پروژه رشته صنایع در مورد طراحی صنعتی – قسمت پنجم

لرزه‌گیرها كاربردهای فراوانی دارند . در هر ساز و كار و سازه لرزنده‌ای نیاز به كنترل ارتعاشات و میرایش لرزه‌ها است. لرزه‌گیر انرژی جنبشی را به گرما تبدیل می‌نمایند. یكی از ویژگی‌های مهم لرزه‌گیر كاهش و محدودسازی دامنه تشدید سیستم است.

لرزه‌گیر به همراه فنر در سیستم تعلیق خودرو نیازهای اساسی خوش‌سواری و فرمان‌پذیری را دیكته می‌نماید. وظایف این دو بخش به قرار زیر است :

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

جلوگیری و كاهش لرزش‌های بدنه و جدایش سرنشین خودرو از نوفه‌های اعمالی

ایجاد قرارپذیری مناسب چرخ و جاده با كنترل لرزش‌های جرم نامعلق

كاركرد

در سیستم تعلیق، فنر و لرزه‌گیر به صورت موازی بسته می‌شوند. در هنگام فشردگی فنر، لرزه‌گیر به آسانی فشرده می‌شود، اما هنگام كشیدگی فنر، لرزه‌گیر به كندی باز می‌شود.

هنگام فشردگی لرزه‌گیر روغن از سوراخ‌های درشت‌تر دریچه آن جابجا می‌شود و بنابراین به سادگی فشرده می‌شود. اما هنگام كشیدگی برگشت روغن به جای نخستین خود، از سوراخ‌های كوچكتر انجام می‌گیرد. در اثر برگشت روغن از سوراخ‌های كوچك، نیروی اصطكاك روغن بالا رفته و انرژی مكانیكی فنربه انرژی حرارتی روغن تبدیل می‌گردد و سپس گرمای روغن در فضا پخش می‌شود.

هر چه حركات سریعتر باشد نیروی دمپر بیشتر خواهد بود. دمپینگ بوسیله سوپاپها كنترل می‌گردد. سوپاپها شامل چندین واشر فنری كه رابط محفظه بالای پیستون و قسمت پایین سیلندر است می‌باشد. یك فنر حلقوی نرم بدنه سوپاپ را با واشرهای فنری در نشتگاه سوپاپ بهم می‌فشارد. اجزای سوپاپ با هم توسط یك قفسه سوپاپ تركیب شده‌اند. واشرهای آب‌بندی به اینصورت ساخته می‌شوند كه از نشت روغن و ورود گرد و خاك از بیرون به لرزه‌گیر جلوگیری می‌كند. لرزه‌گیر توسط دو اتصال لاستیكی به خودرو محكم شده است.

ویژگی‌های كاركردی لرزه‌گیر

نمودارهای شكل 18 نمایانگر خم ویژگی‌های نیرو ـ سرعت نیرو ـ جابجایی یك لرزه‌گیر است. با نگاه به نمودار می‌توان دید كه فشردگی لرزه‌گیر آسانتر از كشیدگی آن است (ضریب میرایی در فشردگی از كشیدگی كمتر است) .

شكل 19 ـ نمودار ویژگی‌های كاركردی لرزه‌گیر

خم نیرو ـ جابجایی با بهره‌ از برانگیزش بسامدی به قرار زیر است :

(1-10)                                           

(1-11)                               

(1-12)                                           

كه نمایانگر یك بیضی است.

شكل 20 ـ ویژگی‌های كاركردی لرزه‌گیر مرسوم و لرزه‌گیر با گذرگاه فرعی

نصب و جای‌گذاری لرزه‌گیر

چگونگی قراردهی لرزه‌گیر میان شاسی و محور (جرم معلق و جرم نامعلق) در كارایی آن بسیار مؤثر است،‌زیرا افزایش جابجایی مایع (بر اثر برخورد با ناهمواری های جاده) سبب نرم تر شدن كاركرد لرزه‌گیر و بهبود ویژگی‌های میرایشی آن می‌شود. بنابراین بهترین حالت قراردهی چنان است كه تغییر طول لرزه‌گیر برابر با جابجایی میان محور و شاسی باشد كه با نصب عمودی لرزه‌گیر حاصل می‌شود. هر چند كه همواره قرارگیری عمودی لرزه‌گیر امكان‌پذیر نمی‌باشد.

