پروژه دانشجویی مقاله در مورد سیستم تعلیق تحت word دارای 81 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله در مورد سیستم تعلیق تحت word کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله در مورد سیستم تعلیق تحت word ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن پروژه دانشجویی مقاله در مورد سیستم تعلیق تحت word :
سیستم تعلیق
(1-1) مقدمه:
لرزشهای پی در پی بدنه خودرو سبب خستگی راننده و سرنشینان میشود. در پی‌آن کارآیی و بازدهی رانندگی و عمر مفید خودرو کاهش یافته و سلامتی انسان به خطرمی‌افتد. بنابراین مدل سازی مود سواری خودرو و به سازی لرزشی آن با بهره ازمیراینده‌های ارتعاشی از دیدگاه‌های مهم در طراحی خودرو بوده، که آسایش سرنشین،افزایش دوام خودرو، ایمنی و افزایش کنترل خودرو را به دنبال دارد.
خاصیت میرایش ارتعاشات و لرزشها و رفع بعضی از اغتشاشات حرکت درخودرو و حفظ بعضی ویژگی‌های مناسب جهت ایمنی، از ویژگی‌های مناسب مکانیکی‌است که انجام آن با یک وسیله مکانیکی امکان‌پذیر است. مجموعه مشخصی که فراهم گر هدف بالا است، سیستم تعلیق نام دارد. این مجموعه قلمرو وسیعی را با خواص و وظایف‌متفاوت در بر دارد.
نقش سیستم تعلیق در خودرو مهار چرخ در فضا (در سه راستای Z , Y , X) وفراهم کردن حرکات خطی و زاویه‌ای مناسب آن است. نیز چرخها را به صورت تکیه‌گاهی‌امن در زیر خودرو نگاه میدارد به گونه‌ای که چرخها توان مهارسازی نیروهای اعمالی به‌خودرو (گرانش، گریز از مرکز، نیروهای رانشی و ترمزی و;) را داشته باشند.ویژگی‌های سختی و میرایی تعلیق بایستی چنان برگزیده شوند که پایداری و آسایش‌خودرو تأمین گردد.
برای پی بردن به جایگاه سیستم تعلیق، خودرو را در سه حالت زیر درنظرمی‌گیریم:
حالت اول – بی تعلیق: بدون سیستم تعلیق، تایر و بدنه معلق می‌باشند. در نتیجه هرناهمواری در سطح جاده، به سرنشینان خودرو منتقل خواهد شد.
حالت دوم – با تعلیق و بی لرزه‌گیر: در این حالت تایر به زمین چسبیده ولی بدنه‌معلق می‌باشد. در نتیجه بدنه خودرو به طور مداوم به بالا و پایین نوسان می‌کند.
حالت سوم – با تعلیق و با لرزه‌گیر: در این حالت تایر و بدنه به زمین چسبیده است
شکل (1) مقایسه خودرو بدون تعلیق، با تعلیق بدون لرزه‌گیر و با تعلیق کامل
زیر بخشهای عمده سیستم تعلیق شامل تایر، فنر و لرزه‌گیر می‌باشد. که وظیفه آنهابرقراری تماس بین چرخ و زمین، ایمنی و راحتی سرنشینان می‌باشد. نیز برای کاهش ودر صورت امکان حذف سر و صدا و ارتعاشات، موادی چون لاستیک، چرم، اسفنج،فنرهای متفاوت (مارپیچی، شمشی و میله‌های پیچشی) و ضربه‌گیرهای مختلف(اصطکاکی، هیدرولیکی و گازی) به کار می‌رود.
زیر بخشهای سیستم تعلیق
فنر
فنر عنصری انرژی دهنده و گیرنده می‌باشد که بر اثر تغییر شکل کشسان انرژی‌پتانسیل آن تغییر می‌کند. در یک سیستم مکانیکی سختی نمایانگر ویژگی‌های فنریت آن‌است.
در تعیین ویژگی‌های فنریت سیستمهای مکانیکی باید انعطاف پذیری قطعات را نیزلحاظ کرد. محاسبه سختی مؤثر یک مجموعه به سادگی و با بهره از قانون برآیند فنرهاامکان‌پذیر است. اگر دو عضو به صورت سری قرار گرفته باشند، آنگاه فنر معادل به قرارزیر است:
(4-1)
اگر دو عضو به صورت موازی قرار گرفته باشند، آنگاه فنر معادل به قرار زیر است:
(4-2)
شکل (2) روشهای مختلف سرهم‌بندی فنر: روش موازی، روش سری و روش پیچشی(32)
ویژگی‌های مکانیکی فنر
فنرها بر پایه رفتار و ویژگی‌های نیرویی به دو دسته خطی و ناخطی تقسیم‌م
ی‌شوند. در بیشتر فنرها، نیروی فنر تابعی از تغییر شکل آن به قرار زیر است:
از آنجا که چرخش این میدان صفر است، بنابراین یک میدان نیروی پایستار است.تابع پتانسیل (انرژی پتانسیل) این میدان پایستار به قرار زیر است:
دسته‌بندی فنرها
فنرها گونه‌های مختلفی دارند، که انواع پرکاربرد آن در صنعت به قرار زیر است:
فنر مارپیچ
فنر مارپیچ مفتولی فولادی است که به صورت حلقه‌ای پیچانده شده است (شکل4-3) فنر مارپیچ برای مقاومت در برابر بارهای کششی، فشاری یا پیچشی ساخته‌می‌شود. سختی یک فنر مارپیچ به قرار زیر است:
که در رابطه بالا:
d = قطر مفتول فنر
N = تعداد حلقه‌های فنر
R = شعاع میانگین فنر
G = مدول برشی
شکل (3) ساختار فنر مارپیچ
شکل (4) گونه‌های مختلف انتهای فنر مارپیچ
فنر مارپیچ نرم‌تر از فنر تخت است، یعنی دارای سختی کمتری می‌باشد. این گونه‌فنرها کاربرد فراوانی در سیستمهای تعلیق خودرو دارا می‌باشند. فنرهای مارپیچ به کاررفته در سیستم تعلیق بیشتر به صورت عمودی نصب میشوند و بنابراین به فضایی‌مناسب نیاز
دارند. اصطکاک در این گونه فنرها ناچیز و تنها در محل تماس فنر با بدنه‌مطرح است. تنش اصلی ایجاد شده در این گونه فنرها تنش برشی است، اگرچه کمی هم دراثر خمش دچار تنش میگردند.فنرهای مارپیچ بهترین خاصیت را برای جذب انرژی ناشی از حرکات ارتعاشی‌خودرو دارا می‌باشند و از این نظر بهترین کارایی را دارند. فنرهای مارپیچ اجازه‌انحرافهای بزرگتری را نسبت به فنرهای تخت میدهند و بنابراین آسایش و نرمی بیشتری‌را نسبت به فنر
های تخت برای سرنشین خودرو فراهم می‌آورند. امروزه در سیستم تعلیق‌جلو و پشت سواری‌ها فنر مارپیچ بکار می‌رود و دیگر از فنرهای تخت استفاده نمیشود.
شکل (5) گونه‌های مختلف اتصال و قرارگیری فنر مارپیچ
فنرهای پیچشی
در فنرهای پیچشی تغییر شکل زاویه‌ای سبب ایجاد گشتاور پیچشی است. رابطه‌نیرو و جابجایی در فنرهای پیچشی به قرار زیر است:
میله پیچشی
میله پیچشی محوری فولادی است که در برابر گشتاور پیچشی قرار گرفته و تغییرشکل آن زاویه‌ای است.
شکل (6) نمای هندسی فنر پیچشی
میله پیچشی بیشتر در سیستمهای تعلیق جداگانه به کار می‌روند، که از یک سو به‌شاسی متصل بوده و از سوی دیگر توسط یک بازو با چرخ متصل میشود و این بازورابطی است میان لرزشهای خطی چرخ و لرزشهای زاویه‌ای میله پیچشی. سختی اینگونه فنرها از دو بخش زیر شکل یافته است:
1) سختی پیچشی میله
2) سختی خمشی بازو
این دو بخش به صورت سری قرار گرفته‌اند و بنابراین سختی کل به قرار زیر است:
میله پایدارنده
یکی از زیر بخشهای مهم سیستم تعلیق میله‌های پایدارنده است، که برای افزایش‌پایداری به کار می‌روند. نمونه‌ای از میله‌های پایدارنده، میله‌ای که میل موج گیر نامیده‌می‌شد. میل موج گیر میله‌ای فلزی است که به دو بازوی کنترلی چرخ‌های درونی و بیرونی‌متصل میشود. هنگام افت و خیز یکی از چرخها، میل موج‌گیر حرکت را به چرخ دیگرانتقال می‌دهد. میل موج گیر یک تراز بالا در هنگام رانندگی ایجاد می‌کند و سبب کاهش‌حرکات لرزشی در هنگام چرخش خودرو است. با توجه به پارامترهای طراحی میل‌موج‌گیر میتوان تا 15 درصد در برابر حرکت غلتشی خودرو در هنگام چرخش ایستادگی‌کرد. میله پادغلت در واقع نوعی فنر پیچشی است با این تفاوت که در سیستمهای یکپارچه‌نصب شده و تنها در برابر غلتش نسبی محور و
شاسی واکنش نشان می‌دهد.
کاربرد میله‌های پادغلت در سیستم تعلیق
هنگامی که بدنه می‌غلتد و یا یکی از چرخها روی دست انداز یا درون چاله قرارمی‌گیرد، میله پادغلت سبب افزایش سختی فنریت تعلیق است، یعنی فنریت آن را کاهش‌می‌دهد. هنگامی که خودرو در راستای مستقیم حرکت می‌کند، میله پادغلت، سبب نرمی‌فنریت تعلیق شده و بنابراین خوش سواری خودرو را بهبود می‌بخشد.
میله پادغلت یک میله پیچشی می‌باشد که به چند بخش تقسیم شده است و به‌صورت کناری و با یاتاقان و بوش‌های لاستیکی به بدنه لولا میشود و همینطور از دوطرف به بازوهای لنگیده متصل شده است.
کارکرد میله موج‌گیر:
اگر افت و خیز چرخها برابر باشد، آنگاه بازوهای لنگیده همسو بوده و بنابراین میله‌پادغلت نقشی در سختی غلتشی محور نخواهد داشت.
اگر افت و خیز چرخها برابر نباشد، به طور نمونه چرخ راست روی برآمدگی قرارگرفته و بالا رود، در این حالت بازوی کنترل سمت راست بالا رفته و سبب گردش بازوی‌لنگیده چسبیده به آن به سوی راست میشود. اما بازوی لنگیده سمت چپ تغییر نکرده وبنابراین تفاوت زاویه گردش بازوهای لنگیده سبب ایجاد گشتاور در میله پادغلت می‌شودو بنابراین نیرویی رو به بالا در سمت چپ بدنه از طریق یاتاقان‌های بوش‌های لاستیکی‌اعمال میشود و بنابراین سمت چپ بدنه به بالا می‌رود. بنابراین سمت راست چرخها بالارفته و بنابراین بدنه بالا می‌رود و در سمت چپ کشش میله پادغلت سبب بالارفتن بدنه‌می‌شود. بنابراین بدنه بدون غلتش در موقعیت بالاتری قرار می‌گیرد. بنابراین وظیفه میله‌پادغلت جلوگیری از غلتش و کجی بدنه با تغییر ار
تفاع آن است.
فنر تخت
فنر تخت در هر دو سیستم تعلیق جلو و پشت به کار می‌رود. این فنرها به صورت‌کناری نیز به کار می‌روند و با این طرح وسط فنر به اسکلت متصل شده و هریک از دوانتهای آن یک چرخ را نگهداری می‌کند. طرز عمل این فنرها مانند تمام فنرهای تخت است‌موقعی که چرخ با یک برآمدگی برخورد می‌کند فنر به بالا خم میشود ضربه را مستهلک‌می‌نماید و برعکس هنگامی که چرخ در یک گودی می‌افتد به طرف پایین خم میشود بدین‌ترتیب فنر تخت در وسائل نقلیه مانند فنر مارپیچی عمل می‌کند فنرها معمولاً بطورمکانیکی با وسائلی از قبیل بالشتک و بوش
لاستیکی از بدنه عایق بندی شده‌اند این عمل ازانتقال لرزشها به اسکلت و بدنه جلوگیری می‌کند.
در حالت معمول این فنرها بصورت چند لایه می‌باشند که بزرگترین فنر را شاه فنرمی‌گویند و لایه‌های دیگر فنر نسبت به شاه فنر کوچکتر می‌باشند و به کمک میله‌های دروسط به یکدیگر متصل شده‌اند و بوسیله گیره‌های مخصوصی از لغزیدن آنها در جهات‌مختلف جلوگیری میشود. در فنرهای شمشی شاه فنر به کمک میله یا بوش در یک طرف‌به قاب وصل میشود و از طرف دیگر به کمک میله U شکل که گوشواره نامیده میشود به‌رام خودرو متصل می‌گردد. این گوشواره تغییر طول فنر را در اثر نوسان آن فراهم‌می‌سازد. همچنین بوش به کار رفته در این فنرها برنجی می‌باشد که به کمک گریس ازسایش آن جلوگیری میشود. البته در خودوروهای سبک از لاستیک هم استفاده میشود.
شکل (7) ساختار فنر تخت
لایه‌های دیگر فنر تخت نسبت به شاه فنر انحنای بیشتری دارند و برای بستن آنهاپیش بار (فشار اولیه) به کار می‌رود. این فشار اولیه سبب میرایش ضربات و لرزش‌های‌فنر می‌گردد. این ویژگی یکی از برتری‌های فنر تخت است.
شکل (8) روشهای گوناگون اتصال فنر تخت
برای سهولت نگهداری فنرها آنها را در تکیه‌گاههای لاستیکی مفصل میکنند. این‌مفصل‌ها معمولاً از دو بوش تشکیل شده‌اند که میان آنها لاستیک ریخته شده است.لاستیک به بوش درونی توان گردش و خاصیت لرزه‌گیری را می‌دهد. برای سادگی لغزش‌لایه‌های فنر روی یکدیگر و نیز افزایش ویژگی لرزه‌گیری آنها میان لایه‌ها قشری از روغن‌گرانیتی قرار میدهند، نیز این غشا از زنگ زدگی فنر جلوگیری می‌نماید. میتوان بجای‌روغن از ورقه‌های مخصوص پلاستیکی استفاده کرد. برای جلوگیری از نفوذ رطوبت وگرد و غبار به فنر، آن را در پوششی از لاستیک قرار میدهند. شکل زیر یک فنر تخت وقطعات متصل به آن را نشان می‌دهد.
شکل (9) شعاع مؤثر فنر تخت
فنرهای تخت به صورت طولی در قسمت جلو توسط پین و بوش برنجی و لاستیکی‌به شاسی متصل میشود و در اتصال ناحیه عقب از یک محور گردان (گوشواره فنری)استفاده می‌گردد. با قرار دادن شکل در سیستم تعلیق پشت میتوان کم فرمانی خودرو راافزایش داد.
شکل (10) ابعاد فنر تخت
دلایل کاربرد اتصال گوشواره‌های به قرار زیر است:
1) فنر آزادی حرکت در تمام جهات را داشته باشد.
2) لاستیک گوشواره موجب جذب ارتعاشات و جلوگیری از منتقل شدن آن به بدنه‌می‌شود.
در بعضی از طراحی‌ها در اتصال ناحیه پشت برای فنر تخت بجای گوشواره از یک‌بلوک شیاردار استفاده میشود که خود بلوک به بدنه ثابت شده و فنر تخت در داخل شیارحرکت می‌کند در نتیجه طول مؤثر فنر تغییر می‌کند.
کاستی‌های فنر تخت به قرار زیر است:
3) اصطکاک خشک میان لایه‌های آن که سبب کاهش خوش سواری است.
4) کاهش پایداری کناری به ویژه هنگامی که طول فنر را برای افزایش نرمی فنریت‌آنها افزوده‌اند.
شکل (11) تغییر شکل فنر تخت (Wind Up) در برابر کشتاور محور
چند لایه سازی فنر تخت
در طراحی فنر تخت چون هدف تحمل تنش برشی بیشتر می‌باشد پس ممکن است‌مطرح شود که جنس تیغه‌ها را نرم بگیریم تا تحمل تنش برشی بیشتری را داشته باشد.ولی می‌دانیم وقتی جنس فنر نرم باشد تحمل بار را ندارد و زیر بار خم میشود. پس‌بایستی جنس فنر سخت باشد در نتیجه برای افزایش تحمل تنش برشی، بایستی قطعات‌فنر را به صورت لایه لایه تهیه کرد. هرچه تعداد تیغه‌ها بیشتر باشد تحمل تنش برشی‌بیشتری را دارد. در شکل 12 این مطلب به طور وضوح نشان داده شده است.
شکل (12) تأثیر چندلایه سازی فنر تخت بر شکست آن
البته علت دیگر چند لایه سازی این است که تنش در میان تیر بیشینه بوده و در دوسر تیر کمترین مقدار خود را دارا است، که رابطه زیر این مطلب را می‌نمایاند.
پس برای برطرف نمودن این نقیصه و همچنین برای اینکه بتوانیم تنش تقریباًیکنواختی در طول تیر داشته باشیم تیر را با سطح مقطع نایکنواخت می‌سازند.
شکل (13) نمودار گشتاور و تنش خمشی در فنر تخت ساده و فنر تخت لوزی گون
اصطکاک خشک
موضوع مهمی که در ارتباط با فنرهای تسمه‌ای مطرح میشود اصطکاک بین لایه‌ای‌است. در اثر اعمال بار و تغییر شکل فنر، لایه‌های آن بر روی یکدیگر می‌لغزند و این لغزش‌تولید اصطکاک می‌کند. راستای نیروی اصطکاک برخلاف جهت حرکت آن است و مقدارنیروی اصطکاک متناسب با نیروی فنر است. به همین جهت برخلاف اصطکاک ثابت‌کولمبی که در آن نیروی
اصطکاک همیشه ثابت میماند در اینگونه فنرها نیروی اصطکاک‌از صفر تا یک مقدار ماکزیمم در نوسان است.
فنرهای پیچشی و مارپیچ تقریباً فاقد اصطکاک می‌باشند و به همین دلیل مزیت‌عمده‌ای نسبت به فنرهای تسمه‌ای دارند، در نتیجه تمایل به استفاده از فنرهای پیچشی ومارپیچ افزایش یافته است. دلیل دیگری که استفاده از فنر پیچشی و مارپیچ را افزون کرده،وزن بیشتر فنرهای تسمه‌ای می‌باشد.
دسته‌بندی فنرهای تخت
فنرهای تخت که به بازار عرضه میشوند دو نوع می‌باشد:
ذوزنقه‌ای
در اینگونه فنر پهنای لایه‌ها در تمام طول آن یکسان است، که از نظر ساخت ارزان‌بوده ولی مواد بیشتری مصرف میشود.
شکل (14) فنر تخت ذوزنقه‌ای
سهمی
در اینگونه فنر پهنای لایه‌ها در وسط بیشتر از دو طرف هر لایه است، که از نظرساخت گران بوده ولی مواد کمتری مصرف میشود. بنابراین وزن کمتری دارد و جای‌کمتری را اشغال می‌کند. این گونه فنرها به شکلهای مختلفی در خودرو استفاده می‌شوندکه در شکل 14 نشان داده شده است.
دولایه مرحله‌ای
در بسیاری از خودروهای سنگین که وزن آنهادر حالت بدون بار و با وجود بارتفاوت زیادی دارد، از فنر تخت دولایه مرحله‌ای (دو ردیفه) استفاده میشود. در این فنرهافنرهای پایین به فنر اصلی و فنرهای بالایی به فنرهای کمکی معروفند.
این فنر کمکی تنها هنگامی وارد عمل میشود که بار سنگینی روی وسیله نقلیه قرارگرفته و یا اینکه چرخ با دست انداز بزرگی در جاده برخورد نماید. هنگامی که فنر اصلی تاآخرین حد خود بسته شوند، فنر کمکی را به سمت بالا حرکت داده و دو انتهای فنر کمکی به‌دو زائده تکیه گاه که روی شاسی قرار گرفته است، برخورد می‌کند. در این حالت فنر کمکی‌نیز خم شده و سختی آن به سختی فنر اصلی افزوده می‌گردد.
شکل (15) گونه‌های فنر تخت سهموی
شکل (16) فنر تخت دو مرحله‌ای
فنر لاستیکی
فنرهای لاستیکی کاربردهای فراوانی در خودرو دارند. لاستیک جسمی سخت‌شونده است، یعنی با افزایش تنش درونی آن، ایستادگی آن در برابر تغییر شکل افزایش‌می‌یابد. لاستیک در برابر برانگیختگی‌های پربسامد کم دامنه، جاذب انرژی خوبی است وبنابراین به عنوان جداساز لرزه کاربردهای فراوانی دارد.پیش‌بینی ضریب سختی فنرهای لاستیکی برخلاف فنرهای مارپیچی به سادگی‌امکان‌پذیر نمی‌باشد، زیرا:
به ساختار شیمیایی آن وابسته است.
وابسته به زمان و نرخ بارگذاری است (میرایی).
تابعی ناخطی از بارگذاری است (سخت شوندگی).
شکل (17) ساختار و چارچوب مختصات اصلی فنر لاستیکی
جنس فنرها
فنرها معمولاً از فولاد آلیاژی مخصوص فنر که قابل سخت کردن است ساخته‌می‌شود مقدار کربن این فولاد حدود 5/0 درصد است برای فنرهایی که تحت تأثیر بارمتوسط واقع میشوند این فولاد با منگنز آلیاژ میشود و دارای تنش برشی حدود 120کیلوگرم بر مجذور میلی متر می‌باشد برای بارهای زیاد فولاد، فولاد آلیاژ شده با کرم‌وانادیوم به کار می‌رود و بدین ترتیب خاصیت ارتجاعی بیشتری به فولاد داده میشود.تنش برشی در این نوع فنرهاحدود 135 کیلوگرم بر مجذور میلی متر است. فولادهای فنرمعمولاً در روغن آب داده میشوند.
