مقدمه
در کاتالوگها یا دفترچه راهنمای خودروها ، در قسمت نوع سیستم تعلیق با نامهایی چون ؛ سیستم تعلیق مستقل ، مک فرسون ، پیچشی ، Multilink و ... مواجه می شویم ، اما متاسفانه اطلاعات عامه مردم ، درباره سیستم تعلیق و انواع و اجزای آن در حد بسیار اندکی می باشد ؛ در حدی که حتی برخی افراد نمی دانند سیستم تعلیق یا Suspension به کدام قسمت یا قسمتهایی از خودرو اطلاق می شود ، بنابراین در این مطلب سعی خواهد شد فلسفه وجود این سیستم ، اجزا تشکیل دهنده و انواع مختلف آن همراه با مزایا و معایب هر کدام مورد بررسی قرار گیرد
فلسفه وجود سیستم تعلیق
یک جاده هر چقدر هم صاف و مسطح باشد ، محل مناسبی برای به حرکت در آوردن ۱ یا چند تن فلز با سرعت بالا ، نیست . پس به سیستمی نیاز است که توانایی کاهش ضربات ، تکانها و لرزشهای ناشی از شرایط جاده را داشته باشد . علاوه بر این ، یک خودرو باید در مقابل تغییر مقدار بار وارده و تغییر نقطه ثقل ، انعطاف پذیر بوده و توانایی مواجه با آنها را داشته باشد ، موارد بالا را می توان فلسفه اصلی وجود سیستم تعلیق دانست ، اما سیستم تعلیق علاوه بر دفع ضربات و جلوگیری از انحراف و چپ شدن خودرو تواناییهای دیگری نظیر ؛ نگهداری میزان تنظیم چرخها در حالت صحیح ، نگهداشتن ارتفاع خودرو در میزان ثابت ، پشتیبانی از وزن خودرو و تنظیم نحوه پخش آن ، نگهداشتن تایرها در تماس با جاده و ... را نیز دارا است .
یک سیستم تعلیق دارای اجزاء بسیاری می باشد ، اما اصلی ترین اجزای آن فنر و کمک فنر می باشند ؛ به همین خاطر ابتدا به بررسی کارکرد این دو در سیستم پرداخته و سپس بطور مفصل انواع هر کدام را بررسی خواهیم کرد
فنر ( Spring ) :
قسمتی از سیستم تعلیق می باشد که وزن خودرو را ساپورت کرده ، ارتفاع خودرو را در حد استانداردش ثابت نگه داشته و ضربات جاده را نیز دفع می نماید .
فنرها که اغلب میله ها یا حلقه های فولادی انعطاف پذیری هستند ، به شاسی و اتاق خودرو اجازه می دهند تا بدون اخلال در حرکت خودرو ، دست اندازها را یکی پس از دیگری پشت سر بگذارد .
کمک فنر ( Shock Absorber یا Damper ) :
در صورتی که خودرویی تنها مجهز به فنر باشد ، زمانی که باری اضافه بر روی فنرها اعمال شود یا وسیله نقلیه با یک دست انداز روبرو شود ، فنر با جمع شدن آنرا جذب می نماید ، اما زمانی که یک فنر جمع می شود ، مقداری انرژی در خود ذخیره می کند که برای تخلیه این انرژی ، فنر باز شده و انرژی وارده را به شکلی غیر قابل کنترل رها می سازد و از آنجائیکه فیزیک یک فنر با نوسان و ارتعاش آمیخته است پس از باز شدن دوباره جمع شده و سپس دوباره باز می شود ، و این حرکت تا زمان تخلیه کامل انرژی ادامه می یابد ، البته هر بار با فرکانسی کمتر از بار قبل . این سیکل باعث جدا شدن چرخ از سطح جاده ، خارج کردن کنترل خودرو از دست راننده و از بین بردن نرمی و راحتی سواری و ایجاد حالتی مشابه قایق سواری ، می گردد.
اما آنچه این مشکل را حل می نماید چیزی نیست جز کمک فنر ؛ کمک فنری که در شرایط مناسب قرار داشته باشد به سیستم تعلیق اجازه می دهد تا نوسان به وجود آمده را به یک یا دو سیکل تقلیل داده ، حرکت بیش از حد را تعدیل نموده و وزن وارد بر چرخها را در حالت تعادل و چسبیده به جاده قرار دهد . با کنترل فنر و حرکات سیستم تعلیق ، اجزاء دیگر سیستم نظیر Tie Rod ها نیز در وضعیت درست خود فعالیت خواهند کرد و همین امر تنظیم چرخهارا نیز به صورت ثابت در حالت صحیح خود ، نگه می دارد .
کمک فنر عموما شامل یک پیستون با سوراخهای ریز می باشد که در درون یک استوانه حاوی سیال هیدرولیکی حرکت میکند ، که عبور تحت فشار سیال از سوراخها ، منجر به حرکت ملایم پیستون در استوانه می گردد .
انواع فنرها
۵ نوع عمده فنر در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد
۱- فنر مارپیچ ( Coil Spring ) :
نوع معمول و شناخته شده فنر می باشد ، که یک میله پیچیده شده ( حلقه شده ) فولادی است ، قطر و ارتفاع حلقه ، قدرت و مقاومت فنر را تعیین مینماید . افزایش قطر میله ، باعث افزایش قدرت فنر می گردد ، در حالیکه افزایش طول آن باعث افزایش انعطاف پذیریش خواهد شد .
مقدار وزنی که برای فشردن یک فنر مارپیچ به میزان ۱ اینچ لازم است را نرخ فنر ( Spring Rate ) می نامند . این مقدار برای اندازه گیری قدرت فنر استفاده می شود و می توان آنرا نرخ فشردگی فنر نیز اطلاق کرد . برای مثال اگر ۱۰۰ پاند وزن لازم باشد تا فنری با حلقه های مساوی در ارتفاعش ۱ اینچ فشرده شود ، برای اینکه همین فنر ۲ اینچ فشرده شود نیاز به ۲۰۰ پاند وزن می باشد اما این فرمول فقط برای فنرهایی صادق است که فشردگی حلقه های یکسانی دارند ، در فنرهای پیشرفته ( Progressive Springs ) ، یک فنر دارای نرخ های مختلف در نقاط مختلفش می باشد . این فنرها به دو روش ساخته می شوند ، در روش اول ، فنر در قسمتهای مختلف از ارتفاعش ، دارای ضخامتهای مختلفی است ، و در نوع دوم که نوع متداولتری است فشردگی فنر در قسمتهای بالاتر بیشتر است . اصولا فنرهای چند نرخی باعث می شوند تا در زمان خالی بودن خودرو ، قسمتی که دارای نرخ کمتری است وارد عمل شده و سواری نرمتری را فراهم نماید و در هنگام اعمال وزن نیز قسمت با نرخ بالا وارد عمل شده و ساپورت و کنترل بهتری را برای وسیله نقلیه فراهم می سازد .
شامل 29 صفحه word
دانلود تحقیق رشته مکانیک