در بیشتر موارد لرزه‌گیر كجج سوار می‌شود و نه عمودی، زیرا :

توانایی میرایش لرزه‌های كناری

افزایش پایداری خودرو

جلوگیری از صدمه دیدن بعضی از قسمتهای خود لرزه‌گیر

جای مناسب برای قراردهی لرزه‌گیر

جلوگیری از كثیف شدن آن .

برای جایگذاری اتصالات لرزه‌گیرها، ملحقات لاستیكی مورد نیاز است . غالباً آنها اتصالات حلقوی هستند كه در آنها لاستیك اتصال تحت پیچش است . بوسیله پرس شدن در بوش فولادی اتصالات قائم پینی در ابتدا و انتها می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. البته در هر دو انتهای لرزه‌گیر به همین صورت است. معمولا اتصالات رینگی بدلیل عمر سرویس بیشتر مزیت دارند . در نقاط اتصال بالایی و پایینی لرزه‌گیرها باید در تنظیم با یكدیگر با رعایت موقعیت ساختمان خودرو باشند و در موقعیت وسط اكسل نصب شوند. از این راه می‌توان از فرسایش زودرس لرزه‌گیر جلوگیری كرد.

به سبب فاصله میان لرزه‌گیرهای یك محور گشتاوری ایجاد می‌شود كه با نزدیك شدن به خط میانی محور، اندازه آن كاهش می‌یابد. هر چند كه جای قرارگیری لرزه‌گیر به پیش‌بینی طراح وابسته است و بسته به ملاحظات طراحی گاهی نیاز است كه لرزه‌گیرها در فاصله دوری نسبت به خط میانی محور سوار گردند.

ویژگی‌های كاركردی یك لرزه‌گیر به راستای قرارگیری آن وابسته است. روش‌های عمده نصب لرزه‌گیر میان شاسی و محور به قرار زیر است :

قراردهی عمودی : كه در این طریقه لرزه‌گیر بطور عمودی میان محور و شاسی قرار می‌گیرد و همانطور كه اشاره شد قادر به كنترل بیشتر عمل فنر می‌باشد. در این طریقه لرزه‌گیر كمتر می‌تواند لرزشهای عرضی را كنترل نماید.

قراردهی طولی : اكثراً‌طریقه مونتاژ عمودی با مسائل زیادی روبرو می‌شود كه لازم است برای فرار از آنها لرزه‌گیر را تحت زاویه‌ای نسبت به محور عمودی بین شاسی و اكسل قرار داده و معمولا در این روش قسمت فوقانی لرزه‌گیر را به طرف جلوی اتومبیل متمایل می‌كنند. این عمل قسمت محافظ لرزه‌گیر را از اصابت سنگ و گل جاده محفوظ نگه می‌دارد البته در این طریقه نیز حتی المقدور سعی می‌شود لرزه‌گیر به خط عمود نزدیك‌تر باشد و مقدار انحراف بر حسب توضیح طراحان نباید از 40 درجه بیشتر باشد زیرا در این صورت عمل لرز‌گیر تا حدودی شایسته است اما اگر انحراف از مقدار مذكور زیادتر باشد مقدار انتقال مایع بسیار كم شده و تغییرات طول لرزه‌‌گیر از تغییرات فاصله محورو شاسی خیلی كمتر خواهد شد. در این حالت لرزه‌گیر مثل حالت قبل قادر به كنترل لرزش‌های كناری محور نخواهد بود.

شكل 21 ـ قراردهی كناری لرزه‌گیر

قراردهی كناری : دور بودن از اصابت سنگین و گل جاده و مهمتر از همه كنترل لرزش و نوسانات عرضی اطاق بر روی محور باعث برتری این طریق نصب بر روشهای دیگر می‌گردد. در این مورد نیز نبایستی انحراف لرزه‌گیر بیش از 40 درججه باشد و تا آنجا كه ممكن است نقاط نصب را به محور عمود نزدیك‌تر می‌كنند البته هر چه نقاط نصب به محور عمود نزدیك بشود خاصیت كنترل نوسانات عمودی بهتر و كنترل لرزشهای عرضی كمتر خواهد شد (شكل 19).

