X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

اتومبیل سواری

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

اتومبیل ها با سرعت بالایی حرکت می کنند و در نتیجه ، گستره وسیعی از ارتعاشات به سرنشینان منتقل می شود که از طریق حواس لامسه ، بینایی یا شنوایی احساس می شود. در مقوله‌ خودروهای سواری معمولاً‌ به ارتعاشات قابل رؤیت و قابل لمس اشاره می شود ؛ در حالی که ارتعاشات قابل شنیدن ،‌ صریحاً‌به عنوان سرو صدا مطرح می شوند . ناگزیر گستره ارتعاشات – براساس فرکانس – به دو دسته (‌0-25Hz ) و سر وصدای ۲۵-۲۰/۰۰۰Hz)‌) تقسیم می شود. فرکانس (‌0-25Hz ) تقریباً‌ فرکانس پایین آستانه شنوایی است و در نظر گرفتن آن در تمام وسایل نقلیه موتوری رایج است.

سواری

اتومبیل ها با سرعت بالایی حرکت می کنند و در نتیجه ، گستره وسیعی از ارتعاشات به سرنشینان منتقل می شود که از طریق حواس لامسه ، بینایی یا شنوایی احساس می شود. در مقوله‌ خودروهای سواری معمولاً‌ به ارتعاشات قابل رؤیت و قابل لمس اشاره می شود ؛ در حالی که ارتعاشات قابل شنیدن ،‌ صریحاً‌به عنوان سرو صدا مطرح می شوند . ناگزیر گستره ارتعاشات – براساس فرکانس – به دو دسته (‌0-25Hz ) و سر وصدای ۲۵-۲۰/۰۰۰Hz)‌) تقسیم می شود. فرکانس (‌0-25Hz ) تقریباً‌ فرکانس پایین آستانه شنوایی است و در نظر گرفتن آن در تمام وسایل نقلیه موتوری رایج است.

انواع مختلف ارتعاشات ، معمولاً‌ بسیار به هم وابسته اند به طوری که بررسی هر یک به تنهایی مشکل است ؛ یعنی معمولاً سرو صدا هنگامی وجود دارد که ارتعاشات با فرکانس پایین تر ایجاد می شوند.

حیطه ارتعاشات ، یکی از مهمترین ملاکهایی است که مردم به وسیله آن درباره طراحی و ساخت ( کیفیت ) یک خودرو قضاوت می کنند. مورد قضاوت قرار دادن ، در اصل ،‌امری معقول است ؛ چون به عنوان یکی از بزرگترین مشکلات در بهبود روشهای طراحی مهندسی – در برخورد با مقوله سواری به عنوان وظعیت عملکرد خودرو ظهور می کند.

 

 

 

منابع تولید ارتعاشات

چندین منبع وجود دارند که موجب تحریکات ارتعاشات در سواری می شوند. آنها عموماً‌ به دو گروه تقسیم می شوند . ناهمواری های جاده و منابع درونی . ( وسیله نقلیه ) منابع درونی از اجزاء دوار شامل مجموعه های تایر و چرخ ،‌سیستم انتقال نیرو و موتور تشکیل می شود.

ارتعاش ناشی از سیستم انتقال قدرت

سومین منبع اصلی ارتعاش وسیله نقلیه ، سیستم انتقال قدرت دوار است. در حالی که معمولاً سیستم انتقال قدرت تمام اجزاء‌ را از موتور گرفته تا چرخهای در حال حرکت در بر می گیرد. قسمت موتور وگیربکس به صورت مجزا مورد بحث قرار خواهند گرفت.

برای رسیدن به اهداف این مبحث می دانیم که سیستم انتقال نیرو شامل ،‌میل گاردان ، گیربکس و دیفرانسیل و میل پلوس ها که به چرخها متصل هستند ،‌باشند از بین این اجزاء متفاوت ،‌میل گاردان با اتصال هزار خاری خود و اتصالات یونیور سال آن (‌چهار شاخ گاردان ) بیشترین خاصیت فنری را در جهت تولید ارتعاشات سواری دارد. چرخ دهنده های اکسل عقب و بقیه سیستم انتقال قدرت نیز در به وجود آوردن ارتعاشات مؤثر هستند که این ارتعاشات به شکل سرو صدا – که نتیجه‌ عکس العملی ناشی از درگیری چرخ دنده ها است. و ارتعاش پیچش در طول مسیر مستقیم انتقال قدرت ظهور می کند ، هر چند این پدیده ها معمولاً‌در فرکانس های بالای فرکانس سواری رخ مید هند.

بیشترین تکرار تولید ارتعاش سواری از میل گاردان ناشی می شود.

در اتومبیلهای سواری دارای دیفرانسل عقب و دارای فاصله کوتاه دو اکسل جلو و عقب در انتها ،‌معمولاً‌از میل گاردان یک تکه استفاده می شود.

در حالی که در خودروهای سواری با فاصله زیاد دو اکسل جلو و عقب و یا اتوبوسها ،‌معمولاً‌یک میل گاردان چند تکه با اتصالات یونیورسال مورد نیاز است. تحریک ارتعاشات وسیله نقلیه ، مستقیماً‌از دو منبع ناشی می شود :‌اول اینکه بالانس نبودن جرم میل گاردان دوم این کوپلها یا ممانهای ثانویه اعمال شده بر میل گاردان به سبب زاویه دار شدن اتصالات ضربدری یونیور سال .

بالانس نبودن جرم : عدم بالانس میل گاردان ممکن است در نتیجه ترکیبی از هر یک از پنج عوامل زیر رخ می دهد .

۱-نامتفاوتی در اجزاء‌ دوار

۲-محور احتمالاً‌ در محل فلانج نگهدارنده و یا گیره انتهای آن از مرکز خارج می شود.

۳-محور ممکن است دقیقاً مستقیم نباشد.

۴-رعایت نکردن لقی های گردشی ممکن است به خروج از محور کمک کند.

۵-محور یک عضو الاستیک است و ممکن است حین کار خم شود.

عدم بالانس اولیه ، در نتیجه‌متفاوتی ، انحراف و یا عدم استواری در ساختار به وجود می آید. بالانس نبودن ،‌باعث به وجود آمدن یک بردار نیروی دوران کننده ،‌و همچنین سبب ایجاد نیروهایی در تکیه گاهها در دو جهت عمودی و جانبی می شود.

نیروها در تکیه گاه جلویی به گیربکس منتقل می شوند و در تکیه گاه عقب ،‌دقیقاً بر روی دیفرانسیل اعمال می شوند. در حالی که در کامیونها که از یاتاقانهای واسطه ای استفاده می شود نیروها ممکن است به شاسی در راستای اتصالات ضربدری ( رام ) واقع در آن نقاط وارد شوند. نیروها با سرعت مساوی محور ، دوران می کنند.در این سرعت محور ، همیشه سرعت چرخ در مقدار عددی و حرکت نهایی ضرب می شود که این معادل سرعت موتور به هنگام حرکت خودرو در جهت مستقیم است ، می باشد.

به طور کلی اندازه دامنه نیروهای ارتعاشی معادل حاصلضرب جرم بالانس نبودن در مجذور سرعت می باشد. هر چند به دلیل آنکه محور یک جسم الاستیک است ممکن است در پایه تحت نیروی عدم بالانس خم شود که این نیرو به نامتفاوتی اضافی کمک می کند و باعث افزایش عدم بالانس دینامیکی می شود. در نتیجه ، دامنه ظاهری عدم بالانس با سرعت تغییر می کند و به طور نظری ، محور فقط برای یک سرعت می تواند به طور دینامیکی بالانس شود.

کوپلهای ثانویه :‌استفاده از چهارشاخ گاردان در یک سیستم انتقال قدرت ،‌باعث به وجود آمدن نیروهای ایجاد کننده سواری می شود و این در هنگامی است که این اجزاء زاویه ای عمل می کنند که در نتیجه کوپل ثاویه به وجود می آید.

دامنه گشتاور ثاویه متناسب با گشتاور اعمالی بر سیستم انتقال قدرت و زاویه چهار شاخ گاردان است.

هنگامی که گشتاور در حین چرخش ،‌ در نتیجه نوسانات گشتاور موترو و یا در نتیجه اجزاء با سرعت غیر ثابت تغییر می کند ،‌ کوپل ثانویه نیز در همان موقع تغییر می کند . کوپل ثانویه عکس العمل های همانند نیروهای نقاط تکیه گاهی سیستم انتقال نیروبر روی گیر بکس ،‌تکیه گاههای ضربدری و یاتاقانهای واسطه ای سیستم انتقال قدرت از این رو نیروها با چرخش اجزاء سیستم انتقال قدرت تغییر می کنند. و یا نیروهای تولید کننده ارتعاش وسیله نقلیه ، برخورد می کنند.

وقتی که از مفصلی شبیه به مفصل موجود در چهار شاخ گاردان با زاویه ای خاص استفاده شود ، این مفصل می تواند منبعی برای نوسانات گشتاور در سیستم انتقال قدرت باشد وقتی مفصل دارای  زاویه باشد ،‌ نمی توان بین سرعت ورودی و خروجی رابطه ثابتی تصور کرد اما با این حال میتوان برای این حالت از معادله زیر کمک گرفت :

 

 = سرعت خروجی

سرعت ورودی

 :‌ زاویه قفل گاردان

 :‌زاویه چرخش قلاب حرکت کننده ( دو شاخه ورودی )

به خاطر وجود عبارت  در مخرج کسر ، سرعت در هر بار چرخش ،‌دوباره به مقدار پیشینه خود می رسد ( در ۹۰ و ۲۷۰ درجه ) بنابراین هارمونیک دوم تغییرات سرعت در نتیجه تقارن موجود در هر بازار حاصل می شود. از معادله بالا می توان این موضوع را نشان داد که پیشینه مقدار سرعت به ازاء مفصل ،‌ به شکل زیر تعبیر می کند.

 

 

به دلیل ضریب سیستم انتقال قدرت و شتابهایی که در آن ایجاد می شود تغییرات گشتاور لزوماًاز تغییرات سرعت نشات می گیرند. این امر ممکن است سبب ایجاد ارتعاشات پیچشی در سیستم انتقال قدرت شود و به همین دلیل می تواند منبعی برای تولید نیروهای سواری در خودرو باشد . این تحریکات در هارمونیک دوم سرعت سیستم انتقال قدرت اتفاق می افتد و با تغییر نوع گشتاور ورودی تغییر می کند. تحریکات حاصل از کوپل دوم به وسیله یک طراحی مناسب برای سیستم انتقال قدرت ( موازی نگه داشتن محور خروجی گیربکس و شفت ) ورودی اکسل عقب ،‌زاویه مناسب مفصل ها ،‌نگهداشتن زوایای آنها در محددوه ای که توسط سازنده تعیین می شود. می تواند به حداقل خود برسد.

تغییرات گشتاور می تواند مستقیماً‌ هم بر گیربکس و هم بر اکسل عقب تر بگذارد . تغییرات گشتاور در اکسل ،‌نیروی رانش روی زمین را دچار تغییر کرده و این امر سبب ایجاد ارتعاشات طولی در خودرو می شود. تغییرات گشتاور در گیربکس ،‌سبب به وجود آمدن تحریکاتی در جهت پیچش و ترکیب موتور – گیربکس می شود بنابراین به این تغییرات در محل اتصالات روی بدنه به فعلیت رسیده و ارتعاشی ناشی از آنها به داخل اتاق راه می یابد.

 

 

 

 

 

منبع : پدیدا بزرگترین مرجع علمی ایرانیان

ارسال نظر