را جابه جا مي كند،اين حجم برابر است با:
سطح مقطع ميلة پيسون ضرب در جابه جايي ميلة پيسون= V1
از طرفي ديگر مقداري از روغن به حجم V2 از شير گلويي II‌ روي پيسون به داخل محفظة كار A1 جريان مي يابد.اين حجم برابر است با:
جابه جايي ميله پيسون ضرب در مقطع رينگي شكل محفظة A1 = V2 
از آنجا كه مقاومت شير IV در برابر جريان روغن به مراتب بزرگتر از شير II‌ است،لذا بخش بزرگ ميرايي در مرحلة فشار،در شير زيرين ايجاد مي شود.فشار محفظة A1 و A2  تقريباً يكسان است.هنگام باز شدن چرخ،اتصالات كمك فنر از يكديگر دور مي شوند كه به اين ترتيب ميلة‌پيسون،همراه پيسون به سمت بالا مي آيد. در اين صورت،حجم روغن V2 
شكل ۲-۳: براي جلوگيري از پايين آمدن بيش از حد سوراخ در سطح روغن محفظة تعادل فشار C‌ بايد كمك فنر دو جداره به گونه اي نصب كرد كه شيب ميلة پيسون نسبت به خط قائم از ۴۵ درجه بيشتر نباشد(‌يعني ۴۵۰›C).البته كمك فنر داراي بالشتك گاز از اين قاعده مستثني است.
پيسون I  ا محفظة كار A1 ‌ به محفظة A2  جريان مي يابد و حجم روغن V1 از شير زيرين III از محفظة تعادل فشار C به محفظة كار A2 مكيده مي شود. از آنجا كه مقاومت شير I  در برابر جريان روغن به مراتب بزرگتر از شير III‌ است،بخش بزرگ ميرايي در مرحلة كشش،در شير پيسون به وجود مي آيد.
در كنار عبور روغن از شيرهاي تنظيم پذير I تا IV روغن از محلهايي نيز نشت مي كند كه جلوگيري از آن ممكن نيست.اين نشت از شكاف موجود بين پيسون و لولة فشار و نيز شكاف بين راهنماي ميلة پيسون و ميلة پيسون رخ مي دهد كه هنگام اعمال فشار به محفظة كار،مانند مقطع هاي گلويي كمكي براي جريان روغن كار مي كنند.بايد هنگام طراحي و تنظيم ميرايي اين جريان هاي اضافي را در نظرگرفت.
سطح روغن در محفظة تعادل فشار بايد به گونه اي باشد كه از مكش هوا از شير زيرين به داخل محفظة كار،حتي در شرايط كاري دشوار جلوگيري مي شود اين حالت مي تواند هنگامي كه ميلة پيسون در دماي خيلي كم كاركرد(۴۰- درجه سانتيگراد)كاملاً به بالا مي آيد،پديد آيد.در ضمن،شيب نصب كمك فنر در خودرو را نيز بايد در نظر گرفت.بر اثر شيب كمك فنر نسبت به خط قائم،سطح روغن در محفظة تعادل فشار پايين مي آيد،(شكل ۲-۳ را ببينيد).از اين رو براي اين زاويه حد معيني وجود دارد.زاوية   تا جاي ممكن نبايد از ۴۵ درجه فراتر رود.البته در اينجا بايد افزايش زاوية   هنگلم جمع شدن كمك فنر را نيز در نظر گرفت.اين پديده،به ويژه در محورهاي صلب شديدتر بروز مي كند،(شكل ۱-۵ و ۴-۱۲ را ببيند).
 هواگيري و موازنة حجم
از آنجا كه در كمك فنر دوجداره،هنگام كاركرد،ناگزيز در داخل محفظة كار حباب هوا توليد مي شود.حتماً نياز به هواگيري است.نفوذ هوا در محفظة كار مي تواند به يكي از روشهاي زير رخ دهد:
حمل و نگهداري كمك فنر به صورت افقي قبل از نصب در خودرو.به اين ترتيب هوا از محفظة تعادل فشار از شير زيرين به محفظة كار راه مي يابد و در نهايت هواي راه يافته در پايين راهنماي ميلة پيسون جمع شود.
پايين رفتن سطح روغن در محفظة كار پس از ايست طولاني مدت خودرو‌(مثلاً در مدت شب).اگر تدابير ويژه اي در شير زيرين نيانديشيم،(مثلاً ديسك غوطه ور يا شير قطع ارتباط)روغن در محفظة كار به محفظة تعادل فشار راه مي يابد،(اين پديده را پديدة لوله U‌ شكل مي نامند).به اين ترتيب هوا از شكاف رينگ بين راهنماي ميلة پيسون و ميلة پيسون به محفظة كار جريان مي يابد.
خنك شدن كمك فنر پس از پايان كار،هنگامي كه روغن در محفظة كار منقبض مي شود،هوا از شكاف رينگ راهنماي ميلة پيسون به محفظة كار نفوذ مي كند.
اگر تدابيري براي جلوگيري از راه يافتن و انباشتن هوا به محفظة كار كمك فنر نيانديشيم،در آنجا بالشتك هوا به وجود مي آيد و در نتيجه بويژه در دماي كم كاركرد،سروصداي ناهنجاري بروز مي كند.اين پديده را نقص بيكاري مي نامند.
از اين رو بايد با طراحي مناسب از افراد هوا پس از چند كورس پيسون اطمينان يافت.فرار هوا معمولاً از شكاف رينگ بين ميلة پيسون و راهنماي ميلة پيسون انجام مي گيرد.با به كارگيري روشهايي در شيرزيرين براي هواگيري مانند شير قطع ارتباط،از پايين آمدن سطح روغن براثر فشار ايستايي جلوگيري مي كنند.در استفاده از اين روش بايد براي جبران حجم روغني كه به خاطر خنك  شدن منقبض شده است،معادل آن حجم را به محفظة كار اضافه كرد،(شكل ۳=۱۱ راببينيد).
شركت بوگه، رينگ مخروطي ۱۱ و چندين راهگاه را، در قسمت بيروني راهنماي ميله پيسون طراحي كرده است كه نسبت به يكديگر به صورت قائم قرار گرفته اند(مجراي E و 
شكل ۲-۴:مجموعة آب بندي ميلة پيسون كمك فنر دو جدارة ساخت شركت بوگه در توليد انبوه.كمك فنر به كمك لبه دار كردن جدارة بيروني ۳ بر لبة U‌متعلق به راهنماي ميلة پيسون ۸ بسته مي شود.
G)و يا اين طرح مشكل ياد شده را حل كرده است،(شكل ۲-۴ را ببينيد).رينگ ۱۱،مخزن روغن R2 را مي سازد كه در هنگام خنك شدن كمك فنر،روغن از داخل آن به راهگاه هاي G و E راه مي يابد.مزيت ديگر اين طرح آن است كه هوايي كه بر اثر قرارگيري نادرست با آزمايش دستي كاركرد كمك فنر به داخ محفظة كار راه يافته است،به بيرون راه پيدا مي كند.
راهگاههاي E و G‌ در اين موارد به عمل هواگيري كمك فنر كمك مي كند.رينگ مخروطي ۱۱ از كف آلود شدن روغني كه از راهگاه E‌ با فشارجريان مي يابد و به لولة بيروني ۳ برخورد مي كند،جلوگير مي كند.
در هنگام كشش،فشار زياد دربالاي پيسون،روغن را از شكاف S1 (بين ميلة پيسون و راهنما)و راهگاههاي كناري E و G‌ به محفظة بالا مي مكد.مقدار اندكي روغن ميلة پيسون را روان مي كند و در مخزن رزرو روغن R2 جمع مي شود.سپس،از شكاف S2 (كه بين رينگ مخروطي ۱۱ و وللة بيروني ۳ ايجاد مي شود)به محفظة تعادل فشار C باز مي گردد.لولة بيروني ۳ در هنگام حركت با جريان هواي بيرون خنك مي شود.شكاف رينگ S1 و تعداد و اندازة راهگاه هاي عرضي G‌ مانند روزنة ثابت جريان روغن است.بنابراين،سطح مقطع اين راهگاه ها را بايد هنگام تنظيم ميرايي در نظر گرفت.
هنگامي كه ميلة پيسون زير فشار به پايين رانده مي شود،محفظة كار پرفشار مي شود.به اين ترتيب،حتي در مرحلة فشار،روغن از طريق رينگ S1 و راهگاههاي EوG بافشار جريان مي يابد.اين روغن پس از بازگشت به لولةبيروني ۳،خنك مي شود.
 رينگ آب بند،ميلة پيستون با پيستون، راهنما
رينگ آب بند
شيوة توليد و ساخت كمك فنر دوجداره،ر خلاف نوع يك جداره،دشوار نيست.اين كمك فنر،كوتاه تر از كمك فنر يك جداره است و در خودروي سواري،خانوادگي و باري كاربرد دارد.مزيت اين كمك فنر،سادگي ساختار رينگ آب بند ميلة پيستون است.كارآيي رينگ هاي آب بند چند لبه اي در طي ساليان رسيده است و امروزه شركت هاي بزرگ كمك فنرسازي،مانند دلكو،كلي و مونرو به توليد انبوه آنها مي پردازند.(شكل هاي ۲-۵ و ۲-۸ را ببينيد).
همان طور كه در بالا ياد شد،مزيت بزرگ اين رينگ هاي آب بند،ساختار ساده و دوام آنان است.رينگ آب بند بين راهنماي ميلة پيستون و يك كلاهك درپوش كه به شكل هندسي آب بند منطبق شده است،قرار مي گيرد.يك فنر مارپيچ استوانه اي يا مخروطي شكل پيش تنيدگي لازم را براي آب بندي مطلوب تأمين مي كند.
رينگ آب بند را معمولاً از جنس كائوچوي نيتريل پربونان ، والستومرفلور ،و ويتون بر مي گزيند تا در دماي زياد به خوبي كار كنند.
نقطة ضعف اين نوع رينگ،اصطكاك نسبتاً زياد آن است.افزايش اصطكاك چسبشي رينگ در نقاط برگشت پيستون نيز،(شكل ۲-۸)در خوش سواري و صداي كاركرد اثرات منفي دارد،(بخش ۳-۷ را ببينيد).
شكل ۲-۵:رينگ آب بند چند لبه اي كمك فنر دوجدارة بي فشار شركت ساخت شركت فرويدنبرگ و گوتسه  در حالت سوار شده.يك فنر مارپيچ پيش تنيدگي لازم را تأمين مي كند.نيروي فنر را با توجه به شكل و جنس رينگ آب بند بر مي گزينند.نيروي فشاري كه در جهت شعاعي (عرضي) به ميلة پيستون وارد مي آيد،در رينگ آب بند از جنس رينگ آب بند باز جنس پريونان حدود ۱۳۰ نيوتن و در رينگ از جنس سيليكون در حدود ۵۸ نيوتن است.
  • بازدید : 63 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده وشامل موارد زیر است:

با سلام گرم خدمت تمام دانشجویان عزیز و گرامی . در این پست دانلود پروژه پایان نامه  رشته مهندسی مکانیک با عنوان  كمك‌فنـرها بررسی انواع وروش طراحی آنها را در اختیار شما عزیزان قرار داده ایم   این پروژه کارآموزی در قالب ۱۳۰صفحه به زبان فارسی میباشد . فرمت پروژه به صورت ورد word قابل ویرایش هست و قیمت پایان نامه نیز درمقایسه با سایر فروشگاهها بسیار مناسب تر می باشد
از این پروژه و پایان نامه  آماده میتوانید در نگارش متن پایان نامه خودتون استفاده کرده و یک پایان نامه خوب رو تحویل استاد دهید .
عنوان      صفحه 
فصل ۱ : كمك فنر و خودرو 
۱-۱-كاربرد و شيوه نصب ۳
۱-۲-آزمايش كمك فنر ۸
۱-۲-۱-آزمايش بر روي خودرو ۸
فصل ۲ : انواع كمك فنر 
۲-۱-كمك فنر دوجداره بي فشار ۱۳
۲-۱-۱-ساختار و شيوه كاركرد ۱۳
۲-۱-۲-هواگيري و موازنه حجم ۱۸
۲-۱-۳-رينگ آب بند ، ميله پيستون با پيستون ، راهنما ۲۰
۲-۱-۴-محفظه سيلندر ، مخزن روغن و لوله محافظ ۲۴
۲-۱-۵-كمك فنر براي موقعيت كاري دشوار ، خودروي سواري ۲۵
۲-۱-۶-روشهاي توليد ۲۶
۲-۲-كمك فنر دوجداره با فشار ۲۷
۲-۲-۱-كمك فنر دوجداره مجهز به بالشتك گاز ۲۷
۲-۲-۲-كمك فنر دوجداره با فشار ۲۹
۲-۳-كمك فنر يك جداره با فشار ۳۱
عنوان      صفحه 
۲-۳-۱-ساختار و شيوه كاركرد ۳۱
۲-۳-۲-رينگ آب بند ، ميله پيستون ، راهنما ۳۵
۲-۳-۲-محاسن و معايب ۳۷
فصل ۳ : بررسي نيروي ميرايي 
۳-۱-نيروي هيدروليكي ميرا كننده ۴۰
۳-۱-۱-منحني مشخصه كمك فنر ۴۰
۳-۱-۲-ميرايي كاهنده ، افزاينده و خطي ۴۴
۳-۱-۳-نسبت كشش به فشار ۴۷
۳-۱-۴-شيوه انتخاب و نوع فنربندي ۵۰
۳-۱-۵-محاسبه نسبت ميرايي كل خودرو و محور چرخها ۵۲
۳-۱-۶-ميرايي موثر در نقطه تماس چرخ ۵۴
۳-۱-۷-مثال عددي ۶۱
۳-۲-ميرايي اصطكاك ۶۳
۳-۳-عوامل موثر بر ميرايي ۶۸
۳-۳-۱-دما ۶۸
۳-۳-۲-كف آلود شدن روغن ۶۸
۳-۳-۳-ميرايي تئوري و حقيقي ۷۰
عنوان      صفحه 
۳-۳-۴-تلرانس ميرايي ۷۱
۳-۳-۵-كاهش اثر ميرايي ۷۳
۳-۴-روغن كمك فنر ۷۴
فصل ۴ : نكات طراحي 
۴-۱-ابعاد و طول كمك فنر ۸۰
۴-۱-۱-طول كمك فنر دوجداره ۸۰
۴-۱-۲-طول كمك فنر يك جداره ۸۳
۴-۱-۳-كمك فنر مجهز به ضربه گير كشش و فشار ۸۵
۴-۱-۴-فضاي لازم ۸۹
۴-۲-اتصالات كمك فنر ۹۱
۴-۲-۱-خواسته هاي طراحي ۹۱
۴-۲-۲-اتصالات چشمي ۹۲
۴-۲-۳-اتصالات پيني ۹۷
۴-۲-۴-نمونه هاي ويژه ۱۰۳
۴-۳-ضربه گير و ايستان لاستيكي ۱۰۷
۴-۳-۱-ضربه گير كشش كمك فنر ۱۰۷
۴-۳-۲-ضربه گير فشار كمك فنر و ايستان ۱۱۳
عنوان      صفحه 
فصل ۵ : كمك فنر تنظيم پذير 
۵-۱-كمك فنر تنظيم پذير الكتريكي ۱۲۱
۵-۱-۱-خواسته هاي طراحي ۱۲۱
۵-۱-۲-سيستم شركت بيلشتاين ۱۲۲
۵-۱-۳-سيستم شركت بوگه ۱۲۷
۵-۱-۴-سيستم شركت دلكو ۱۳۲
۵-۱-۵-سيستم شركت فيشتل و ساكس ۱۳۷
۵-۱-۶-سيستم شركت كني ۱۳۹
۵-۲-كمك فنر تنظيم پذير الكترونيوماتيكي ۱۴۶
۵-۳-كمك فنر تنظيم پذير هيدروليكي ۱۵۰
ضميمه 
لرزش گير فرمان ۱۵۶
نشان هاي به كار رفته در روابط و واحدها ۱۷۰
منابع و مآخذ ۱۷۷
توضیحات متن:
     كمك‌فنر به همان اندازه كه ايمني حركت را تضمين مي كند، وظيفة خوش سواري 
را نيز بر عهده دارد. كمك فنر بايد از پريدن( جهيدن) چرخها جلوگيري كند، 
يعني تماس بين چرخ و جاده را هميشه برقرار سازد همچنين كله زدن خودرو را ميرا كند. 
با طراحي و ساخت سيستمهاي تعليق جديد با قطعات نگهدارنده و راهنماي كم اصطكاك، و افزايش سرعت و توان خودرو، امروزه انتظارات از اين قطعه نسبت به سالهاي گذشته به مراتب بيشتر است.
از اين رو هر خودرو، كمك فنر خاص خود را دارد. كمك فنر نيز مانند لاستيك و لنت ترمز، تنش و شرايط كاري دشوار را تحمل مي كند و از اين رو نياز به بازديد منظم دارد. تعويض به هنگام كمك فنر مي تواند بر ايمني راننده و سرنشينان اثر مهمي بگذارد. البته در اين باره مشكلاتي وجود دارد.
فرسودگي و كاركرد لاستيك را مي توان به خوبي از سايش عاج لاستيك دريافت. اما از آنجا كه كمك فنر در داخل شاسي قراردارد، بازرسي آن ساده نيست. مشكل ديگر اين است كه آزمايش كاركرد كمك فنر نصب شده دشوار است.
خرابي و نارسايي كمك فنر، به ندرت ناگهاني و بدون نشانة قبلي بروز مي كند. اما، كاهش توان ميرايي معمولاً به گونه اي است كه راننده كاهش تدريجي آن را حس نمي كند و به مرور زمان، شيوة رانندگي خود را با آن وفق مي دهد.
پس فقط كنترل منظم، به شيوه اي كه انجمن كنترل خودرو توف با دستگاه آزمايش ارتعاش انجام مي دهد،( بخش ۱-۲ را ببينيد)، نارسايي كمك فنر را آشكار مي‌كند. انجمن توف راينلند تا به حال بيش از ۲۵ مركز آزمايش كمك فنر برپا كرده است. آزمايشهايي كه شركت بوگه و فيشتل و ساكس از سال ۱۹۷۲ ميلادي تاكنون انجام داده اند، نشان مي دهد كه سي درصد از خودروهاي آزمايش شده. يك كمك فنر خوب داشته اند. در حدود سه درصد از خودروهاي آزمايش شده سه يا چهار كمك فنر غير قابل استفاده داشته اند. سازمان خودروسازي مركز فني آليانس واقع در محل ايسمانينگ شهر مونيخ با استفاده از همين روش آزمايش به نتايجي مشابه دست يافته است.

۱-۱-كاربرد و شيوه نصب
كمك فنر را كه جزء ميرا كننده خودرو است، بين جرم فرم بندي نشده( تعليق) و جرم فنر بندي شده( بدنه) نصب مي كنند. اتصال بالايي كمك فنر را به بدنة خودرو و اتصال پايين آن را به بند واسطه و يا مستقيماً به محور خودرو وصل مي كنند. براي دستيابي به بهترين بازده ممكن، محل قرارگيري كمك فنر بر روي شاسي را به گونه‌اي طراحي مي كنند كه اتصال پايين كاملاً بيرون و در نزديكي چرخ باشد و كمك فنر عمودي قرار گيرد، ( شكل ۱-۱). البته دستيابي به اين طرح هميشه امكان پذير نيست.
شيوه و نحوة قرارگيري و نصب كمك فنر در خودرو به پارامترهاي زير بستگي دارد:
از آنجا كه در خودروي سواري خانوادگي و باري پايين بودن و افزايش 
شكل ۱-۱: در شكل محور عقب خودروي رنو مدل ۹ و ۱۱ را مي بينيد. كمك فنرها تقريباً عمودي و نزديكي چرخ قرار گرفته اند. البته براي سهولت نصب و استفادة بهتر از فضا كمي به سمت جلو تمايل دارند. در اين خودرو بزرگنمايي ID برابر ۲۴/۱ است، يعني نيروي ميرايي وارد بر چرخ ۲۴/۱ برابر كمتر از نيروي ميرايي كمك فنر است.
شكل ۱-۲: محور عقب امگا كاروان: در شكل شيوة قرار گيري و نصب كمك فنرها بر سگدست را مي بينيد كه به سمت داخل تمايل دارند. به دليلي شيب دار بودن كمك فنرها نسبت به خط قائم. سطح بارگيري افزايش مي يابد. قائم قرار دادن كمك فنرها، سطح بارگيري و فضاي داخل خودرو را كاهش مي دهد.

سطح بارگيري يك نياز مهم در طراحي به شمار مي آيد، اغلب كمك فنرها را شيب دار و با زاوية معيني نسبت به خط قائم نصب مي كنند،( شكل ۱-۲).
اندازه و ابعاد لاستيك، به دليل امكان نصب لاستيك پهن و زنجير چرخ، كمك فنر را از چرخ دور مي كنند. البته مقدار زاويه‌دار كردن كمك فنر در خودرو محدود است. براي جلوگيري از پايين آمدن بيش از حد سطح روغن در محفظة تعادل فشار و مكيده شدن هوا به داخل محفظة كار در كمك فنر دو جداره، زاوية تمايل كمك فنر نسبت به خط قائم، يعني زاوية  در حالت پربار، نبايد حتي المقدور از ۴۵ درجه تجاوز كند، اگر مجبور به نصب كمك فنر با زاوية بزرگتري باشيم، حتماً بايد از كمك فنري كه مستقل از راستاي نصب( موقعيت پيستون)عمل مي كند، استفاده كرد.
براي راحتي، سعي بر آن است كه در خودروهاي سواري جا به جايي فنر( جمع و باز شدن محور) را بيافزايند. به اين ترتيب مي توان بدون آسيب ديدن لاستيك هاي ايستان، حتي در شرايط بحراني و زير بار از جا به جايي كافي هنگام جمع شدن كمك فنر بهره برد.
اگر به جا به جايي بيشتري نياز باشد، ناچار بايد نسبت ميرايي كمك فنر به چرخ را تغيير داد( يعني نامناسب انتخاب كرد) و يا به علت طول مردة بلندتر، طول كمك فنر را بزرگتر انتخاب كرد. براي نصب يك كمك فنر بلندتر بايد نقطة اتصال پايين در سطحي پايين تر و محل اتصال بالا در سطحي بلندتر قرار گيرد. اين امر در خودروي اپل امگا صادق است. اتصال چشمي پاييني در ارتفاع ۱۶۲ ميلي متر بالاي سطح جاده به سگدست متصل است و اتصال پيني بالايي در داخل صندوق عقب قرار گرفته است و به بدنه پيچ شده است.

عتیقه زیرخاکی گنج