سایت دانلود

تحقیق ها مقاله ها و پایان نامه ها
صنایع غذایی

پروژه رشته صنایع در مورد طراحی صنعتی – قسمت چهارم

لايه‌هاي ديگر فنر تخت نسبت به شاه‌فنر انحناي بيشتري دارند و براي بستن آنها پيش‌بار (فشار اوليه) به كار مي‌رود. اين فشار اوليه سبب ميرايش ضربات و لرزش‌هاي فنر مي‌گردد. اين ويژگي يكي از برتري‌هاي فنر تخت است.

براي سهولت نگهداري فنرها آنها را در تكيه گاههاي لاستيكي مفصل مي‌كنند. اين مفصل‌ها معمولا از دو بوش تشكيل شده‌اند كه ميان آنها لاستيك ريخته شده است. لاستيك به بوش دروني توان گردش و خاصيت لرزه گيري را مي‌دهد. براي سادگي لغزش لايه‌هاي فنر روي يكديگر و نيز افزايش ويژگي‌ لرزه‌گيري آنها ميان لايه‌ها قشري از روغن گرانيتي قرار مي‌دهند، نيز اين غشا از زنگ زدگي فنر جلوگيري مي‌نمايد. مي‌توان بجاي روغن از ورقه‌هاي مخصوص پلاستيكي استفاده كرد. براي جلوگيري از نفوذ رطوبت و گرد و غبار به فنر،‌آن را در پوششي از لاستيك قرار مي‌دهند. شكل زير يك فنر تخت و قطعات متصل به آن را نشان مي‌دهد.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

شكل 9 ـ شعاع مؤثر فنر تخت

فنرهاي تخت به صورت طولي در قسمت جلو توسط پيش و بوش و برنجي و لاستيكي به شاسي متصل مي‌شود و در اتصال ناحيه عقب از يك محور گردان (گوشواره‌ فنري) استفاده مي‌گردد. با قرار دادن شيكل در سيستم تعليق پشت مي‌توان كم فرماني خودرو را افزايش داد.

شكل 10 ـ ابعاد فنر تخت

دلايل كاربرد اتصال گوشواره‌اي به قرار زير است :

فنر آزادي حركت در تمام جهات را داشته باشد.

لاستيك گوشواره موجب جذب ارتعاشات و جلوگيري از منتقل شدن آن به بدنه مي‌شود.

در بعضي از طراحي‌ها در اتصال ناحيه پشت براي فنر تخت بجاي گوشواره از يك بلوك شياردار استفاده مي‌شود كه خود بلوك به بدنه ثابت شده و فنر تخت در داخل شيار حركت مي‌كند در نتيجه طول مؤثر فنر تغيير مي‌كند.

كاستي‌هاي فنر تخت به قرار زير است :

اصطكاك خشك ميان لايه‌هاي آن كه سبب كاهش خوش‌سواري است.

كاهش پايداري كناري به ويژه هنگامي‌كه طول فنر را براي افزايش نرمي‌فنريت آنها افزوده‌اند.

شكل 11 ـ تغيير شكل فنر تخت (Wind Up) در برابر گشتاور محور

چند لايه سازي فنر تخت

در طراحي فنر تخت چون هدف تحمل تنش برشي بيشتر مي‌باشد پس ممكن است مطرح شود كه جنس تيغه‌ها را نرم بگيريم تا تحمل تنش برشي بيشتري را داشته باشد. ولي مي‌دانيم وقتي جنس فنر نرم باشد تحمل بار را ندارد و زير بار خم مي‌شود. پس بايستي جنس فنر سخت باشد در نتيجه براي افزايش تحمل تنش برشي، بايستي قطعات فنر را به صورت لايه لايه تهيه كرد. هر چه تعداد تيغه‌ها بيشتر باشد تحمل تنش برشي بيشتري را دارد. در شكل زير اين مطلب به طور وضوح نشان داده شده است.

شكل 12 ـ تاثير چندلايه سازي فنر تخت برشكست آن

البته علت ديگر چندلايه سازي اين است كه تنش در ميان تير بيشينه بوده و در دو سر تير كمترين مقدار خود را دارا است، كه ارتباط زير اين مطلب را مي‌نماياند :

(1-9)                                                        

پس براي برطرف نمودن اين نقيصه و همچنين براي اينكه بتوانيم تنش تقريباً يكنواختي در طول تير داشته باشيم تير را با سطح نايكنواخت مي‌سازند.

شكل 13 ـ نمودار گشتاور و تنش خمشي در فنر تخت ساده و فنر تخت لوزي گون

اصطكاك خشك

موضوع مهمي‌كه در ارتباط با فنرهاي تسمه‌اي مطرح مي‌شود اصطكاك بين لايه‌اي است. در اثر اعمال بار و تغيير شكل فنر، لايه‌هاي آن بر روي يكديگر مي‌لغزند و اين لغزش توليد اصطكاك مي‌كند. راستاي نيروي اصطكاك بر خلاف جهت حركت آن است و مقدار نيروي اصطكاك متناسب با نيروي فنر است. به همين جهت برخلاف اصطكاك ثابت كولمبي كه در آن نيروي اصطكاك هميشه ثابت مي‌ماند در اينگونه فنرها نيروي اصطكاك از صفر تا يك مقدار ماكزيمم در نوسان است.

فنرهاي پيچشي و مارپيچ تقريباً فاقد اصطكاك مي‌باشند و به همين دليل مزيت عمده‌اي نسبت به فنرهاي تسمه‌اي دارند، در نتيجه تمايل به استفاده از فنرهاي پيچشي و مارپيچ افزايش يافته است.

دليل ديگري كه استفاده از فنر پيچشي و مارپيچ را افزون كرده، وزن بيشتر فنرهاي تسمه‌اي مي‌باشد.

دسته‌بندي فنرهاي تخت

فنرهاي تخت كه به بازار عرضه مي‌شوند دو نوع مي‌باشد :

ذوزنقه‌اي

در اينگونه فنر پهناي لايه‌ها در تمام طول آن يكسان است، كه از نظر ساخت ارزان بوده ولي مواد بيشتري مصرف مي‌شود.

شكل 14 ـ فنر تخت ذوزنقه‌اي

سهمي

در اينگونه فنر پهناي لايه‌ها در وسط بيشتر از دو طرف هر لايه است، كه از نظر ساخت گران بوده ولي مواد كمتري مصرف مي‌شود. بنابراين وزن كمتري دارد و جاي كمتري را اشغال مي‌كند. اين گونه فنرها به شكلهاي مختلفي در خودرو استفاده مي‌شوند كه در شكل 14 نشان داده شده است.

دو لايه مرحله‌اي

در بسياري از خودروهاي سنگين كه وزن آنها در حالت بدون بار و با وجود بار تفاوت زيادي دارد، از فنر تخت دو لايه مرحله‌اي (دو رديفه) استفاده مي‌شود. در اين فنرها فنرهاي پايين به فنر اصلي و فنرهاي بالايي به فنرهاي كمكي معروفند.

اين فنر كمكي تنها هنگامي‌وارد عمل مي‌شود كه بار سنگيني روي وسيله نقليه قرار گرفته و يا اينكه چرخ با دست انداز بزرگي در جاده برخورد نمايد. هنگامي‌كه فنر اصلي تا آخرين حد خود بسته شود، فنر كمكي را به سمت بالا حركت داده و دو انتهاي فنر كمكي به دو زائده تكيه گاه كه روي شاسي قرار گرفته است، برخورد مي‌كند. در اين حالت فنر كمكي نيز خم شده و سختي آن به سختي فنر اصلي افزوده مي‌گردد. (شكل 15)

شكل 15 ـ گونه‌هاي فنر تخت سهموي

شكل 16 ـ فنر تخت دو مرحله‌اي

فنر لاستيكي

فنرهاي لاستيكي كاربردهاي فراواني در خودرو دارند. لاستيك جسمي‌سخت شونده است، يني با افزايش تنش دروني آن، ايستادگي آن در برابر تغيير شكل افزايش مي‌يابد. لاستيك در برابر برانگيختگي هاي پربسامد كم دامنه، جاذب انرژي خوبي است و بنابراين به عنوان جداساز لرزه كاربردهاي فراواني دارد.

پيش بيني ضريب سختي فنرهاي لاستيكي برخلاف فنرهاي مارپيچي به سادگي امكان‌پذير نمي‌باشد زيرا :

به ساختار شيميايي آن وابسته است.

وابسته به زمان و نرخ بارگذاري است (ميرايي) .

تابعي ناخطي از بارگذاري است (سخت شوندگي) .

شكل 17 ـ ساختار و چارچوب مختصات اصلي فنر لاستيكي

جنس فنرها

فنرها معمولا از فولاد آلياژي مخصوص فنر كه تمايل سخت كردن است ساخته مي‌شود مقدار كربن اين فولاد حدود 5/0 درصد است براي فنرهايي كه تحت تاثير بار متوسط واقع مي‌شوند اين فولاد با منگنز آلياژ مي‌شود و داراي تنش برشي حدود 120 كيلوگرم بر مجذور ميلي متر مي‌باشد براي بارهاي زياد فولاد، فولاد آلياژ شده با كرم واناديوم به كار مي‌رود و بدين ترتيب خاصيت ارتجاعي بيشتري به فولاد داده مي‌شود. تنش برشي در اين نوع فنرها حدود 135 كيلوگرم بر مجذور ميلي متر است. فولادهاي فنر معمولا در روغن آب داده مي‌شوند.

لرزه‌گير

كاربرد

فنر در برابر برانگيزش بيروني تغيير شكل داده و انرژي ذخيره مي‌كند. با حذف برانگيزش، انرژي ذخيره شده آزاد مي‌شود. آزادسازي انرژي در فنر همراه با لرزش است. دامنه و بسامد ارتعاشات و اندازه ميرايش نوسانات وابسته به سختي و بار فنر مي‌باشد. افزايش سختي فنر سبب كاهش دامنه و افزايش بسامد لرزش‌ها مي‌گردد و نيز ميرايش فنر را افزايش مي‌يابد، بنابراين با اين نگرش فنر سخت بهتر از فنر نرم است.

اگر فنر در سيستم تعليق قرار داشته باشد مجموعه سيستم نيز همراه فنر ارتعاش مي‌نمايد بنابراين كليه قسمتهايي كه جزو سيستم تعليق هستند بر فنرهاي موجود در دستگاه فنربندي تحميل شده و مدت ارتعاش را طولاني مي‌نمايند.

شكل 18 ـ كاربرد لرزه‌گير (ميرايش لرزه)

حال اگر فنري از سيستم تعليق را در نظر بگيريم كه بعلت ناهمواريهاي جاده به نوسان در مي‌آيد هنوز نوسانات قبلي به طور كامل مستهلك نشده كه ناهمواريهاي ديگر جاده مجدداً آن را به نوسان در مي‌آورد و اگر اين عمل چندين بار تكرار شود و اتفاقاً دامنه نوسانات نيز با يكديگر تطبيق نمايد اثر اين نوسانات با يكديگر جمع شده و حالت بحراني يا رزونانس بوجود مي‌آيد و ارتباط چرخ با جاده قطع مي‌شود و در نتيجه راننده تسلط خود را از دست مي‌دهد. براي حل اين مشكل وسيله‌اي لازم است كه بتواند نوسانات فنر را سريعاً مستهلك كند كه اين وسيله لرزه‌گير ناميده مي‌شود.

بايستي توجه نمود كه به جاي واژه كمك فنر، واژه لرزه‌گير بكار رود، زيرا وظيفه اين وسيله كاهش لرزش مي‌باشد ، در نتيج كارش مخالف كار فنر است و بازي فنر را كاهش مي‌دهد.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا" از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل با فرمت ورد

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *