پایان نامه کمک فنرها (بررسی انواع و روش طراحی آنها)

تعداد صفحات: ۱۸۷ | قابل ویرایش

فهرست مطالب پایان نامه کمک فنرها

عنوان                                      صفحه

فصل ۱ : کمک فنر و خودرو

۱-۱-کاربرد و شیوه نصب                           ۳

۱-۲-آزمایش کمک فنر                              ۸

۱-۲-۱-آزمایش بر روی خودرو                       ۸

فصل ۲ : انواع کمک فنر

۲-۱-کمک فنر دوجداره بی فشار                         ۱۳

۲-۱-۱-ساختار و شیوه کارکرد                      ۱۳

۲-۱-۲-هواگیری و موازنه حجم                      ۱۸

۲-۱-۳-رینگ آب بند ، میله پیستون با پیستون ، راهنما            ۲۰

۲-۱-۴-محفظه سیلندر ، مخزن روغن و لوله محافظ         ۲۴

۲-۱-۵-کمک فنر برای موقعیت کاری دشوار ، خودروی سواری      ۲۵

۲-۱-۶-روشهای تولید                          ۲۶

۲-۲-کمک فنر دوجداره با فشار                         ۲۷

۲-۲-۱-کمک فنر دوجداره مجهز به بالشتک گاز               ۲۷

۲-۲-۲-کمک فنر دوجداره با فشار                       ۲۹

۲-۳-کمک فنر یک جداره با فشار                        ۳۱

۲-۳-۱-ساختار و شیوه کارکرد                      ۳۱

۲-۳-۲-رینگ آب بند ، میله پیستون ، راهنما               ۳۵

۲-۳-۲-محاسن و معایب                         ۳۷

فصل ۳ : بررسی نیروی میرایی

۳-۱-نیروی هیدرولیکی میرا کننده                          ۴۰

۳-۱-۱-منحنی مشخصه کمک فنر                       ۴۰

۳-۱-۲-میرایی کاهنده ، افزاینده و خطی                   ۴۴

۳-۱-۳-نسبت کشش به فشار                      ۴۷

۳-۱-۴-شیوه انتخاب و نوع فنربندی                 ۵۰

۳-۱-۵-محاسبه نسبت میرایی کل خودرو و محور چرخها        ۵۲

۳-۱-۶-میرایی موثر در نقطه تماس چرخ                  ۵۴

۳-۱-۷-مثال عددی                             ۶۱

۳-۲-میرایی اصطکاک                           ۶۳

۳-۳-عوامل موثر بر میرایی                            ۶۸

۳-۳-۱-دما                                ۶۸

۳-۳-۲-کف آلود شدن روغن                      ۶۸

۳-۳-۳-میرایی تئوری و حقیقی                      ۷۰

۳-۳-۴-تلرانس میرایی                         ۷۱

۳-۳-۵-کاهش اثر میرایی                       ۷۳

۳-۴-روغن کمک فنر                            ۷۴

فصل ۴ : نکات طراحی

۴-۱-ابعاد و طول کمک فنر                             ۸۰

۴-۱-۱-طول کمک فنر دوجداره                       ۸۰

۴-۱-۲-طول کمک فنر یک جداره                      ۸۳

۴-۱-۳-کمک فنر مجهز به ضربه گیر کشش و فشار           ۸۵

۴-۱-۴-فضای لازم                              ۸۹

۴-۲-اتصالات کمک فنر                              ۹۱

۴-۲-۱-خواسته های طراحی                      ۹۱

۴-۲-۲-اتصالات چشمی                        ۹۲

۴-۲-۳-اتصالات پینی                        ۹۷

۴-۲-۴-نمونه های ویژه                        ۱۰۳

۴-۳-ضربه گیر و ایستان لاستیکی                        ۱۰۷

۴-۳-۱-ضربه گیر کشش کمک فنر                      ۱۰۷

۴-۳-۲-ضربه گیر فشار کمک فنر و ایستان                    ۱۱۳

فصل ۵ : کمک فنر تنظیم پذیر

۵-۱-کمک فنر تنظیم پذیر الکتریکی                         ۱۲۱

۵-۱-۱-خواسته های طراحی                      ۱۲۱

۵-۱-۲-سیستم شرکت بیلشتاین                       ۱۲۲

۵-۱-۳-سیستم شرکت بوگه                       ۱۲۷

۵-۱-۴-سیستم شرکت دلکو                       ۱۳۲

۵-۱-۵-سیستم شرکت فیشتل و ساکس                   ۱۳۷

۵-۱-۶-سیستم شرکت کنی                        ۱۳۹

۵-۲-کمک فنر تنظیم پذیر الکترونیوماتیکی                     ۱۴۶

۵-۳-کمک فنر تنظیم پذیر هیدرولیکی                    ۱۵۰

ضمیمه

لرزش گیر فرمان                                  ۱۵۶

نشان های به کار رفته در روابط و واحدها                     ۱۷۰

منابع و مآخذ                                    ۱۷۷

مقدمه کمک فنرها

کمک‌فنر به همان اندازه که ایمنی حرکت را تضمین می کند، وظیفه خوش سواری را نیز بر عهده دارد. کمک فنر باید از پریدن( جهیدن) چرخها جلوگیری کند، یعنی تماس بین چرخ و جاده را همیشه برقرار سازد، همچنین کله زدن خودرو را میرا کند.

با طراحی و ساخت سیستمهای تعلیق جدید با قطعات نگهدارنده و راهنمای کم اصطکاک، و افزایش سرعت و توان خودرو، امروزه انتظارات از این قطعه نسبت به سالهای گذشته به مراتب بیشتر است.

از این رو هر خودرو، کمک فنر خاص خود را دارد. کمک فنر نیز مانند لاستیک و لنت ترمز، تنش و شرایط کاری دشوار را تحمل می کند و از این رو نیاز به بازدید منظم دارد. تعویض به هنگام کمک فنر می تواند بر ایمنی راننده و سرنشینان اثر مهمی بگذارد. البته در این باره مشکلاتی وجود دارد.

فرسودگی و کارکرد لاستیک را می توان به خوبی از سایش عاج لاستیک دریافت. اما از آنجا که کمک فنر در داخل شاسی قراردارد، بازرسی آن ساده نیست. مشکل دیگر این است که آزمایش کارکرد کمک فنر نصب شده دشوار است.

خرابی و نارسایی کمک فنر، به ندرت ناگهانی و بدون نشانه قبلی بروز می کند. اما، کاهش توان میرایی معمولاً به گونه ای است که راننده کاهش تدریجی آن را حس نمی کند و به مرور زمان، شیوه رانندگی خود را با آن وفق می دهد.

کاربرد و شیوه نصب

کمک فنر را که جزء میرا کننده خودرو است، بین جرم فرم بندی نشده( تعلیق) و جرم فنر بندی شده( بدنه) نصب می کنند. اتصال بالایی کمک فنر را به بدنه خودرو و اتصال پایین آن را به بند واسطه و یا مستقیماً به محور خودرو وصل می کنند. برای دستیابی به بهترین بازده ممکن، محل قرارگیری کمک فنر بر روی شاسی را به گونه‌ای طراحی می کنند که اتصال پایین کاملاً بیرون و در نزدیکی چرخ باشد و کمک فنر عمودی قرار گیرد، ( شکل ۱-۱). البته دستیابی به این طرح همیشه امکان پذیر نیست.

شیوه و نحوه قرارگیری و نصب کمک فنر در خودرو به پارامترهای زیر بستگی دارد:

• _q از آنجا که در خودروی سواری خانوادگی و باری پایین بودن و افزایش

آزمایش بر روی خودرو

هنوز هم دارندگان خودرو از آزمایش تجربی کمک فنرـ یعنی نوسان دادن خودرو در جهت عمودی با دست ـ برای ارزیابی وضعیت سیستم تعلیق و آزمایش کمک فنر استفاده می کنند. این شیوه آزمایش را خودرو سازان و تولید کنندگان کمک فنر صریحاً رد می کنند و برای آن دلایل زیادی دارند. کارکرد یک کمک فنر به سرعت آن بستگی دارد، یعنی سرعتی که با آن میله پیستون در داخل کمک فنر به بالا و پایین حرکت می‌کند.

با نوسان دادن خودرو با دست نمی توان به سرعتهای زیاد دست یافت. واکنش به سرعت های زیاد که برای ایمنی حرکت مهم است، در اینجا آزمایش نمی شود. علاوه بر آن به دلیل وجود اصطکاک درونی در سیستم تعلیق خودرو، نتایج به دست آمده چندان قابل اعتماد نیست یا حتی می تواند اشتباه باشد.

پس از کارکرد زیاد خودرو، مفاصل راهنمای تعلیق به سختی قادر به حرکت هستند، زیرا مقدار اصطکاک درونی موجود نسبتاً زیاد می شود در این صورت اگر کمک فنر به طور مؤثر عمل نکند، اصطکاک درونی سیستم برای میرا کردن نوسانات و ارتعاشات در فرکانس کم کافی است.

از طرف دیگر، اگر خودرویی را که مفاصل تعلیق روان و کمک فنری با اصطکاک درونی اندک دارد، در سرعت کم، بیازمایند. احساس می کنند که خودرو به شدت به نوسان در می آید( حتی هنگامی که کمک فنر به خوبی عمل می کند).

ساختار و شیوه کارکرد

شکل ۲-۱ ساختار کمک فنر را نشان می دهد.این کمک فنر که طبق اصول کارکرد کمک فنر دو جداره عمل می کند،از یک محفظه کار (لوله سیلندر ۲ به نام لوله‌فشار)تشکیل شده است.این لوله از پایین به شیرهای زیرین و از بالا به راهنمای میله پیستون ۸ و رینگ آب بند ۵ محدود می شود.میله پیستون ۶ بین راهنمای میله پیستون و آب بند حرکت می کند.

میله پیستون از یک سو به پیستون۱(واقع در محفظه کار) و از سوی دیگر به مفصل چشمی بالایی و لوله حفاظ متصل است.لوله سیلندر ۲ در داخل لوله‌ دیگری قرار دارد که به لوله بیرونی ۳ یا لوله نگهدارنده موسوم است.از آنجا که این کمک فنر در لوله دارد،کمک فنر دو جداره نامیده می شود.

بین لوله‌سیلندر ۲ و لوله بیرونی ۳،محفظه تعادل فشار C ایجاد می شود که حدودتاً تا نیمه روغن دارد.اما محفظه کار را از روغن کاملاً پر می کنند.لوله نگهدارنده ۳ از طرفی به راهنمای میله پیستون و از سوی دیگر به کلاهک ۱ که شیر زیرین را نگه می دارد،وصل می شود و پیش تنیدگی درونی مجموعه را کاملاً تأمین می کند.در قسمت زیرین کلاهک،اتصال چشمی را جوش می دهند.

منابع و مآخذ

۱-«کمک فنر و لرزش گیر» ، تالیف پروفسور یورنزن رایمپل و هلوت اشتول ، ترجمه محمد سادات افجه ای ، انتشارات مرکز تحقیقات دانا .

۲-«مبانی تعلیق و چرخ» ، تالیف پروفسور یورنزن رایمپل و هلوت اشتول ، ترجمه محمد سادات افجه ای .

۳-«شاسی و بدنه خودروها» ، ترجمه مهندس محمد نبوی .

۴-«مبانی پنوماتیک (کاربرد هوای فشرده در صنعت)» ، ترجمه فرامرز خضرائی .

۵-«اصول طراحی مهندسی» ، تالیف پروفسور ولادیمیر هوبکا ، ترجمه علی اصغر امیر.

۶-«ارتعاشات مکانیکی ، تئوری و کاربرد» ، تالیف رضا خوئی ، انتشارات دانشگاه امیرکبیر .

۷-«طراحی اجزاء در مهندسی مکانیک» ، تالیف پروفسور جوزف ادوارد شیگلی ، ترجمه بیژن دیبا ، مرکز انتشارات نشر دانشگاه.