 

 

نام گذاری

بوسیله یك نمونه موقعیت حروف و ارقام را شرح می‌دهیم :

(1-13)                                                      

شكل 22 ـ قراردهی لرزه‌گیر همراه فنر مارپیچ و تخت

حروف درشت آغازین نمایانگر نوع لرزه‌گیر می‌باشد، حروف كوچك بعدی نمایانگر نوع اتصال است و هیچ وجه تمایزی برای اتصالات نرمال مورد نیاز نیست. اولین شماره،‌ شماره قطر پیستون و بعدی كورس آن را مشخص می‌كند. علامت انتهایی نشان دهنده نوع ایستادن است. نمونه بالا نرمال است. قطر پیستون 36 میلیمتر و كورس آن 140 میلیمتر می‌باشد. لرزه‌گیر یك توقف محدود هیدرولیك دارد. جدول1 نشانه‌های به كاررفته در لرزه‌گیرها را نشان می‌دهد.

دسته‌بندی لرزه‌گیرها

لرزه‌گیرها از طریق ایجاد اصطكاكهای مختلف انرژی‌های پتانسیل و جنبشی فنر و اطاق را به حرارت تبدیل می‌كنند. لرزه‌‌گیرهایی كه در خودرو به كار می‌روند، بسته به ساختار و چگونگی میرایش لرزش به سه گروه زیر دسته‌بندی می‌شوند :

اصطكاكی

گازی

روغنی

جدول 1 ـ علائم به كار رفته در لرزه‌گیر

لرزه‌گیر اصطكاكی

در سیستمهای قدیمی‌از اصطكاك خشك سیستم تعلیق مانند اصطكاك میان لایه‌های فنر تخت، برای میرای لرزش استفاده می‌شد. اصطكاك ورقه‌های فنر تخت در اثر پیش فشار اولیه‌ای است كه در اثربستن لایه‌ها بر روی هم بوجود آمده است. اما مقدار این نیروی اصطكاك برای جذب ارتعاشات كافی نمی‌باشد.

شكل 23 ـ لرزه‌گیر اصطكاكی

لرزه‌گیر اصطكاكی بر پایه اصطكاك خشك می‌باشد. اینگونه لرزه‌گیرها هنگام بازی فنرها، با تماس سطوح به یكدیگر مقاومتی را در برابر عمل فنرها بوجود می‌آوردند. این لرزه‌گیرها ممكن است از نوع یك طرفه و یا دو طرفه باشند. درهنگام جهش فنر، تسمه‌ای كه به محور چرخها بسته شد به سختی روی سطح فلزی مالش پیدا كرده و به آهستگی قسمت مغزی لرزه‌گیر را می‌پیچاند و تسمه از لرزه گیر خارج می‌شود در زمان فشردگی فلزی كه در قسمت مغزی قرار گرفته مغزی را در جهت عكس پیچانده و تسمه را در جهت مخالف حالت قبل به داخل لرزه‌گیر می‌كشاند و در سر راه فشرده شدن فنر هیچگونه مقاومتی از خود نشان نمی‌دهد.

لرزه‌گیرهای دو طرفه از نوع اصطكاكی معمولا شامل دو یا چند صفحه فلزی بوده كه در هنگام عمل فنر بسختی بر روی یكدیگر مالیده می‌شوند. یك دسته از این صفحات بر روی محوری به شاسی محكم شده و دسته دیگر بر روی همان محور به وسیله بازویی قادر به گردش در حدود چند درجه میباشد. اهرمی‌كه به این دسته صفحات متصل شده باكمك مفاصل دیگری به محور چرخها بسته می‌شوند. در این صورت هنگام فعالیت فنرها، لرزه‌گیرها وارد عمل شده و از نوسانات دائمی‌جلوگیری می‌كنند. فشاری كه صفحات را به یكدیگر درگیر كرده قابل تنظیم است و این لرزه‌گیر را می‌توان هم در خودروهای كوچك و هم بزرگ نصب نمود . این لرزه‌گیرها در خودروهای مسابقه‌ای و تانكهای جنگی ارتش نیز به كار می‌رفته است.

لرزه‌گیر گازی

لرزه گیر گازی از بخش های زیر تشكیل شده است :

رینگ آب‌بندی                  هادی میله پیستون                میله پیستون

كاسه نماد (آب‌بندی)        شیر دو طرفه                          مایع از نوع روغن

پیستون                              لوله فشار                                پیستون آزاد ـ گاز

این نوع لرزه‌گیر از یك لوله محتوی گاز نیتروژن كه فشار زیادی دارد تشكیل شده است. گاز توسط یك پیستون آزاد از روغن جدا گردیده است . در این نوع لرزه‌گیرها مقدار روغنی كه از محفظه گاز خارج می‌شود توسط تراكم و انبساط گاز موجود در محفظه پائینی سیلندر جبران می‌شود. برای جلوگیری از مخلوط شدن روغن و هوا از یك لاستیك آب‌بندی استفاده می‌شود. گاز موجود در سیلندر دارای فشاری در حدود 20 تا 30 اتمسفر می‌باشد ، كه این امر باعث جلوگیری از كاویتاسیون (خلا) می‌گردد. وسط یك شیردیسكی دو طرفه كه در پیستون تعبیه گردیده نیروی میراینده برای باز و بسته شدن لرزه‌گیر بطور خودكار نسبت به سرعت پیستون كنترل می‌شود. این نوع لرزه‌گیر به دو صورت تك سیلندر و دو سیلندر ساخته می‌شود.

چگونگی كاركرد

در حالت انقباض دسته پیستون به سمت پایین حركت می‌كند. روغن زیر پیستون تححت فشار قرار می‌گیرد. ضمن آنكه روغن زیر پیستون از مجاری درشت‌تر به بالای پیستون انتقال پیدا می‌كند پیستون معلق هم تحت فشار قرار گرفته و گاز زیر آن متراكم می‌شود (شكل 22) .

در حالت انبساط دسته پیستون بوسیله شاسی به بالا حركت می‌كند. روغن از مجاری كوچكتر سوپاپ به زیر پیستون باز می‌گردد. از آنجا كه گاز دارای پیش فشار است پیستون معلق را به سمت بالا رانده و با برگشت سریع روغن مقابله می‌كند. بنابراین برگشت روغن از مجاری ریز سوپاپ به تاخیر افتاده و برگشت فنر به حالت اولیه خود به آهستگی انجام می‌شود. در واقع میرایش انرژی برگشتی فنر به طور كامل انجام می‌گیرد (شكل 22) .

لرزه‌گیر روغنی

امروزه لرزه‌گیر روغنی (هیدرولیكی) دارای كاربرد فراوانی است و اساس عمل آنها عبارتست از حركت دادن مایع روغنی شكل از مجاری محدود و كوچك در هنگام انبساط و جهش فنر، در نتیجه ایجاد مقاومت در برابر جهش و فشرده شدن سریع آن ، در اینجا استفاده از مایع سبب نرمی‌عمل لرزه‌گیر و ایجاد كیفیت سواری راحت‌تر می‌گردد (شكل 23).

شكل 24 ـ لرزه‌گیر با لوله دو قلو

گونه‌های عمده لرزه‌گیر هیدرولیكی به قرار زیر است :

سیلندر موازی

سیلندر در جهت مخالف

نوع پروانه‌دار

شكل 25 ـ لرزه‌گیر هیدرولیكی

در دو نوع اول، دو سیلندر مختلف یكی كمپرس و دیگری برای بازگشت وجود دارد كه با نوسانات چرخ حركت به یكی از این دو سیلندرمنتقل می‌شود و با فشار پیستون به روی مایع و عبور آن از سوراخهای ریز متعادل می‌شود. در نوع پروانه‌دار نیز پره‌هایی در محفظه داخل سیلندر كار می‌كنند. شكل 24 نمونه‌ای از لرزه‌گیر با سیلندر موازی را نشان می‌دهد.

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

Leave a comment