به نام خدا

                               این پان نامه ورد و آماده پرینت میباشد

موضوع پایان نامه : کمک فنر

فهرست مطالب

عنوان ....................................................................................................... صفحه

كمك فنر دوجداره بي فشار ...................................................................... 1

ساختار و شيوه كاركرد............................................................................. 1

هواگيري و موازنه حجم ............................................................................ 4

رينگ آب بند ميله پيستون با پيستون راهنما.......................................... 6

محفظه سيلندر مخزن روغن لوله محافظ................................................. 9

كمك فنر براي موقعيت كاري دشوار خودروي سواري...................... 10

روشهاي توليد ........................................................................................... 11

كمك فنر دو جداره با فشار ..................................................................... 12

كمك فنر يك جداره با فشار .................................................................... 15

ساختار و شيوه كاركرد............................................................................ 16

رينگ آب بند ميله پيستون راهنما............................................................ 18

محاسن و معايب ........................................................................................ 20

بررسي نيروي ميرايي .............................................................................. 21

نيروي هيدروليكي ميرا كننده .................................................................. 22

منحني مشخصه كمك فنر ........................................................................ 22

ميرايي كاهنده ،افزاينده و خطي ............................................................... 25

نسبت كشش به فشار ............................................................................... 27

شيوه انتخاب و نوع فنر بندي .................................................................. 29

محاسبه نسبت ميرايي كل خودرو محور چرخها .................................. 31

ميرايي موثر در نقطه تماس با چرخ ....................................................... 32

مثال عددي .................................................................................................. 38

ميرايي اصطكاك......................................................................................... 40

عوامل موثر بر ميرايي .............................................................................. 43

ميرايي تئوري و حقيقي............................................................................. 45

تلرانس ميرايي............................................................................................ 46

كاهش اثر ميرايي ...................................................................................... 48

روغن كمك فنر .......................................................................................... 50

كمك فنر دو جدارة بي فشار

كمك فنر دو جدارة بي فشار ارزانترين و اقتصادي ترين نوع كمك فنر هيدروليكي براي خودروي سواري است.

اصلاح بي فشار بيانگر آن است كه سطح روغن در حالت سكون كمك فنر و در دماي محيط (دماي متعارف) در فشار اتمسفر قراردارد.دراينجا فشاري كه هنگام فشرده شدن كامل كمك فنر،افزايش دما يا در كمك فنر بادي كمكي به دليل پخشش تنش (فشاري)در آب بند به سطح روغن وارد مي شوند،در نظر گرفته نمي شوند،زيرا مقادير آن ناچيز و از اين رو قابل اغماض است.

ساختار و شيوة كاركرد

شكل 2-1 ساختار كمك فنر را نشان مي دهد.اين طبق اصول كاركرد كمك فنر كه طبق اصول كاركرد كمك فنر دو جداره عمل مي كند،از يك محفظة كار (لوله سيلندر 2 به نام لولة‌فشار)تشكيل شده است.اين لوله از پايين به شيرهاي زيرين و از بالا به راهنماي ميلة پيسون 8 و رينگ آب بند 5 محدود مي شود.ميلة پيسون 6 بين راهنماي ميلة پيسون و آب بند حركت مي كند.ميله پيسون از يك سو به پيسون1(واقع در محفظه كار) و از سوي ديگر به مفصل چشمي بالايي و لولة حفاظ متصل است.لوله سيلندر 2 در داخل لولة‌ ديگري قرار دارد كه به لولة بيروني 3 يا لولة نگهدارنده موسوم است.از آنجا كه اين كمك فنر در لوله دارد،كمك فنر دو جداره ناميده مي شود.بين لولة‌سيلندر 2 و لولة بيروني 3،محفظة تعادل فشار Cايجاد مي شود كه حدودتاً تا

شكل 2-1: كمك فنر دو جدارة ساخت شركت بوگه با اتصالات چشمي در هر دو انتها.از آنجا كه محفظة تعادل فشار را درپيرامون محفظة‌كار كمك فنر طراحي كرده اند،در شكل،مجموعة شير پيسون و شير زيرين 4 را كه در انتهاي محفظة كار قراردارد،مي بينيد.شكل 2-3 شيوة كاركرد كمك فنر دو جداره را  نشان مي دهد.

شكل 2-2:شيوة كاركرد كمك فنر دوجداره

نيمه روغن دارد.اما محفظة كار را از روغن كاملاً پر مي كنند.لولة نگهدارنده 3 از طرفي به راهنماي ميلة پيسون و از سوي ديگر به كلاهك 1 كه شير زيرين را نگه مي دارد،وصل مي شود و پيش تنيدگي دروني مجموعه را كاملاً تأمين مي كند.در قسمت زيرين كلاهك،اتصال چشمي را جوش مي دهند.

البته براي اتصال كمك فنر به شاسي مي توان به جاي مفصل چشمي از اتصالات پيني استفاده كرد،هنگام جمع شدن چرخ،اتصالات بالا و پايين كمك فنر به يكديگر نزديك مي شوند و به اين ترتيب ميلة پيسون 6 و همراه آن پيسون 1 كه در انتهاي آن قراردارد،به سمت پايين رانده مي شود.با پايين آمدن ميلة پيسون در محفظة بالايي كار(A₁)، ميلة پيسون حجم روغني برابر با V₁را جابه جا مي كند،اين حجم برابر است با:

سطح مقطع ميلة پيسون ضرب در جابه جايي ميلة پيسون= V₁

از طرفي ديگر مقداري از روغن به حجم V₂از شير گلويي II‌ روي پيسون به داخل محفظة كار A₁جريان مي يابد.اين حجم برابر است با:

جابه جايي ميله پيسون ضرب در مقطع رينگي شكل محفظة A₁= V₂

از آنجا كه مقاومت شير IVدر برابر جريان روغن به مراتب بزرگتر از شير II‌ است،لذا بخش بزرگ ميرايي در مرحلة فشار،در شير زيرين ايجاد مي شود.فشار محفظة A₁و A₂  تقريباً يكسان است.هنگام باز شدن چرخ،اتصالات كمك فنر از يكديگر دور مي شوند كه به اين ترتيب ميلة‌پيسون،همراه پيسون به سمت بالا مي آيد. در اين صورت،حجم روغن V₂

شكل 2-3: براي جلوگيري از پايين آمدن بيش از حد سوراخ در سطح روغن محفظة تعادل فشار C‌ بايد كمك فنر دو جداره به گونه اي نصب كرد كه شيب ميلة پيسون نسبت به خط قائم از 45 درجه بيشتر نباشد(‌يعني45⁰›C).البته كمك فنر داراي بالشتك گاز از اين قاعده مستثني است.

پيسون I  ا محفظة كار A₁ ‌ به محفظة A₂ جريان مي يابد و حجم روغن V₁از شير زيرين IIIاز محفظة تعادل فشار Cبه محفظة كارA₂مكيده مي شود. از آنجا كه مقاومت شير I  در برابر جريان روغن به مراتب بزرگتر از شير III‌ است،بخش بزرگ ميرايي در مرحلة كشش،در شير پيسون به وجود مي آيد.

در كنار عبور روغن از شيرهاي تنظيم پذير Iتا IVروغن از محلهايي نيز نشت مي كند كه جلوگيري از آن ممكن نيست.اين نشت از شكاف موجود بين پيسون و لولة فشار و نيز شكاف بين راهنماي ميلة پيسون و ميلة پيسون رخ مي دهد كه هنگام اعمال فشار به محفظة كار،مانند مقطع هاي گلويي كمكي براي جريان روغن كار مي كنند.بايد هنگام طراحي و تنظيم ميرايي اين جريان هاي اضافي را در نظرگرفت.

سطح روغن در محفظة تعادل فشار بايد به گونه اي باشد كه از مكش هوا از شير زيرين به داخل محفظة كار،حتي در شرايط كاري دشوار جلوگيري مي شود اين حالت مي تواند هنگامي كه ميلة پيسون در دماي خيلي كم كاركرد(40- درجه سانتيگراد)كاملاً به بالا مي آيد،پديد آيد.در ضمن،شيب نصب كمك فنر در خودرو را نيز بايد در نظر گرفت.بر اثر شيب كمك فنر نسبت به خط قائم،سطح روغن در محفظة تعادل فشار پايين مي آيد،(شكل 2-3 را ببينيد).از اين رو براي اين زاويه حد معيني وجود دارد.زاوية  تا جاي ممكن نبايد از 45 درجه فراتر رود.البته در اينجا بايد افزايش زاوية  هنگلم جمع شدن كمك فنر را نيز در نظر گرفت.اين پديده،به ويژه در محورهاي صلب شديدتر بروز مي كند،(شكل 1-5 و 4-12 را ببيند).

 هواگيري و موازنة حجم

از آنجا كه در كمك فنر دوجداره،هنگام كاركرد،ناگزيز در داخل محفظة كار حباب هوا توليد مي شود.حتماً نياز به هواگيري است.نفوذ هوا در محفظة كار مي تواند به يكي از روشهاي زير رخ دهد:

   q    حمل و نگهداري كمك فنر به صورت افقي قبل از نصب در خودرو.به اين ترتيب هوا از محفظة تعادل فشار از شير زيرين به محفظة كار راه مي يابد و در نهايت هواي راه يافته در پايين راهنماي ميلة پيسون جمع شود.

   q    پايين رفتن سطح روغن در محفظة كار پس از ايست طولاني مدت خودرو‌(مثلاً در مدت شب).اگر تدابير ويژه اي در شير زيرين نيانديشيم،(مثلاً ديسك غوطه ور يا شير قطع ارتباط)روغن در محفظة كار به محفظة تعادل فشار راه مي يابد،(اين پديده را پديدة لوله U‌ شكل مي نامند).به اين ترتيب هوا از شكاف رينگ بين راهنماي ميلة پيسون و ميلة پيسون به محفظة كار جريان مي يابد.

   q    خنك شدن كمك فنر پس از پايان كار،هنگامي كه روغن در محفظة كار منقبض مي شود،هوا از شكاف رينگ راهنماي ميلة پيسون به محفظة كار نفوذ مي كند.

اگر تدابيري براي جلوگيري از راه يافتن و انباشتن هوا به محفظة كار كمك فنر نيانديشيم،در آنجا بالشتك هوا به وجود مي آيد و در نتيجه بويژه در دماي كم كاركرد،سروصداي ناهنجاري بروز مي كند.اين پديده را نقص بيكاري مي نامند.

از اين رو بايد با طراحي مناسب از افراد هوا پس از چند كورس پيسون اطمينان يافت.فرار هوا معمولاً از شكاف رينگ بين ميلة پيسون و راهنماي ميلة پيسون انجام مي گيرد.با به كارگيري روشهايي در شيرزيرين براي هواگيري مانند شير قطع ارتباط،از پايين آمدن سطح روغن براثر فشار ايستايي جلوگيري مي كنند.در استفاده از اين روش بايد براي جبران حجم روغني كه به خاطر خنك  شدن منقبض شده است،معادل آن حجم را به محفظة كار اضافه كرد،(شكل 3=11 راببينيد).