لرزه‌گیر
کاربرد
فنر در برابر برانگیزش بیرونی تغییر شکل داده و انرژی ذخیره می‌کند. با حذف‌برانگیزش، انرژی ذخیره شده آزاد میشود. آزادسازی انرژی در فنر همراه با لرزش است.دامنه و بسامد ارتعاشات و اندازه میرایش نوسانات وابسته به سختی و بار فنر می‌باشد.افزایش سختی فنر سبب کاهش دامنه و افزایش بسامد لرزشها می‌گردد و نیز میرایش فنررا افزایش می‌یابد، بنابراین با این نگرش فنر سخت بهتر از فنر نرم است.
اگر فنر در سیستم تعلیق قرار داشته باشد مجموعه سیستم نیز همراه فنر ارتعاش‌می‌نماید بنابراین کلیه قسمتهایی که جزو سیستم تعلیق هستند بر فنرهای موجود دردستگاه فنربندی تحمیل شده و مدت ارتعاش را طولانی می‌نمایند.
شکل (18) کاربرد لرزه‌گیر (میرایش لرزه)
حال اگر فنری از سیستم تعلیق را درنظر بگیریم که بعلت ناهمواریهای جاده به‌نوسان درمی‌آید هنوز نوسانات قبلی به طور کامل مستهلک نشده که ناهمواریهای دیگرجاده مجدداً آن را به نوسان درمی‌آورد و اگر این عمل چندین بار تکرار شود و اتفاقاً دامنه‌نوسانات نیز با یکدیگر تطبیق نماید اثر این نوسانات با یکدیگر جمع شده و حالت بحرانی یارزونانس بوجود می‌آید و ارتباط چرخ با جاده قطع میشود و در نتیجه راننده تسلط خودرا از دست می‌دهد. برای
حل این مشکل وسیله‌ای لازم است که بتواند نوسانات فنر راسریعاً مستهلک کند که این وسیله لرزه‌گیر نامیده میشود.
بایستی توجه نمود که به جای واژه کمک فنر، واژه لرزه‌گیر بکار رود، زیرا وظیفه‌این وسیله کاهش لرزش می‌باشد، در نتیجه کارش مخالف کار فنر است و بازی فنر راکاهش می‌دهد.
لرزه‌گیرها کاربردهای فراوانی دارند. در هر ساز و کار و سازنده لرزنده‌ای نیاز به‌کنترل ارتعاشات و میرایش لرزه‌ها است. لرزه‌گیر انرژی جنبشی را به گرما تبدیل‌می‌نمایند. یکی از ویژگی‌های مهم لرزه‌گیر کاهش و محدودسازی دامنه تشدید سیستم‌است.
لرزه‌گیر به همراه فنر در سیستم تعلیق خودرو نیازهای اساسی خوش سواری وفرمان پذیری را دیکته می‌نماید. وظایف این دو بخش به قرار زیر است:
جلوگیری و کاهش لرزشهای بدنه و جدایش سرنشین خودرو از نوفه‌ها
ی‌اعمالی
ایجاد قرار پذیری مناسب چرخ و جاده با کنترل لرزشهای جرم نامعلق
کارکرد
در سیستم تعلیق، فنر و لرزه‌گیر به صورت موازی بسته میشوند. در هنگام‌فشردگی فنر، لرزه گیر به آسانی فشرده میشود، اما هنگام کشیدگی فنر، لرزه‌گیر به‌کندی باز میشود.
هنگام فشردگی لرزه‌گیر روغن از سوراخهای درشت‌تر دریچه آن جابجا میشود وبنابراین به سادگی فشرده میشود. اما هنگام کشیدگی برگشت روغن به جای نخستین‌خود، از سوراخهای کوچکتر انجام می‌گیرد. در اثر برگشت روغن از سوراخهای کوچک،نیروی اصطکاک روغن بالا رفته و انرژی مکانیکی فنر به انرژی حرارتی روغن تبدیل‌می‌گردد و سپس گرمای روغن در فضا پخش میشود.
هرچه حرکات سریعتر باشد نیروی دمپر بیشتر خواهد بود. دمپینگ بوسیله‌سوپاپها کنترل می‌گردد. سوپاپها شامل چندین واشر فنری که رابط محفظه بالای پیستون‌و قسمت پایین سیلندر است، می‌باشد. یک فنر حلقوی نرم بدنه سوپاپ را با واشرهای‌فنری در نشتگاه سوپاپ بهم می‌فشارد. اجزای سوپاپ با هم توسط یک قفسه سوپاپ‌ترکیب شده‌اند. واشرهای آب بندی به این صورت ساخته میشوند که از نشت روغن وورود گرد و خاک از بیرون به لرزه‌گیر جلوگیری می‌کند. لرزه‌گیر توسط دو اتصال‌لاستیکی به خودرو محکم شده است.
ویژگی‌های کارکردی لرزه‌گیر
نموارهای شکل 18 نمایانگر خم ویژگی‌های نیرو – سرعت و نیرو – جابجایی یک‌لرزه‌گیر است. با نگاه به نمودار میتوان دید که فشردگی لرزه‌گیر آسانتر از کشیدگی ان‌است (ضریب میرایی در فشردگی از کشیدگی کمتر است).
شکل (19) نموار ویژگی‌های کارکری لرزه‌گیر
خم نیرو – جابجایی با بهره از برانگیزش بسامدی به قرار زیر است:
که نمایانگر یک بیضی است.
شکل (20) ویژگی‌های کارکردی لرزه‌گیر مرسوم و لرزه‌گیر با گذرگاه فرعی
نصب وجای گذاری لرزه‌گیر
چگونگی قراردهی لرزه‌گیر میان شاسی و محور (جرم معلق و جرم نامعلق) درم‌تر شدن کارکرد لرزه‌گیر و بهبود ویژگی‌های میرایشی آن میشود.بنابراین بهترین حالت قراردهی چنان است که تغییر طول لرزه‌گیر برابر با جابجایی میان‌محور و شاسی باشد که با نصب عمودی لرزه‌گیر حاصل میشود. هرچند که همواره قرارگیری عمودی لرزه‌گیر امکان‌پذیر نمی‌باشد.
در بیشتر موارد لرزه‌گیر کج سوار میشود و نه عمودی، زیرا:
1) توانایی میرایش لرزه‌های کناری
2) افزایش پایداری خودرو
3) جلوگیری از صدمه دیدن بعضی از قسمتهای خود لرزه‌گیر
4) جای مناسب برای قراردهی لرزه‌گیر
5) جلوگیری از کثیف شدن آن
برای جایگذاری اتصالات لرزه‌گیرها، ملحقات لاستیکی موردنیاز است. غالباً آنهااتصالات حلقوی هستند که در آنها لاستیک اتصال تحت پیچش است. بوسیله پرس شدن‌در بوش فولادی اتصالات قائم پینی در ابتدا و انتها می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.البته در هر دو انتهای لرزه‌گیر به همین صورت است. معمولاً اتصالات رینگی بدلیل عمرسرویس بیشتر مزیت دارند. در نقاط اتصال بالایی و پایینی لرزه‌گیرها باید در تنظیم بایکدیگر با رعایت موقعیت ساختمان خودرو باشند و در موقعیت وسط اکسل نصب شوند.از این راه میتوان از فرسایش زودرس لرزه‌گیر جلوگیری کرد.به سبب فاصله میان لرزه‌گیرهای یک محور گشتاوری ایجاد میشود که با نزدیک‌شدن به خط میانی محور، اندازه آن کاهش می‌یابد. هرچند که جای قرارگیری لرزه‌گیر به‌پیش‌بینی طراح وابسته است و بسته به ملاحظات طراحی گاهی نیاز است که لرزه‌گیرها درفاصله دوری نسبت به خط میانی محور سوار گردند.ویژگی‌های کارکردی یک لرزه‌گیر به راستای قرارگیری آن وابسته است. روش‌های‌عمده نصب لرزه‌گیر میان شاسی و محور به قرار زیر است:
1) قراردهی عمودی: که در این طریقه لرزه‌گیر بطور عمودی میان محور و شاسی‌قرار می‌گیرد و همانطور که اشاره شد قادر به کنترل بیشتر عمل فنر می‌باشد. در این‌طریقه لرزه‌گیر کمتر میتواند لرزشهای عرضی را کنترل نماید.
2) قراردهی طولی: اکثراً طریقه مونتاژ عمودی با مسائل زیادی روبرو میشود که‌لازم است برای فرار از آنها لرزه‌گیر را تحت زاویه‌ای نسبت به محور عمودی بین شاسی واکسل قرار داده و معمولاً در این روش قسمت فوقانی لرزه‌گیر را از اصابت سنگ و گل‌جاده محفوظ
نگه میدارد البته در این طریقه نیز حتی‌المقدور سعی میشود لرزه‌گیر به‌خط عمود نزدیک‌تر باشد و مقدار انحراف برحسب توضیح طراحان نباید از 40 درجه‌بیشتر باشد زیرا در این صورت عمل لرزه‌گیر تا حدودی شایسته است اما اگر انحراف ازمقدار مذکور زیادتر باشد مقدار انتقال مایع بسیار کم شده و تغییرات طول لرزه‌گیر ازتغییرات فاصله محور و شاسی خیلی کمتر خواهد شد. در این حالت لرزه‌گیر مثل حالت‌قبل قادر به کنترل لرزشهای کناری محور نخواهد بود.
شکل (21) قراردهی کناری لرزه‌گیر
3) قراردهی کناری: دور بودن از اصالت سنگ و گل جاده و مهمتر از همه کنترل‌لرزش و نوسانات عرضی اطاق بر روی محور باعث برتری این طریق نصب بر روشهای‌دیگر می‌گردد. در این مورد نیز نبایستی انحراف لرزه‌گیر بیش از 40 درجه باشد و تا آنجا که ممکن است نقاط نصب را به محور عمود نزدیک‌تر میکنند. البته هرچه نقاط نصب به‌محور عمود نزدیک بشود خاصیت کنترل نوسانات عمودی بهتر و کنترل لرزشهای‌عرضی کمتر خواهد شد. (شکل 19)
نام گذاری
بوسیله یک نمونه موقعیت حروف و ارقام را شرح می‌دهیم:
(4-4)
شکل (22) قراردهی لرزه‌گیر همراه فنر مارپیچ و تخت
حروف درشت آغازین نمایانگر نوع لرزه‌گیر می‌باشد، حروف کوچک بعدی‌نمایانگر نوع اتصال است و هیچ وجه تمایزی برای اتصالات نرمال موردنیاز نیست. اولین‌شماره، شماره قطر پیستون و بعدی کورس آن را مشخص می‌کند. علامت انتهایی‌نشان‌دهنده نوع ایستادن است. نمونه بالا لرزه‌گیری است که سوپاپ با اتصال پینی که به‌پین بالا مفصل است، می‌پیچد. اتصال پایینی آن نرمال است. قطر پیستون 36 میلی متر وکورس آن 140 میلی متر می‌باشد. لرزه‌گیر یک توقف محدود هیدرولیک دارد. جدول 1نشانه‌های به کار رفته در لرزه‌گیرها را نشان می‌دهد.
دسته‌بندی لرزه‌گیرها
لرزه‌گیرها از طریق ایجاد اصطکاکهای مختلف انرژی‌های پتانسیل و جنبشی نفر دواطاق را به حرارت تبدیل میکنند. لرزه‌گیرهایی که در خودرو به کار می‌روند، بسته به‌ساختار و چگونگی میرایش لرزش به سه گروه زیر دسته‌بندی میشوند:1) اصطکاکی 2) گازی 3) روغن
ی
جدول (1) علائم به کار رفته در لرزه‌گیر
لرزه‌گیر اصطکاکی
در سیستمهای قدیمی از اصطکاک خشک سیستم تعلیق مانند اصط
کاک میان‌لایه‌های فنر تخت، برای میرایش لرزش استفاده میشد. اصطکاک ورقه‌های فنر تخت دراثر پیش فشار اولیه‌ای است که در اثر بستن لایه‌ها بر روی هم بوجود آمده است. اما مقداراین نیروی اصطکاک برای جذب ارتعاشات کافی نمی‌باشد.
شکل (23) لرزه‌گیر اصطکاکی
لرزه‌گیر اصطکاکی برپایه اصطکاک خشک می‌باشد. اینگونه لرزه‌گیرها هنگام بازی‌فنرها، با تماس سطوح به یکدیگر مقاومتی را در برابر عمل فنرها بوجود می‌آورند. این‌لرزه‌گیرها ممکن است از نوع یک طرفه و یا دو طرفه باشند. در هنگام جهش فنر، تسمه‌ای‌که به محور چرخها بسته شده، به سختی روی سطح فلزی مالش پیدا کرده و به آهستگی‌قسمت مغزی لرزه‌گیر را می‌پیچاند و تسمه از لرزه‌گیر خارج میشود در زمان فشردگی‌فلزی که در قسمت مغزی قرار گرفته مغزی را در جهت عکس پیچانده و تسمه را در جهت‌مخالف حالت قبل به داخل لرزه‌گیر می‌کشاند و در سر راه فشرده شدن فنر هیچگونه‌مقاومتی از خود نشان نمی‌دهد.
لرزه‌گیرهای دوطرفه از نوع اصطکاکی معمولاً شامل دو یا چند صفحه فلزی بوده‌که در هنگام عمل فنر بسختی بر روی یکدیگر مالیده میشوند. یک دسته از این صفحات برروی محوری به شاسی محکم شده و دسته دیگر بر روی همان محور به وسیله بازویی‌قادر به گردش در حدود چند درجه می‌باشد. اهرمی که به این دسته صفحات متصل شده باکمک مفاصل دیگری به محور چرخها بسته میشوند. در این صورت هنگام فعالیت فنرها،لرزه‌گیرها وارد عمل شده و از نوسانات دائمی جلوگیری میکنند. فشاری که صفحات رابه یکدیگر درگیر کرده قابل تنظیم است و این لرزه‌گیر را میتوان هم در خودروهای‌کوچک و هم بزرگ نصب نمود این لرزه‌گیرها در خودروهای مسابقه‌ای و تانکهای جنگی‌ارتش نیز به کار می‌رفته است.
لرزه‌گیر گازی
لرزه‌گیر گازی از بخشهای زیر تشکیل شده است:
رینگ آب بندی – هادی میله پیستون – میله پیستون – کاسه نمد (آب بندی) – شیردوطرفه – مایع از نوع روغن – پیستون – لوله فشار – پیستون آزاد – گاز
این نوع لرزه‌گیر از یک لوله محتوی گاز نیتروژن که فشار زیادی دارد تش
کیل شده‌است. گاز توسط یک پیستون آزاد از روغن جدا گردیده است. در این نوع لرزه‌گیرها مقدارروغنی که از محفظه گاز خارج میشود توسط تراکم و انبساط گاز موجود در محفظه‌پایینی سیلندر جبران میشود. برای جلوگیری از مخلوط شدن روغن و هوا از یک لاستیک‌آب بندی استفاده میشود. گاز موجود در سیلندر دارای فشاری درحدود 20 تا 30 اتمسفرمی‌باشد، که این امر باعث جلوگیری از کاویتاسیون (خلا) می‌گردد. توسط یک شیردیسکی دوطرفه
که در پیستون تعبیه گردیده نیروی میراینده برای باز و بسته شدن‌لرزه‌گیر بطور خودکار نسبت به سرعت پیستون کنترل میشود. این نوع لرزه‌گیر به دوصورت تک سیلندر و دو سیلندر (1- IWin Tube) ساخته میشود.
چگونگی کارکرد
1) در حالت انقباض دسته پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند. روغن زیر پیستون‌تحت فشار قرار می‌گیرد. ضمن آنکه روغن زیر پیستون از مجاری درشت‌تر به بالای‌پیستون انتقال پیدا می‌کند، پیستون معلق هم تحت فشار قرار گرفته و گاز زیر آن متراکم‌می‌شود (شکل 4-22).
2) در حالت انبساط دسته پیستون بوسیله شاسی به بالا حرکت می‌کند. روغن ازمجاری کوچکتر سوپاپ به زیر پیستون باز می‌گردد. از آنجا که گاز دارای پیش فشاراست، پیستون معلق را به سمت بالا رانده و با برگشت سریع روغن مقابله می‌کند. بنابراین‌برگشت روغن از مجاری ریز سوپاپ به تأخیر افتاده و برگشت فنر به حالت اولیه خود به‌آهستگی انجام میشود. در واقع میرایش انرژی برگشتی فنر به طور کامل انجام می‌گیرد(شکل 4-22).
لرزه‌گیر روغنی
امروزه لرزه‌گیر روغنی (هیدرولیکی) دارای کاربرد فراوانی است و اساس عمل آنهاعبارتست از حرکت دادن مایع روغنی شکل از مجاری محدود و کوچک در هنگام انبساط وجهش فنر، در نتیجه ایجاد مقاومت در برابر جهش و فشرده شدن سریع آن. در اینجااستفاده از مایع سبب نرمی عمل لرزه‌گیر و ایجاد کیفیت سواری راحت‌تر می‌گردد (شکل23).
شکل (24) لرزه‌گیر با لوله دوقلو
گونه‌های عمده لرزه‌گیر هیدرولیکی به قرار زیر است:
1) سیلندر موازی 2) سیلندر در جهت مخالف 3) نوع پروانه دار
شکل (25) لرزه‌گیر هیدرولیکی
در دو نوع اول، دو سیلندر مختلف یکی کمپرس و دیگری برای بازگشت وجود داردکه با نوسانات چرخ حرکت به یکی از این دو سیلندر منتقل میشود و با فشار پیستون به‌روی مایع و عبور آن از سوراخهای ریز متعادل میشود. در نوع پروانه‌دار نیز پره‌هایی درمحفظه داخل سیلندر کار میکنند. شکل 24 نمونه‌ای از لرزه‌گیر با سیلندر موازی را نشان‌می‌دهد.
چگونگی کارکرد
مرحله فشردگی: لرزه‌گیر توسط نوسانات خودرو فشرده می‌گردد. بدین سبب سوپاپ انتهایی سبب عمل لرزه‌گیر می‌گردد و سوپاپ پیستون باز است. روغن بوسیله میله‌پایین آورنده پیستون درون محفظه (اتاقک) ذخیره جریان می‌یابد که بوسیله سوپاپهای‌انتهایی به مایع مقاومت داده و در نتیجه حرکت را لرزه‌گیر می‌نماید.
مرحله بازشدگی (انبساط): لرزه‌گیر توسط نوسانات خودرو منبسط میشود. دراین مرحله در اتاقک ذخیره سوپاپ پیستون محافظ دمپینگ است و سوپاپ انتهایی بازاست روغن موردنیاز میتواند به آزادی مکیده شود. سوپاپ پیستون، روغن عبوری ازمحفظه بالایی پیستون را به پایین تأمین می‌کند، بنابراین کورس به سمت بالا به تأخیرمی‌افتد، سوپاپها برحسب سرعت یا حرکت لرزه‌گیر عمل می‌نمایند. سرعت بالا نیروی‌میرایی را افزایش می‌دهد. انتخاب لرزه‌گیر برحسب نیاز می‌باشد. برای اطمینان و راحتی‌یک خودرو، تنظیم لرزه‌گیر از حداکثر اهمیت برخوردار است. میزان بهینه با آزمایشات‌بسیار مشخص شده است. برای اطمینان از اینکه آزمایشات تمام تأثیرات مهم یک خودرورا دربرگرفته، معمولاً همکاری با خودروسازان انجام می‌گیرد. در صورت امکان لرزه‌گیرباید در یک حالت قایم نصب شود. به هر حال یک موقعیت نصب بالاتر از 45 درجه برای‌لرزه‌گیرهای دو لوله‌ای و 10 درجه برای لرزه‌گیرهای با یک لوله‌ای برای تغییرات دیسک ازحال قائم مجاز می‌باشد.بار لرزه‌گیر با جای گذاری آن به صورت عمود در دورترین فاصله از مرکزنوسا
نات سیستم بر روی چرخ اتومبیل کاهش می‌یابد، یعنی هنگامی که لرزه‌گیر روی یک‌خودرو در نزدیکی چرخها قرار گرفته باشد، همزمان با بالا رفتن حرارت
به سبب فرایندمیرایی، خمیدگی و پیچیدگی دمپر، سبب خالی کردن آن خواهد شد.انتخاب صحیح اجزا و پروسه صحیح سبب بهبود کارکرد لرزه‌گیر میشود.
لرزه‌گیر تلسکوپی
پرکاربردترین گونه لرزگیر، تلسکوپیک یا کنش مستقیم(1- Direct Action)می‌باشند. گرچه از سایر انواع لرزه‌گیرها هم استفاده میشود ولی این نوع لرزه‌گیر موارداستفاده زیادی دارد.
شکل (26) لرزه‌یگر تک لوله با گذرگاه فرعی
لرزه‌گیر تلسکوپی از نوع لرزه‌گیرهای دوطرفه می‌باشد، بدین معنی که هم هنگام‌باز شدن و هم هنگام بسته شدن عمل لرزه‌گیری را انجام می‌دهد. هنگام بسته شدن اثرلرزه‌گیر ضعیف است و هنگام باز شدن اثر آن کاملاً قوی است و این حالت بعلت خواص‌لازم برای فنر کاملاً ضروری است.
شکل (27) زیربخش‌های لرزه‌گیر تلسکوپی (1)
این نوع لرزه‌گیر برای چرخ‌های جلو و پشت قابل استفاده است. این لرزه‌گیر شامل‌سر لوله متحدالمرکز و یک پیستون می‌باشد که همراه آنها اجزای دیگری نیز بکار می‌رودشگل 4-26 نمای پیاده شدن این لرزه‌گیر را نشان می‌دهد.