عنوان :

مقاله کمک فنرها

تعداد صفحات : ۱۷۷

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

مقاله در ۵ فصل طراحی شده است. در فصل اول درباره کمک فنر و خودرو و طریقه نصب آن توضیح می دهد.     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.

در فصل دوم با انواع کمک فنر ، کمک فنر دو جداره بی فشار، دو جداره با فشارو یک جداره با فشار آشنا می شویم.

در فصل سوم در مورد نیروی هیدورلیکی میراکننده، میرایی اصطکاک، عوامل مؤثر بر میرایی و روغن کمک فنر توضیح می دهد.

روغن هایی که در کمک فنر به کار می روند،روغنهای معدنی رقیق هستند.برای بهبود برخی از ویژگیهای این روغن،بسته به ساختار و درجه پالایش،مواد افزودنی خاصی به روغن خام می افزایند.مهمترین آنها عبارتنداز:

پلیمرهایی که در برابر تنش برشی مقاوم هستند و گرانروی را بهبود می بخشند،برای بهبود رفتار گرانروی – دمای روغن به کا رمی روند،.

بوتیل آمینولیت یا دی الکول دیتر فسفات روی (ZDDP) که برای بهبود مقاومت در برابر سایش،افزایش مقاومت به اکسیداسیون و در نتیجه افزایش طول عمر مفید روغن استفاده می شوند.

البته باید گفت که هیچ استاندارد عمومی برای روغن کمک فنر وجود ندارد.خودروسازان شرایطی را برای رفتار مطلوب کمک فنر خواستارند.این شرایط بسته به نوع،ساختار شیرها و اجزاء و مواد تشکیل دهنده قطعات لغزشی در پیستون و راهنما متفاوت هستند.برای دستیابی به این خواسته ها سازندگان کمک فنرجلسات و مذاکراتی رابا تولید کنندگان روغن برگزار می کنند و شرایط ویژه کارکرد و مشخصات فنی را با مشخصات روغن تطبیق می دهند.

 در فصل چهارم به ابعاد و طول کمک فنر، اتصالات کمک فنر و ضربه گیر و ایستان لاستیکی را بررسی می کند. برای وصل کردن کمک فنر به شاسی یا بدنه ، محور چرخها یا بندها ، از اتصالات کمک فنر استفاده می شود . این اتصالات باید از ویژگیهای معینی برخوردار باشند :

 سرویس و نگهداری مطلوب و تولید مقرون به صرفه داشته باشد .

 خاصیت ارتجاعی در جهت زاویه ای (برای تحمل حرکت جانبی نقاط اتصالات) داشته باشد ، اما گشتاور تکیه گاهی کوچک ایجاد کند ، (به این ترتیب از خم شدن و بروز تنش خمشی در میله پیستون جلوگیری می شود) .

 عایق بندی صدا (برای جلوگیری از انتقال سروصدای ناشی از حرکت به داخل اتاق سرنشین) مطلوب باشد.

 کشسانی اتصالات کمک فنر در جهت نیروی میرایی ، باید ناچیز باشد ، زیرا بر اثر این کشسانی ، اتصالات جا به جا می شوند و در دامنه پایین کارکرد ، میرایی نامطلوب می شود . در طراحی تعلیق خودرو باید اتصالات بالا و پایین کمک فنر را به گونه ای در نظر گرفت که محورهای آنها با هم متنافر باشند ، (این حالت در زمانیکه خودرو سه سرنشین به وزن متوسط ۶۸ کیلوگرم برای هر یک داشته باشد ، در نظر گرفته می شود ) . فقط با این روش می توان از عدم تغییر شکل دائمی در کمک فنر و فرسودگی زودرس آن اطمینان یافت . مفصل های گویی مجهز به پوسته پلاستیکی یا فولادی و یا یاتاقان های مفصلی خصوصیات خوبی دارند . البته به دلیل گرانی و احتمال انتقال صدای کارکرد ، این نوع اتصالات در تولید انبوه کاربرد ندارد . اما در خودروی مسابقه ای و موتورسیکلت از اتصالات یاد شده استفاده می کنند .

 در فصل پنجم کمک فنر تنظیم پذیر الکتریکی، کمک فنر تنظیم پذیر الکترونیوماتیک و کمک فنر تنظیم پذیر هیدرولیکی را بیان می کند.

واژه های کلیدی: کمک فنر، نیروی هیدورلیکی میراکننده، میرایی اصطکاک، کمک فنر تنظیم پذیر الکتریکی، کمک فنر تنظیم پذیر الکترونیوماتیک و کمک فنر تنظیم پذیر هیدرولیکی

فهرست مطالب

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

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 .

۸-Hydropenumatische Federung und Niveauregulierung .

فصل اول  کمک فنر و خودرو

   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.

پس فقط کنترل منظم، به شیوه ای که انجمن کنترل خودرو توف با دستگاه آزمایش ارتعاش انجام می دهد،( بخش ۱-۲ را ببینید)، نارسایی کمک فنر را آشکار می‌کند. انجمن توف راینلند تا به حال بیش از ۲۵ مرکز آزمایش کمک فنر برپا کرده است. آزمایشهایی که شرکت بوگه و فیشتل و ساکس از سال ۱۹۷۲ میلادی تاکنون انجام داده اند، نشان می دهد که سی درصد از خودروهای آزمایش شده. یک کمک فنر خوب داشته اند. در حدود سه درصد از خودروهای آزمایش شده سه یا چهار کمک فنر غیر قابل استفاده داشته اند. سازمان خودروسازی مرکز فنی آلیانس واقع در محل ایسمانینگ شهر مونیخ با استفاده از همین روش آزمایش به نتایجی مشابه دست یافته است.

 ۱-۱-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:

  ازآنجا که در خودروی سواری خانوادگی و باری پایین بودن و افزایش

سطح بارگیری یک نیاز مهم در طراحی به شمار می آید، اغلب کمک فنرها را شیب دار و با زاویه معینی نسبت به خط قائم نصب می کنند،( شکل ۱-۲).

  اندازه و ابعاد لاستیک، به دلیل امکان نصب لاستیک پهن و زنجیر چرخ، کمک فنر را از چرخ دور می کنند. البته مقدار زاویه‌دار کردن کمک فنر در خودرو محدود است. برای جلوگیری از پایین آمدن بیش از حد سطح روغن در محفظه تعادل فشار و مکیده شدن هوا به داخل محفظه کار در کمک فنر دو جداره، زاویه تمایل کمک فنر نسبت به خط قائم، یعنی زاویه در حالت پربار، نباید حتی المقدور از ۴۵ درجه تجاوز کند، اگر مجبور به نصب کمک فنر با زاویه بزرگتری باشیم، حتماً باید از کمک فنری که مستقل از راستای نصب( موقعیت پیستون)عمل می کند، استفاده کرد.

برای راحتی، سعی بر آن است که در خودروهای سواری جا به جایی فنر( جمع و باز شدن محور) را بیافزایند. به این ترتیب می توان بدون آسیب دیدن لاستیک های ایستان، حتی در شرایط بحرانی و زیر بار از جا به جایی کافی هنگام جمع شدن کمک فنر بهره برد.

اگر به جا به جایی بیشتری نیاز باشد، ناچار باید نسبت میرایی کمک فنر به چرخ را تغییر داد( یعنی نامناسب انتخاب کرد) و یا به علت طول مرده بلندتر، طول کمک فنر را بزرگتر انتخاب کرد. برای نصب یک کمک فنر بلندتر باید نقطه اتصال پایین در سطحی پایین تر و محل اتصال بالا در سطحی بلندتر قرار گیرد. این امر در خودروی اپل امگا صادق است. اتصال چشمی پایینی در ارتفاع ۱۶۲ میلی متر بالای سطح جاده به سگدست متصل است و اتصال پینی بالایی در داخل صندوق عقب قرار گرفته است و به بدنه پیچ شده است.

برای مجهز کردن لاستیک چرخ محرک خودرو به زنجیر چرخ، کمک فنرها کاملاً در داخل و بین فنرهای تخت قرار می گیرند. شکل ۱-۵ نمایی از محور عقب خودروی باربری دیملر بنز مدل ۳۰۸/ D  ۲۰۷ ، را نشان می دهد. به دلیلی پایین آمدن سطح باربری و صرفه جویی در فضا، کمک فنرها کمی به سمت جلو نیز متمایل هستند. زاویه دار قرار گرفتن کمک فنر در راستای طولی یا عرضی در خودرو اثر میرایی در حالت پربار را می کاهد. ( شکل ۱-۲ را ببینید) در هنگام جمع شدن کمک فنر و حرکت همزمان بدنه به سمت بالا، زاویه  بزرگتر می شود و در نتیجه مقدار بزرگنمایی میرایی i_D   نیز افزایش می یابد. بدین ترتیب با ثابت ماندن نیروی میرایی F_D  ، نیروی میرایی  مؤثر  در نقطه تماس چرخ کاهش می یابد. هر چه کمک فنرها به یکدیگر نزدیکتر باشند( یعنی اتصالات پایین آنها بیشتر در داخل قرار گیرند)، فاصله

مؤثر آنها یعنی b_D  نسبت به عرض خودرو یعنی b_h  کوچکتر می شود،
( شکل ۳-۱۲) و نسبت میراییi تأثیر نامطلوبی در میرایی بدنه دارد.

هنگام جمع شدن تعلیق در محور جلو و عقب خودروهای سیتروئن مدل دیان ۶و سی وی۶ ، میله های کششی طولی ۲ به کمک بند طولی ۱ به فنرهای مارپیچ فشار وارد می کنند،( شکل ۱-۴ را ببینید).

در این نمونه، کمک فنرها را کاملاً افقی و موازی با میله های ۲ نصب می کنند. از این رو کمک فنرها هنگام جمع شدن تعلیق کشیده می شوند،( برخلاف معمول که هنگام جمع شدن تعلیق، کمک فنر فشرده می شود).

کمک فنرهای یک جداره با بالشتک گازی و پیستون گاز که در بخش ۲-۲-۱ بررسی می شود، برای این گونه شرایط کارکرد و نصب به صورت افقی بسیار مناسب هستند.

 ۱-۲- آزمایش کمک فنر

۱-۲-۱- 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). دستگاه آزمایش ارتعاشی که شرکت بوگه طراحی و تولید کرده است، آزمایش صحیح کمک فنر را میسر می کند،( شکل ۱-۵) در این دستگاه هر دو محور در جهت عمودی و در حالت بحرانی به نوسان در می آیند. هنگام عبور از حالت بحرانی، فرکانس تشدید و دامنه بیشینه سیستم تعلیق را با واحد میلیمتر اندازه گیری می کنند. این مقادیر را با حد مجازی که سازنده خودرو تعیین کرده است، مقایسه می کنند.

مشکلات دستگاه آزمایش ارتعاش عبارتند از:

علاوه بر میرایی کمک فنر، اصطکاک مکانیزم سیستم تعلیق( بوشهای راهنما و مفاصل گویی) نیز در نتایج به دست آمده دخیل هستند. اگر مقدار اصطکاک زیاد باشد. به اشتباه چنین نتیجه گیری می شود که کمک فنر کارآیی لازم را دارد.

  به دلیل محدودیت فرکانس و دامنه ورودی، دستگاه سنجش ارتعاش، کارآیی کمک فنر را فقط در محدوده باریک سرعت می آزماید. از این رو با این نتایج نمی توان کارآیی کمک فنر را در محدوده کاری واقعی ارزیابی کرد.

 ۲-۱- کمک فنر دو جداره بی فشار

کمک فنر دو جداره بی فشار ارزانترین و اقتصادی ترین نوع کمک فنر هیدرولیکی برای خودروی سواری است.

اصلاح بی فشار بیانگر آن است که سطح روغن در حالت سکون کمک فنر و در دمای محیط (دمای متعارف) در فشار اتمسفر قراردارد.دراینجا فشاری که هنگام فشرده شدن کامل کمک فنر،افزایش دما یا در کمک فنر بادی کمکی به دلیل پخش تنش (فشاری)در آب بند به سطح روغن وارد می شوند،در نظر گرفته نمی شوند،زیرا مقادیر آن ناچیز و از این رو قابل اغماض است.

 ۲-۱-۱- 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.

البته برای اتصال کمک فنر به شاسی می توان به جای مفصل چشمی از اتصالات پینی استفاده کرد،هنگام جمع شدن چرخ،اتصالات بالا و پایین کمک فنر به یکدیگر نزدیک می شوند و به این ترتیب میله پیستون ۶ و همراه آن پیستون ۱ که در انتهای آن قراردارد،به سمت پایین رانده می شود.با پایین آمدن میله پیستون در محفظه بالایی کار(A₁)، میله پیستون حجم روغنی برابر با V₁ را جابه جا می کند،این حجم برابر است با:

سطح مقطع میله پیستون ضرب در جابه جایی میله پیستون= V₁

از طرفی دیگر مقداری از روغن به حجم V₂از شیر گلویی II‌ روی پیستون به داخل محفظه کار A₁جریان می یابد.این حجم برابر است با:

جابه جایی میله پیستون ضرب در مقطع رینگی شکل محفظه A₁= V₂

از آنجا که مقاومت شیر IV در برابر جریان روغن به مراتب بزرگتر از شیر II‌ است،لذا بخش بزرگ میرایی در مرحله فشار،در شیر زیرین ایجاد می شود.فشار محفظه A₁ و A₂  تقریباً یکسان است.هنگام باز شدن چرخ،اتصالات کمک فنر از یکدیگر دور می شوند که به این ترتیب میله‌پیستون،همراه پیستون به سمت بالا می‌آید.

در این صورت،حجم روغن V₂از شیر پیستون I  از محفظه کار A₁ ‌ به محفظه A₂

جریان می یابد و حجم روغن V₁از شیر زیرین III از محفظه تعادل فشار C به محفظه کار A₂مکیده می شود. از آنجا که مقاومت شیر I  در برابر جریان روغن به مراتب بزرگتر از شیر III‌ است،بخش بزرگ میرایی در مرحله کشش،در شیر پیستون به وجود می آید.

در کنار عبور روغن از شیرهای تنظیم پذیر I تا IV روغن از محلهایی نیز نشت می کند که جلوگیری از آن ممکن نیست.این نشت از شکاف موجود بین پیستون و لوله فشار و نیز شکاف بین راهنمای میله پیستون و میله پیستون رخ می دهد که هنگام اعمال فشار به محفظه کار،مانند مقطع های گلویی کمکی برای جریان روغن کار می کنند.باید هنگام طراحی و تنظیم میرایی این جریان های اضافی را در نظرگرفت.

سطح روغن در محفظه تعادل فشار باید به گونه ای باشد که از مکش هوا از شیر زیرین به داخل محفظه کار،حتی در شرایط کاری دشوار جلوگیری می شود این حالت می تواند هنگامی که میله پیستون در دمای خیلی کم کارکرد(۴۰- درجه سانتیگراد)کاملاً به بالا می آید،پدید آید.در ضمن،شیب نصب کمک فنر در خودرو را نیز باید در نظر گرفت.بر اثر شیب کمک فنر نسبت به خط قائم،سطح روغن در محفظه تعادل فشار پایین می آید،(شکل ۲-۳ را ببینید).از این رو برای این زاویه حد معینی وجود دارد.زاویه  تا جای ممکن نباید از ۴۵ درجه فراتر رود.البته در اینجا باید افزایش زاویه  هنگام جمع شدن کمک فنر را نیز در نظر گرفت.این پدیده،به ویژه در محورهای صلب شدیدتر بروز می کند،(شکل ۱-۵ و ۴-۱۲ را ببیند).

۲-۱-۲- هواگیری و موازنه حجم

از آنجا که در کمک فنر دوجداره،هنگام کارکرد،ناگزیز در داخل محفظه کار حباب هوا تولید می شود.حتماً نیاز به هواگیری است.نفوذ هوا در محفظه کار می تواند به یکی از روشهای زیر رخ دهد:

  حمل و نگهداری کمک فنر به صورت افقی قبل از نصب در خودرو.به این ترتیب هوا از محفظه تعادل فشار از شیر زیرین به محفظه کار راه می یابد و در نهایت هوای راه یافته در پایین راهنمای میله پیستون جمع شود.

 پایین رفتن سطح روغن در محفظه کار پس از ایست طولانی مدت خودرو‌(مثلاً در مدت شب).اگر تدابیر ویژه ای در شیر زیرین نیاندیشیم،(مثلاً دیسک غوطه ور یا شیر قطع ارتباط)روغن در محفظه کار به محفظه تعادل فشار راه می یابد،(این پدیده را پدیده لوله U‌ شکل می نامند).به این ترتیب هوا از شکاف‌رینگ بین راهنمای میله پیستون و میله پیستون به محفظه کار جریان می‌یابد.

  خنک شدن کمک فنر پس از پایان کار،هنگامی که روغن در محفظه کار منقبض می شود،هوا از شکاف رینگ راهنمای میله پیستون به محفظه کار نفوذ می‌کند.

اگر تدابیری برای جلوگیری از راه یافتن و انباشتن هوا به محفظه کار کمک فنر نیاندیشیم،در آنجا بالشتک هوا به وجود می آید و در نتیجه بویژه در دمای کم کارکرد،سروصدای ناهنجاری بروز می کند.این پدیده را نقص بیکاری می نامند.

از این رو باید با طراحی مناسب از فرار هوا پس از چند کورس پیستون اطمینان یافت.فرار هوا معمولاً از شکاف رینگ بین میله پیستون و راهنمای میله پیستون انجام می گیرد.با به کارگیری روشهایی در شیرزیرین برای هواگیری مانند شیر قطع ارتباط،از پایین آمدن سطح روغن براثر فشار ایستایی جلوگیری می کنند.در استفاده از این روش باید برای جبران حجم روغنی که به خاطر خنک  شدن منقبض شده است،معادل آن حجم را به محفظه کار اضافه کرد،(شکل ۳-۱-۱ راببینید).

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .