Ճոճանակային լծակը սովորաբար գտնվում է անիվի և թափքի միջև, և այն վարորդին առնչվող անվտանգության բաղադրիչ է, որը փոխանցում է ուժը, թուլացնում է թրթռման փոխանցումը և վերահսկում ուղղությունը։
Ճոճվող լծակը սովորաբար գտնվում է անիվի և թափքի միջև, և այն շարժիչի հետ կապված անվտանգության բաղադրիչ է, որը փոխանցում է ուժը, նվազեցնում է թրթռման փոխանցումը և կարգավորում ուղղությունը: Այս հոդվածը ներկայացնում է շուկայում ճոճվող լծակի տարածված կառուցվածքային դիզայնը և համեմատում ու վերլուծում է տարբեր կառուցվածքների ազդեցությունը գործընթացի, որակի և գնի վրա:
Ավտոմեքենայի շասսիի կախոցը մոտավորապես բաժանված է առջևի և հետևի կախոցների: Ե՛վ առջևի, և՛ հետևի կախոցներն ունեն ճոճվող լծակներ՝ անիվները և թափքը միացնելու համար: Ճոճվող լծակները սովորաբար գտնվում են անիվների և թափքի միջև:
Ուղղորդող ճոճվող լծակի դերն է միացնել անիվը և շրջանակը, փոխանցել ուժը, նվազեցնել թրթռման փոխանցումը և կառավարել ուղղությունը: Այն վարորդին առնչվող անվտանգության բաղադրիչ է: Կախոցի համակարգում կան ուժը փոխանցող կառուցվածքային մասեր, որպեսզի անիվները շարժվեն թափքի նկատմամբ որոշակի հետագծով: Կառուցվածքային մասերը փոխանցում են բեռը, և ամբողջ կախոցի համակարգը կրում է մեքենայի կառավարման կատարողականը:
Մեքենայի ճոճվող թևի ընդհանուր գործառույթները և կառուցվածքի ձևավորումը
1. Բեռի փոխանցման, ճոճվող թևի կառուցվածքի նախագծման և տեխնոլոգիայի պահանջները բավարարելու համար
Ժամանակակից մեքենաների մեծ մասն օգտագործում է անկախ կախոցի համակարգեր: Տարբեր կառուցվածքային ձևերի համաձայն, անկախ կախոցի համակարգերը կարելի է բաժանել լծակային ոսկորի տեսակի, հետևի լծակի տեսակի, բազմաօղակ տեսակի, մոմային տեսակի և Մաքֆերսոնի տեսակի: Խաչաձև լծակը և հետևի լծակը բազմաօղակում մեկ լծակի համար նախատեսված երկուժեղ կառուցվածք են՝ երկու միացման կետերով: Երկու երկուժեղ ձողերը հավաքված են ունիվերսալ միացման վրա որոշակի անկյան տակ, և միացման կետերի միացնող գծերը կազմում են եռանկյուն կառուցվածք: Մաքֆերսոնի առջևի կախոցի ստորին լծակը տիպիկ եռակետային ճոճվող լծակ է՝ երեք միացման կետերով: Երեք միացման կետերը միացնող գիծը կայուն եռանկյուն կառուցվածք է, որը կարող է դիմակայել բեռներին բազմաթիվ ուղղություններով:
Երկուժ ճոճվող թևի կառուցվածքը պարզ է, և կառուցվածքային դիզայնը հաճախ որոշվում է յուրաքանչյուր ընկերության տարբեր մասնագիտական փորձագիտության և մշակման հարմարության համաձայն։ Օրինակ՝ դրոշմված թիթեղյա կառուցվածքը (տե՛ս նկար 1) նախագծային կառուցվածքը միակ պողպատե թիթեղ է՝ առանց եռակցման, և կառուցվածքային խոռոչը հիմնականում «I» ձևի է։ Թիթեղյա եռակցված կառուցվածքը (տե՛ս նկար 2) նախագծային կառուցվածքը եռակցված պողպատե թիթեղ է, և կառուցվածքային խոռոչը ավելի շատ «口» ձևի է։ Կամ տեղային ամրացնող թիթեղները օգտագործվում են վտանգավոր դիրքը եռակցելու և ամրացնելու համար։ Պողպատե կռման մեքենայի մշակման կառուցվածքում կառուցվածքային խոռոչը պինդ է, և ձևը հիմնականում կարգավորվում է շասսիի դասավորության պահանջներին համապատասխան։ Ալյումինե կռման մեքենայի մշակման կառուցվածքում (տե՛ս նկար 3) կառուցվածքային խոռոչը պինդ է, և ձևի պահանջները նման են պողպատե կռմանը։ Պողպատե խողովակային կառուցվածքը պարզ կառուցվածք ունի, և կառուցվածքային խոռոչը շրջանաձև է։
Եռակետային ճոճվող թևի կառուցվածքը բարդ է, և կառուցվածքային դիզայնը հաճախ որոշվում է OEM պահանջներին համապատասխան: Շարժման մոդելավորման վերլուծության մեջ ճոճվող թևը չի կարող խանգարել այլ մասերին, և դրանց մեծ մասն ունի նվազագույն հեռավորության պահանջներ: Օրինակ, դրոշմված թիթեղյա կառուցվածքը հիմնականում օգտագործվում է թիթեղյա եռակցված կառուցվածքի, սենսորային ամրակի անցքի կամ կայունարարի միացնող ձողի միացման փակագծի և այլնի հետ միաժամանակ, որը կփոխի ճոճվող թևի կառուցվածքը. կառուցվածքային խոռոչը դեռևս «բերանի» ձև ունի, և ճոճվող թևի խոռոչը կլինի փակ կառուցվածքից ավելի լավ, քան չփակված կառուցվածքը: Կռած մշակված կառուցվածքում կառուցվածքային խոռոչը հիմնականում «I» ձևի է, որն ունի պտտման և ծռման դիմադրության ավանդական բնութագրեր. ձուլած մշակված կառուցվածքը, ձևը և կառուցվածքային խոռոչը հիմնականում հագեցած են ամրացնող կողիկներով և քաշը նվազեցնող անցքերով՝ համաձայն ձուլման բնութագրերի. թիթեղյա եռակցում: Կառուցվածքը համակցված է կռման հետ, մեքենայի շասսիի դասավորության տարածքի պահանջների պատճառով, գնդիկավոր միացումը ինտեգրված է կռման մեջ, և կռումը միացված է թիթեղյա մետաղին: Ձուլածո ալյումինե մեքենայական կառուցվածքը ապահովում է նյութի ավելի լավ օգտագործում և արտադրողականություն, քան կռումը, և այն գերազանցում է ձուլվածքների նյութական ամրությունը, որը նոր տեխնոլոգիայի կիրառումն է:
2. Նվազեցնել թրթռման փոխանցումը մարմնին և առաձգական տարրի կառուցվածքային դիզայնը ճոճվող թևի միացման կետում
Քանի որ ճանապարհի մակերեսը, որի վրա մեքենան շարժվում է, չի կարող լինել բացարձակապես հարթ, ճանապարհի մակերեսի անիվների վրա ազդող ուղղահայաց ռեակցիայի ուժը հաճախ ուժեղ հարված է հասցնում, հատկապես վատ ճանապարհային մակերեսով բարձր արագությամբ վարելիս։ Այս հարվածային ուժը նաև անհարմարություն է առաջացնում վարորդի մոտ։ Կախոցի համակարգում տեղադրվում են առաձգական տարրեր, և կոշտ միացումը վերածվում է առաձգական միացման։ Առաձգական տարրի վրա հարվածելուց հետո այն առաջացնում է թրթռում, և շարունակական թրթռումը վարորդի մոտ անհարմարություն է առաջացնում, ուստի կախոցի համակարգին անհրաժեշտ են մարող տարրեր՝ թրթռման ամպլիտուդը արագորեն նվազեցնելու համար։
Ճոճվող թևի կառուցվածքային նախագծման մեջ միացման կետերն են առաձգական տարրերի միացումը և գնդիկավոր միացման միացումը: Առաձգական տարրերը ապահովում են թրթռման մարում և պտտման և տատանման ազատության փոքր թվով աստիճաններ: Ռետինե թևքերը հաճախ օգտագործվում են որպես առաձգական բաղադրիչներ մեքենաներում, ինչպես նաև օգտագործվում են հիդրավլիկ թևքեր և խաչաձև ծխնիներ:
Նկար 2. Թիթեղյա եռակցման ճոճվող լծակ
Ռետինե թևքի կառուցվածքը հիմնականում պողպատե խողովակ է՝ արտաքինից ռետինով, կամ պողպատե խողովակ-ռետին-պողպատե խողովակի սենդվիչ կառուցվածք։ Ներքին պողպատե խողովակը պահանջում է ճնշման դիմադրության և տրամագծի պահանջներ, և երկու ծայրերում էլ տարածված են հակասահքի դեմ ատամնավոր կտրվածքներ։ Ռետինե շերտը կարգավորում է նյութի բանաձևը և դիզայնի կառուցվածքը՝ համաձայն կոշտության տարբեր պահանջների։
Արտաքին պողպատե օղակը հաճախ ունի մուտքի անկյան պահանջ, ինչը նպաստում է սեղմող միացմանը:
Հիդրավլիկ թևքը բարդ կառուցվածք ունի և թևքերի կատեգորիայում բարդ գործընթացով և բարձր արժեք ունեցող արտադրանք է: Ռետինի մեջ խոռոչ կա, իսկ խոռոչում կա յուղ: Խոռոչի կառուցվածքի նախագծումը կատարվում է թևքի աշխատանքային պահանջներին համապատասխան: Եթե յուղը արտահոսի, թևքը վնասվում է: Հիդրավլիկ թևքերը կարող են ապահովել ավելի լավ կոշտության կոր, ինչը ազդում է մեքենայի ընդհանուր վարելիության վրա:
Խաչաձև ծխնիները բարդ կառուցվածք ունեն և ռետինե և գնդաձև ծխնիների բաղադրյալ մասն են կազմում։ Այն կարող է ապահովել ավելի լավ ամրություն, քան թևքը, ճոճման և պտտման անկյունները, հատուկ կոշտության կոր, և բավարարել ամբողջ մեքենայի աշխատանքային պահանջները։ Վնասված խաչաձև ծխնիները աղմուկ կառաջացնեն խցիկում, երբ մեքենան շարժման մեջ է։
3. Անիվի շարժման հետ մեկտեղ, ճոճվող թևի միացման կետում ճոճվող տարրի կառուցվածքային նախագծումը
Անհավասար ճանապարհային մակերեսը ստիպում է անիվներին վեր ու վար ցատկել թափքի (շրջանակի) նկատմամբ, և միևնույն ժամանակ անիվները շարժվում են, օրինակ՝ շրջադարձ կատարելիս, ուղիղ գնալիս և այլն, ինչը պահանջում է, որ անիվների հետագիծը համապատասխանի որոշակի պահանջների: Ճոճանակային լծակը և ունիվերսալ միացումը հիմնականում միացված են գնդաձև ծխնիով:
Ճոճվող թևի գնդիկավոր ծխնիքը կարող է ապահովել ±18°-ից մեծ ճոճման անկյուն և 360° պտտման անկյուն։ Լիովին համապատասխանում է անիվի շեղման և ղեկային կառավարման պահանջներին։ Եվ գնդիկավոր ծխնիքը բավարարում է 2 տարի կամ 60,000 կմ և 3 տարի կամ 80,000 կմ երաշխիքային պահանջները ամբողջ մեքենայի համար։
Ըստ ճոճվող թևի և գնդիկավոր ծխնիի (գնդիկավոր միացման) միացման տարբեր մեթոդների՝ այն կարելի է բաժանել պտուտակային կամ գամային միացման, գնդիկավոր ծխնին ունի եզր, սեղմվող միջամտական միացման դեպքում գնդիկավոր ծխնին եզր չունի, ինտեգրված, ճոճվող թևը և գնդիկավոր ծխնիը՝ բոլորը մեկում։ Միաշերտ մետաղական կառուցվածքների և բազմաշերտ մետաղական եռակցված կառուցվածքների համար ավելի լայնորեն կիրառվում են առաջին երկու տեսակի միացումները, իսկ վերջին տեսակի միացումները, ինչպիսիք են պողպատե կռումը, ալյումինե կռումը և թուջե կռումը, ավելի լայնորեն կիրառվում են։
Գնդիկավոր ծխնիները պետք է համապատասխանեն մաշվածության դիմադրության պահանջներին բեռի պայմաններում, քանի որ աշխատանքային անկյունը մեծ է, քան թևքի աշխատանքային անկյունը, ուստի ծառայության ժամկետը ավելի երկար է։ Հետևաբար, գնդիկավոր ծխնիները պետք է նախագծվեն որպես համակցված կառուցվածք, ներառյալ ճոճվող հատվածի լավ քսումը և փոշեկուլային ու ջրակայուն քսման համակարգը։
Նկար 3՝ ալյումինե կռած ճոճվող լծակ
Ճոճվող թևի դիզայնի ազդեցությունը որակի և գնի վրա
1. Որակի գործոն. որքան թեթև, այնքան լավ
Մարմնի բնական հաճախականությունը (հայտնի է նաև որպես թրթռման համակարգի ազատ տատանման հաճախականություն), որը որոշվում է կախոցի կոշտությամբ և կախոցի զսպանակի (զսպանակավոր զանգված) կողմից պահվող զանգվածով, կախոցի համակարգի կարևոր ցուցանիշներից մեկն է, որը ազդում է մեքենայի վարման հարմարավետության վրա: Մարդու մարմնի կողմից օգտագործվող ուղղահայաց տատանման հաճախականությունը քայլելու ընթացքում մարմնի վերև և ներքև շարժման հաճախականությունն է, որը կազմում է մոտ 1-1.6 Հց: Մարմնի բնական հաճախականությունը պետք է հնարավորինս մոտ լինի այս հաճախականության տիրույթին: Երբ կախոցի համակարգի կոշտությունը հաստատուն է, որքան փոքր է զսպանակավոր զանգվածը, այնքան փոքր է կախոցի ուղղահայաց դեֆորմացիան, և այնքան բարձր է բնական հաճախականությունը:
Երբ ուղղահայաց բեռը հաստատուն է, որքան փոքր է կախոցի կոշտությունը, այնքան ցածր է մեքենայի բնական հաճախականությունը, և այնքան մեծ է անիվի վեր ու վար ցատկելու համար անհրաժեշտ տարածքը։
Երբ ճանապարհային պայմանները և տրանսպորտային միջոցի արագությունը նույնն են, որքան փոքր է չզսպանակավոր զանգվածը, այնքան փոքր է կախոցի համակարգի վրա ազդող բեռը: Չզսպանակավոր զանգվածը ներառում է անիվի զանգվածը, ունիվերսալ միացման և ուղղորդող լծակի զանգվածը և այլն:
Ընդհանուր առմամբ, ալյումինե ճոճվող լծակն ունի ամենաթեթև զանգվածը, իսկ թուջե ճոճվող լծակն ունի ամենամեծ զանգվածը։ Մյուսները գտնվում են միջանկյալ վիճակում։
Քանի որ ճոճվող լծակների հավաքածուի զանգվածը հիմնականում 10 կգ-ից պակաս է, համեմատած 1000 կգ-ից ավելի զանգված ունեցող տրանսպորտային միջոցի հետ, ճոճվող լծակի զանգվածը քիչ ազդեցություն ունի վառելիքի սպառման վրա։
2. Գնի գործոն. կախված է նախագծային պլանից
Որքան շատ պահանջներ կան, այնքան բարձր է արժեքը։ Եթե ճոճվող թևի կառուցվածքային ամրությունն ու կոշտությունը համապատասխանում են պահանջներին, արտադրության հանդուրժողականության պահանջները, արտադրական գործընթացի դժվարությունը, նյութի տեսակն ու մատչելիությունը, ինչպես նաև մակերեսային կոռոզիոն պահանջները՝ բոլորը անմիջականորեն ազդում են գնի վրա։ Օրինակ՝ հակակոռոզիոն գործոնները. էլեկտրոցինկապատ ծածկույթը, մակերեսային պասիվացման և այլ մշակումների միջոցով, կարող է հասնել մոտ 144 ժամի, մակերեսային պաշտպանությունը բաժանվում է կաթոդային էլեկտրոֆորետիկ ներկապատման, որը կարող է հասնել 240 ժամի կոռոզիոն դիմադրության՝ ծածկույթի հաստության և մշակման մեթոդների կարգավորման միջոցով, ցինկ-երկաթ կամ ցինկ-նիկել ծածկույթի, որը կարող է բավարարել ավելի քան 500 ժամ հակակոռոզիոն փորձարկման պահանջները։ Կոռոզիայի փորձարկման պահանջների աճին զուգընթաց աճում է նաև մասի արժեքը։
Արժեքը կարելի է կրճատել՝ համեմատելով ճոճվող թևի նախագծման և կառուցվածքի սխեմաները։
Ինչպես բոլորս գիտենք, տարբեր կոշտ կետերի դասավորությունը ապահովում է տարբեր վարորդական արդյունավետություն: Մասնավորապես, պետք է նշել, որ նույն կոշտ կետերի դասավորությունը և տարբեր միացման կետերի դիզայնը կարող են ապահովել տարբեր ծախսեր:
Կառուցվածքային մասերի և գնդիկավոր միացումների միջև կա միացման երեք տեսակ՝ ստանդարտ մասերի (բոլտեր, ընկույզներ կամ գամիկներ) միջոցով միացում, միջամտական միացում և ինտեգրում։ Ստանդարտ միացման կառուցվածքի համեմատ, միջամտական միացման կառուցվածքը նվազեցնում է մասերի տեսակները, ինչպիսիք են՝ պտուտակները, ընկույզները, գամիկները և այլ մասերը։ Ինտեգրված մի կտորը, միջամտական միացման կառուցվածքի համեմատ, նվազեցնում է գնդիկավոր միացման թաղանթի մասերի քանակը։
Կառուցվածքային անդամի և առաձգական տարրի միջև կա միացման երկու ձև. առջևի և հետևի առաձգական տարրերը առանցքային զուգահեռ են և առանցքային ուղղահայաց։ Տարբեր մեթոդներ որոշում են տարբեր հավաքման գործընթացներ։ Օրինակ, թևքի սեղմման ուղղությունը նույն ուղղությամբ է և ուղղահայաց է ճոճվող թևի մարմնին։ Միակայան երկգլխանի մամլիչը կարող է օգտագործվել առջևի և հետևի թևքերը միաժամանակ սեղմելու համար՝ խնայելով աշխատուժ, սարքավորումներ և ժամանակ։ Եթե տեղադրման ուղղությունը անհամապատասխան է (ուղղահայաց), միակայան երկգլխանի մամլիչը կարող է օգտագործվել թևքը հաջորդաբար սեղմելու և տեղադրելու համար՝ խնայելով աշխատուժ և սարքավորումներ։ Երբ թևքը նախատեսված է ներսից սեղմելու համար, անհրաժեշտ են երկու կայան և երկու մամլիչ, որպեսզի թևքը հաջորդաբար սեղմվի։
