کارآموزی كمك فنر دو جدارة بی فشار

اصلاح بی فشار بیانگر آن است كه سطح روغن در حالت سكون كمك فنر و در دمای محیط (دمای متعارف) در فشار اتمسفر قراردارددراینجا فشاری كه هنگام فشرده شدن كامل كمك فنر،افزایش دما یا در كمك فنر بادی كمكی به دلیل پخشش 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
دسته بندی تولیدی
فرمت فایل doc
حجم فایل 73 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 69

کارآموزی كمك فنر دو جدارة بی فشار

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

كمك فنر دو جدارة بی فشار

كمك فنر دو جدارة بی فشار ارزانترین و اقتصادی ترین نوع كمك فنر هیدرولیكی برای خودروی سواری است.

اصلاح بی فشار بیانگر آن است كه سطح روغن در حالت سكون كمك فنر و در دمای محیط (دمای متعارف) در فشار اتمسفر قراردارد.دراینجا فشاری كه هنگام فشرده شدن كامل كمك فنر،افزایش دما یا در كمك فنر بادی كمكی به دلیل پخشش 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.

ساختار و شیوة كاركرد

شكل 2-1 ساختار كمك فنر را نشان می دهد.این طبق اصول كاركرد كمك فنر كه طبق اصول كاركرد كمك فنر دو جداره عمل می كند،از یك محفظة كار (لوله سیلندر 2 به نام لولة‌فشار)تشكیل شده است.این لوله از پایین به شیرهای زیرین و از بالا به راهنمای میلة پیسون 8 و رینگ آب بند 5 محدود می شود.میلة پیسون 6 بین راهنمای میلة پیسون و آب بند حركت می كند.میله پیسون از یك سو به پیسون1(واقع در محفظه كار) و از سوی دیگر به مفصل چشمی بالایی و لولة حفاظ متصل است.لوله سیلندر 2 در داخل لولة‌ دیگری قرار دارد كه به لولة بیرونی 3 یا لولة نگهدارنده موسوم است.از آنجا كه این كمك فنر در لوله دارد،كمك فنر دو جداره نامیده می شود.بین لولة‌سیلندر 2 و لولة بیرونی 3،محفظة تعادل فشار C ایجاد می شود كه حدودتاً تا

شكل 2-1: كمك فنر دو جدارة ساخت شركت بوگه با اتصالات چشمی در هر دو انتها.از آنجا كه محفظة تعادل فشار را درپیرامون محفظة‌كار كمك فنر طراحی كرده اند،در شكل،مجموعة شیر پیسون و شیر زیرین 4 را كه در انتهای محفظة كار قراردارد،می بینید.شكل 2-3 شیوة كاركرد كمك فنر دو جداره را نشان می دهد.

شكل 2-2:شیوة كاركرد كمك فنر دوجداره

نیمه روغن دارد.اما محفظة كار را از روغن كاملاً پر می كنند.لولة نگهدارنده 3 از طرفی به راهنمای میلة پیسون و از سوی دیگر به كلاهك 1 كه شیر زیرین را نگه می دارد،وصل می شود و پیش تنیدگی درونی مجموعه را كاملاً تأمین می كند.در قسمت زیرین كلاهك،اتصال چشمی را جوش می دهند.

البته برای اتصال كمك فنر به شاسی می توان به جای مفصل چشمی از اتصالات پینی استفاده كرد،هنگام جمع شدن چرخ،اتصالات بالا و پایین كمك فنر به یكدیگر نزدیك می شوند و به این ترتیب میلة پیسون 6 و همراه آن پیسون 1 كه در انتهای آن قراردارد،به سمت پایین رانده می شود.با پایین آمدن میلة پیسون در محفظة بالایی كار(A1 )، میلة پیسون حجم روغنی برابر با V1 را جابه جا می كند،این حجم برابر است با:

سطح مقطع میلة پیسون ضرب در جابه جایی میلة پیسون= V1

از طرفی دیگر مقداری از روغن به حجم V2 از شیر گلویی II‌ روی پیسون به داخل محفظة كار A1 جریان می یابد.این حجم برابر است با:

جابه جایی میله پیسون ضرب در مقطع رینگی شكل محفظة A1 = V2

از آنجا كه مقاومت شیر IV در برابر جریان روغن به مراتب بزرگتر از شیر II‌ است،لذا بخش بزرگ میرایی در مرحلة فشار،در شیر زیرین ایجاد می شود.فشار محفظة A1 و A2 تقریباً یكسان است.هنگام باز شدن چرخ،اتصالات كمك فنر از یكدیگر دور می شوند كه به این ترتیب میلة‌پیسون،همراه پیسون به سمت بالا می آید. در این صورت،حجم روغن V2

شكل 2-3: برای جلوگیری از پایین آمدن بیش از حد سوراخ در سطح روغن محفظة تعادل فشار C‌ باید كمك فنر دو جداره به گونه ای نصب كرد كه شیب میلة پیسون نسبت به خط قائم از 45 درجه بیشتر نباشد(‌یعنی 450›C).البته كمك فنر دارای بالشتك گاز از این قاعده مستثنی است.

پیسون I ا محفظة كار A1 ‌ به محفظة A2 جریان می یابد و حجم روغن V1 از شیر زیرین III از محفظة تعادل فشار C به محفظة كار A2 مكیده می شود. از آنجا كه مقاومت شیر I در برابر جریان روغن به مراتب بزرگتر از شیر III‌ است،بخش بزرگ میرایی در مرحلة كشش،در شیر پیسون به وجود می آید.

در كنار عبور روغن از شیرهای تنظیم پذیر I تا IV روغن از محلهایی نیز نشت می كند كه جلوگیری از آن ممكن نیست.این نشت از شكاف موجود بین پیسون و لولة فشار و نیز شكاف بین راهنمای میلة پیسون و میلة پیسون رخ می دهد كه هنگام اعمال فشار به محفظة كار،مانند مقطع های گلویی كمكی برای جریان روغن كار می كنند.باید هنگام طراحی و تنظیم میرایی این جریان های اضافی را در نظرگرفت.

سطح روغن در محفظة تعادل فشار باید به گونه ای باشد كه از مكش هوا از شیر زیرین به داخل محفظة كار،حتی در شرایط كاری دشوار جلوگیری می شود این حالت می تواند هنگامی كه میلة پیسون در دمای خیلی كم كاركرد(40- درجه سانتیگراد)كاملاً به بالا می آید،پدید آید.در ضمن،شیب نصب كمك فنر در خودرو را نیز باید در نظر گرفت.بر اثر شیب كمك فنر نسبت به خط قائم،سطح روغن در محفظة تعادل فشار پایین می آید،(شكل 2-3 را ببینید).از این رو برای این زاویه حد معینی وجود دارد.زاویة تا جای ممكن نباید از 45 درجه فراتر رود.البته در اینجا باید افزایش زاویة هنگلم جمع شدن كمك فنر را نیز در نظر گرفت.این پدیده،به ویژه در محورهای صلب شدیدتر بروز می كند،(شكل 1-5 و 4-12 را ببیند).

هواگیری و موازنة حجم

از آنجا كه در كمك فنر دوجداره،هنگام كاركرد،ناگزیز در داخل محفظة كار حباب هوا تولید می شود.حتماً نیاز به هواگیری است.نفوذ هوا در محفظة كار می تواند به یكی از روشهای زیر رخ دهد:

qحمل و نگهداری كمك فنر به صورت افقی قبل از نصب در خودرو.به این ترتیب هوا از محفظة تعادل فشار از شیر زیرین به محفظة كار راه می یابد و در نهایت هوای راه یافته در پایین راهنمای میلة پیسون جمع شود.

qپایین رفتن سطح روغن در محفظة كار پس از ایست طولانی مدت خودرو‌(مثلاً در مدت شب).اگر تدابیر ویژه ای در شیر زیرین نیاندیشیم،(مثلاً دیسك غوطه ور یا شیر قطع ارتباط)روغن در محفظة كار به محفظة تعادل فشار راه می یابد،(این پدیده را پدیدة لوله U‌ شكل می نامند).به این ترتیب هوا از شكاف رینگ بین راهنمای میلة پیسون و میلة پیسون به محفظة كار جریان می یابد.

qخنك شدن كمك فنر پس از پایان كار،هنگامی كه روغن در محفظة كار منقبض می شود،هوا از شكاف رینگ راهنمای میلة پیسون به محفظة كار نفوذ می كند.

اگر تدابیری برای جلوگیری از راه یافتن و انباشتن هوا به محفظة كار كمك فنر نیاندیشیم،در آنجا بالشتك هوا به وجود می آید و در نتیجه بویژه در دمای كم كاركرد،سروصدای ناهنجاری بروز می كند.این پدیده را نقص بیكاری می نامند.

از این رو باید با طراحی مناسب از افراد هوا پس از چند كورس پیسون اطمینان یافت.فرار هوا معمولاً از شكاف رینگ بین میلة پیسون و راهنمای میلة پیسون انجام می گیرد.با به كارگیری روشهایی در شیرزیرین برای هواگیری مانند شیر قطع ارتباط،از پایین آمدن سطح روغن براثر فشار ایستایی جلوگیری می كنند.در استفاده از این روش باید برای جبران حجم روغنی كه به خاطر خنك شدن منقبض شده است،معادل آن حجم را به محفظة كار اضافه كرد،(شكل 3=11 راببینید).

شركت بوگه، رینگ مخروطی 11 و چندین راهگاه را، در قسمت بیرونی راهنمای میله پیسون طراحی كرده است كه نسبت به یكدیگر به صورت قائم قرار گرفته اند(مجرای E و

شكل 2-4:مجموعة آب بندی میلة پیسون كمك فنر دو جدارة ساخت شركت بوگه در تولید انبوه.كمك فنر به كمك لبه دار كردن جدارة بیرونی 3 بر لبة U‌متعلق به راهنمای میلة پیسون 8 بسته می شود.

G)و یا این طرح مشكل یاد شده را حل كرده است،(شكل 2-4 را ببینید).رینگ 11،مخزن روغن R2 را می سازد كه در هنگام خنك شدن كمك فنر،روغن از داخل آن به راهگاه های G و E راه می یابد.مزیت دیگر این طرح آن است كه هوایی كه بر اثر قرارگیری نادرست با آزمایش دستی كاركرد كمك فنر به داخ محفظة كار راه یافته است،به بیرون راه پیدا می كند.

راهگاههای E و G‌ در این موارد به عمل هواگیری كمك فنر كمك می كند.رینگ مخروطی 11 از كف آلود شدن روغنی كه از راهگاه E‌ با فشارجریان می یابد و به لولة بیرونی 3 برخورد می كند،جلوگیر می كند.

در هنگام كشش،فشار زیاد دربالای پیسون،روغن را از شكاف S1 (بین میلة پیسون و راهنما)و راهگاههای كناری E و G‌ به محفظة بالا می مكد.مقدار اندكی روغن میلة پیسون را روان می كند و در مخزن رزرو روغن R2 جمع می شود.سپس،از شكاف S2 (كه بین رینگ مخروطی 11 و وللة بیرونی 3 ایجاد می شود)به محفظة تعادل فشار C باز می گردد.لولة بیرونی 3 در هنگام حركت با جریان هوای بیرون خنك می شود.شكاف رینگ S1 و تعداد و اندازة راهگاه های عرضی G‌ مانند روزنة ثابت جریان روغن است.بنابراین،سطح مقطع این راهگاه ها را باید هنگام تنظیم میرایی در نظر گرفت.

هنگامی كه میلة پیسون زیر فشار به پایین رانده می شود،محفظة كار پرفشار می شود.به این ترتیب،حتی در مرحلة فشار،روغن از طریق رینگ S1 و راهگاههای EوG بافشار جریان می یابد.این روغن پس از بازگشت به لولةبیرونی 3،خنك می شود.

رینگ آب بند،میلة پیستون با پیستون، راهنما

رینگ آب بند

شیوة تولید و ساخت كمك فنر دوجداره،ر خلاف نوع یك جداره،دشوار نیست.این كمك فنر،كوتاه تر از كمك فنر یك جداره است و در خودروی سواری،خانوادگی و باری كاربرد دارد.مزیت این كمك فنر،سادگی ساختار رینگ آب بند میلة پیستون است.كارآیی رینگ های آب بند چند لبه ای در طی سالیان رسیده است و امروزه شركت های بزرگ كمك فنرسازی،مانند دلكو،كلی و مونرو به تولید انبوه آنها می پردازند.(شكل های 2-5 و 2-8 را ببینید).

همان طور كه در بالا یاد شد،مزیت بزرگ این رینگ های آب بند،ساختار ساده و دوام آنان است.رینگ آب بند بین راهنمای میلة پیستون و یك كلاهك درپوش كه به شكل هندسی آب بند منطبق شده است،قرار می گیرد.یك فنر مارپیچ استوانه ای یا مخروطی شكل پیش تنیدگی لازم را برای آب بندی مطلوب تأمین می كند.

رینگ آب بند را معمولاً از جنس كائوچوی نیتریل پربونان[1]، والستومرفلور[2]،و ویتون[3]بر می گزیند تا در دمای زیاد به خوبی كار كنند.

نقطة ضعف این نوع رینگ،اصطكاك نسبتاً زیاد آن است.افزایش اصطكاك چسبشی رینگ در نقاط برگشت پیستون نیز،(شكل 2-8)در خوش سواری و صدای كاركرد اثرات منفی دارد،(بخش 3-7 را ببینید).

شكل 2-5:رینگ آب بند چند لبه ای كمك فنر دوجدارة بی فشار شركت ساخت شركت فرویدنبرگ[4]و گوتسه[5] در حالت سوار شده.یك فنر مارپیچ پیش تنیدگی لازم را تأمین می كند.نیروی فنر را با توجه به شكل و جنس رینگ آب بند بر می گزینند.نیروی فشاری كه در جهت شعاعی (عرضی) به میلة پیستون وارد می آید،در رینگ آب بند از جنس رینگ آب بند باز جنس پریونان حدود 130 نیوتن و در رینگ از جنس سیلیكون در حدود 58 نیوتن است.

شكل 2-8:مقایسة اصطكاك بین رینگ آب بند چند لبه ای،یك لبه ای و دو لبه ای ساخت شركت فرویدنیرگ،كه در شرایط كاركرد زیراندازه گیری كرده اند:فشاردرونی:صفر اتمسفر،سرعت پیستون،5/2 میلیمتر بر ثانیه،كورس پیستون:75 میلیمتر،اعداد مثبت شده در نمودار،نیروی اصطكاك را درنقاط برگشت پیستون نشان می دهد.

عمر مفید كمك فنر در درجة اول به آب بندی آن بستگی دارد ودوام آب بندی را كیفیت سطح میلة پیستون تعیین می كند.بنابراین،سطح میلة پیستون باید سخت باشد تا ذرات گرد و غبار نتوانند آن را بخراشند،باید در برابر خوردگی مقاوم باشد تا ازآسیب رسیدن به آب بند جلوگیری كند و برای كاهش اصطكاك باید صیقلی باشد.

برای ساخت میلة پیستون در تولید انبوه كمك فنرها از فولاد آبداده C45K استفاده می كنند كه دارای خصوصیات فیزیكی و استحكام شكست به شرح زیر است:

Rm=700-800N/mm2

Re=480N/mm2

As=14%

میلة پیستون را به عمق 2/0 تا 5/0 میلیمتر سختكاری القایی می كنند،به گونه ای كه حداقل به سختی سطحی برابر با 53 راكول برسد.سپس،برای دستیابی به شرایط آب بندی مطلوب،سطح آن نیز پرداخت (سنگزنی)می كنند و با كروم سخت به ضخامت 8 تا 10 میكرومتر می پوشانند و دوباره پرداخت می كنند.در نهایت سختی آن به حداقل 62 راكول می رسد.بیشینة زیری سطح آن در شرایط،حدود 2 میكرومتر است.

Rt=2um

در انتهای درونی میلة پیستون،پیستون میراكننده را نصب می كنند.شركتهای آلمانی،پیستون میراكننده را از جنس آهن كلوخه شده[6]می سازند پیستون رابه همراه فنرهای شیر بر روی میلة پیستون پیچ می كنند.

محفظة سیلندر،مخزن روغن،لولة محافظ

لولة سیلندر كه مانند محفظة كار پیستون عمل می كند،از پایین به شیر زیرین و از بالا به راهنما میلة پیستون تكیه می كنند.برای دستیابی به آب بندی مطلوب در نقاط تماس،باید شیوة مونتاژ و بستن كمك فنر،و انطباق مخزن روغن و لولة سیلندر به گونه ای باشد كه پیش تنیدگی فشاری لازم در محل آب بند ایجاد شود.این پیش تنیدگی باید به گونه ای باشد كه مقادیر بیشینة فشارهای درونی سیلندر تماس آب بند را جدا نكند.

شكل 2-10:مقایسة زبری سطح جدارة‌سیلندر كمك فنر.در شكل بالا وضعیت زبری سطح را در حالت نو و در شكل پایین زبری همان جدارة سیلندر را پس ازساعات معین كاركرد می بینید.در اینجا از پیستون با پوشش تفلونی استفاده كرده اند.همان طور كه در شكل می بینید،لولة سیلندر صافی سطح خوبی دارد كه نتیجة آن كاهش اصطكاك در هنگام حركت است.

برای كاهش اصطكاك پیستون و سایش آن،جدارة داخلی سیلندر باید زبری سطح مناسبی داشته باشد.شكل 2-10 زبری سطح جدارة سیلندر كمك فنر را در حالت نو و پس از كاركرد مسافتی برابر با 10000 كیلومتر نشان می دهد.

سیلندر و مخزن روغن را از لوله های فولادی جوشكاری شده می سازند،اما لوله های محافظ را برای كاهش وزن مجموعه،از مواد مصنوعی و پلاستیكی می سازند.

وظیفة لولة محافظ،حفاظت از میلة پیستون در برابر پرتاب سنگ،پاشش آب و جلوگیری از نفوذ گرد و غبار به داخل آب بند است.در مواردی كه لولة محافظ علاوه بر وظایف یاد شده،وظایف ویژة دیگری نیز،داشته باشد،باید از لولة محافظ فولادی استفاده كرد.

كمك فنر برای موقعیت كاری دشوار،خودروی سواری

برخی از خودروسازان،خودروهایی را كه به كشورهای گرمسیر باید یا بد آب و هوا صادر می كنند،به كمك فنرهایی با تحمل شرایط دشواری كار مجهز می كنند.این كمك فنر را به نام كمك فنر گرمسیری یا كمك فنر بد آب و هوایی می شناسند.این كمك فنرها در دو زمینه با دیگر كمك فنرهای معمول،متفاوت هستند:

qمخزن بزرگتر با گنجایش روغن بیشتر برای بهینه سازی انتقال گرما از سطح كمك فنر

qاستفاده از آب بند ویتون به جای آب بند متداول پربونان،این آب بند معمول،دمایی حدد 100 درجة سانتیگراد را تحمل می كند،اما از آب بند ویتون می توان در دمای كاری 160 تا 220 درجة سانتیگراد نیز استفاده كرد.

-روشهای تولید

برای كاهش هزینة‌ساخت،كمك فنر دوجداره را برای خودرو سواری و باری،به گونه ای طراحی می كنند كه پس از مونتاژ و بستن كمك فنر،پیاده كردن آن امكان پذیر نیست به این ترتیب پس از خرابی این كمك فنر قابل تعمیر نیست.روشهای معمول بستن كمك فنر ،عبارتند از :

الف) برگرداندن جدارة بیرونی 3 بر روی لبة U شكل راهنمای میلة پیستون 8،(شكل 2-4).با این روش،آب بند 5 را در راهنمای میلة پیستون نگه می دارند البته اگر بخواهیم برای اطمینان یك لاستیك ضربه گیر نگهدارنده داشته باشیم،حتماً به یك كلاهك محافظ نیاز است،(شكل 2-15)این موضوع نقطة ضعف بستن كمك فنر از روش یاد شده است.

ب)بستن مجموعه با لبه دار كردن لولة بیرونی 3 در چندین نقطه در محیط لوله،مزایا و معایب این روش حدوداً با روش الف یكسان است البته در این روش ساختار آب بندی كاملاً متفاوت است.

پ) جوش دادن لولة بیرونی 3 با یك كلاهك مسدود كننده برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد رینگ آب بند در این روش،باید قطعات در حال جوشكاری را به خوبی خنك كرد.مزیت بزرگ این طرح،امكان نصب ایستادن فشار با طراحی مناسب كلاهك مسدود كننده است.

كمك فنر را با جوشكاری لولة بیرون به كفة از پایین می بندند.گاه،یك لولة‌نگهدارنده را با روش فشاری به كفة كمك فنر متصل می كنند،در این صورت نیاز به جوشكاری نیست.

در كمك فنر پرتوان و كمك فنر خودروی باری و مسابقه ای،از اتصالات پیچی استفاده می كنند،تا بتوان در صورت لزوم،این كمك فنرهای گران قیمت را تعمیر كرد و تنظیم آنها را به راحتی تغییر داد،(شكل 2-13 و 8-5 را ببینید).

برای این كه محفظة كار،هنگام اعمال فشارهای هیدرولیكی،از آب بندی خارج نشود،در تمام روش های بیستن كمك فنر،باید قسمت داخلی قطعاتی مانند كفة كمك فنر،شیر زیرین،لولة فشار و راهنمای میلة پیستون را به اندازة كافی پیش فشرده كرد.مخزن روغن در حالت ایستایی زیر پیش تنیدگی كشش قرار دارد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *