Krahu lëkundës zakonisht ndodhet midis timonit dhe karrocerisë, dhe është një komponent sigurie që lidhet me drejtuesin e mjetit që transmeton forcën, dobëson transmetimin e dridhjeve dhe kontrollon drejtimin.
Krahu lëkundës zakonisht ndodhet midis timonit dhe karrocerisë, dhe është një komponent sigurie që lidhet me drejtuesin që transmeton forcën, zvogëlon transmetimin e dridhjeve dhe kontrollon drejtimin. Ky artikull prezanton projektimin e zakonshëm strukturor të krahut lëkundës në treg, dhe krahason e analizon ndikimin e strukturave të ndryshme në proces, cilësi dhe çmim.
Pezullimi i shasisë së makinës ndahet përafërsisht në pezullimin e përparmë dhe pezullimin e pasmë. Si pezullimi i përparmë ashtu edhe ai i pasmë kanë krahë lëkundës për të lidhur rrotat dhe karrocerinë. Krahët lëkundës zakonisht ndodhen midis rrotave dhe karrocerisë.
Roli i krahut lëkundës udhëzues është të lidhë rrotën dhe shasinë, të transmetojë forcën, të zvogëlojë transmetimin e dridhjeve dhe të kontrollojë drejtimin. Është një komponent sigurie që përfshin shoferin. Në sistemin e pezullimit ka pjesë strukturore që transmetojnë forcën, në mënyrë që rrotat të lëvizin në lidhje me trupin sipas një trajektoreje të caktuar. Pjesët strukturore transmetojnë ngarkesën dhe i gjithë sistemi i pezullimit mban performancën e manovrimit të makinës.
Funksionet e zakonshme dhe dizajni i strukturës së krahut lëkundës të makinës
1. Për të përmbushur kërkesat e transferimit të ngarkesës, projektimit dhe teknologjisë së strukturës së krahut lëkundës
Shumica e makinave moderne përdorin sisteme të pavarura pezullimi. Sipas formave të ndryshme strukturore, sistemet e pavarura të pezullimit mund të ndahen në llojin me shina, llojin me krah tërheqës, llojin me shumë lidhje, llojin me qiri dhe llojin McPherson. Krahu kryqëzor dhe krahu tërheqës janë një strukturë me dy forca për një krah të vetëm në shumë lidhje, me dy pika lidhjeje. Dy shufra me dy forca janë montuar në nyjen universale në një kënd të caktuar, dhe linjat lidhëse të pikave lidhëse formojnë një strukturë trekëndore. Krahu i poshtëm i pezullimit të përparmë MacPherson është një krah lëkundës tipik me tre pika me tre pika lidhjeje. Vija që lidh tre pikat e lidhjes është një strukturë e qëndrueshme trekëndore që mund t'i rezistojë ngarkesave në drejtime të shumëfishta.
Struktura e krahut lëkundës me dy forca është e thjeshtë, dhe dizajni strukturor shpesh përcaktohet sipas ekspertizës së ndryshme profesionale dhe komoditetit të përpunimit të secilës kompani. Për shembull, struktura e fletë metalike të stampuar (shih Figurën 1), struktura e projektimit është një pllakë çeliku e vetme pa saldim, dhe zgavra strukturore është kryesisht në formën e "I"; struktura e fletë metalike e salduar (shih Figurën 2), struktura e projektimit është një pllakë çeliku e salduar, dhe zgavra strukturore është më shumë se "口"; ose pllaka përforcuese lokale përdoren për të salduar dhe forcuar pozicionin e rrezikshëm; struktura e përpunimit të makinës së farkëtimit të çelikut, zgavra strukturore është e ngurtë, dhe forma është kryesisht e rregulluar sipas kërkesave të paraqitjes së shasisë; struktura e përpunimit të makinës së farkëtimit të aluminit (shih Figurën 3), struktura e zgavrës është e ngurtë, dhe kërkesat e formës janë të ngjashme me farkëtimin e çelikut; struktura e tubave të çelikut është e thjeshtë në strukturë, dhe zgavra strukturore është rrethore.
Struktura e krahut lëkundës me tre pika është e ndërlikuar dhe dizajni strukturor shpesh përcaktohet sipas kërkesave të prodhuesit origjinal të pajisjeve origjinale (OEM). Në analizën e simulimit të lëvizjes, krahu lëkundës nuk mund të ndërhyjë me pjesët e tjera dhe shumica e tyre kanë kërkesa minimale për distancë. Për shembull, struktura e llamarinës së stampuar përdoret kryesisht në të njëjtën kohë me strukturën e salduar të llamarinës, vrima e instalimit të sensorit ose kllapa e lidhjes së shufrës lidhëse të stabilizatorit, etj., do të ndryshojë strukturën e dizajnit të krahut lëkundës; zgavra strukturore është ende në formën e një "gojë", dhe zgavra e krahut lëkundës do të... Një strukturë e mbyllur është më e mirë se një strukturë e pambyllur. Struktura e farkëtuar e përpunuar, zgavra strukturore është kryesisht në formë "I", e cila ka karakteristikat tradicionale të rezistencës ndaj rrotullimit dhe përkuljes; struktura e derdhur e përpunuar, forma dhe zgavra strukturore janë kryesisht të pajisura me brinjë përforcuese dhe vrima për uljen e peshës sipas karakteristikave të derdhjes; saldimi i llamarinës... Struktura e kombinuar me farkëtimin, për shkak të kërkesave të hapësirës së paraqitjes së shasisë së automjetit, nyja e topit është e integruar në farkëtim dhe farkëtimi është i lidhur me llamarinën; Struktura e përpunimit të aluminit të farkëtuar me derdhje siguron shfrytëzim dhe produktivitet më të mirë të materialit sesa farkëtimi, dhe ka rezistencë superiore ndaj forcës së materialit të derdhjeve, e cila është zbatimi i teknologjisë së re.
2. Zvogëloni transmetimin e dridhjeve në trup dhe modelin strukturor të elementit elastik në pikën e lidhjes së krahut lëkundës
Meqenëse sipërfaqja e rrugës në të cilën lëviz makina nuk mund të jetë absolutisht e sheshtë, forca vertikale e reagimit të sipërfaqes së rrugës që vepron mbi rrotat është shpesh me ndikim, veçanërisht kur drejtohet me shpejtësi të lartë në një sipërfaqe të keqe rrugore. Kjo forcë ndikimi gjithashtu bën që shoferi të ndihet në siklet. Në sistemin e pezullimit instalohen elementë elastikë dhe lidhja e ngurtë shndërrohet në lidhje elastike. Pasi elementi elastik të preket, ai gjeneron dridhje dhe dridhja e vazhdueshme e bën shoferin të ndihet në siklet, kështu që sistemi i pezullimit ka nevojë për elementë amortizues për të zvogëluar shpejt amplitudën e dridhjeve.
Pikat e lidhjes në projektimin strukturor të krahut lëkundës janë lidhja e elementit elastik dhe lidhja e nyjes sferike. Elementet elastike sigurojnë amortizim të dridhjeve dhe një numër të vogël shkallësh lirie rrotulluese dhe lëkundëse. Bushat prej gome përdoren shpesh si komponentë elastikë në makina, dhe përdoren gjithashtu bushat hidraulike dhe menteshat kryq.
Figura 2 Krah lëkundës për saldim me fletë metalike
Struktura e unazës prej gome është kryesisht një tub çeliku me gomë nga jashtë, ose një strukturë sanduiç tub çeliku-gome-tub çeliku. Tubi i brendshëm i çelikut kërkon rezistencë ndaj presionit dhe kërkesa për diametër, dhe dhëmbëzimet anti-rrëshqitje janë të zakonshme në të dyja skajet. Shtresa e gomës rregullon formulën e materialit dhe strukturën e projektimit sipas kërkesave të ndryshme të ngurtësisë.
Unaza më e jashtme e çelikut shpesh ka një kërkesë për këndin e hyrjes, e cila është e favorshme për montimin me presion.
Bushat hidraulike kanë një strukturë komplekse dhe janë një produkt me proces kompleks dhe vlerë të lartë të shtuar në kategorinë e bushave. Goma ka një zgavër dhe vaj në zgavër. Projektimi i strukturës së zgavrës kryhet sipas kërkesave të performancës së bushës. Nëse rrjedh vaj, bushat dëmtohen. Bushat hidraulike mund të ofrojnë një kurbë më të mirë ngurtësie, duke ndikuar në drejtimin e përgjithshëm të automjetit.
Mentesha kryq ka një strukturë komplekse dhe është një pjesë e përbërë nga gome dhe mentesha sferike. Mund të ofrojë qëndrueshmëri më të mirë se boshti, këndi i lëkundjes dhe këndi i rrotullimit, kurbë të veçantë ngurtësie dhe të përmbushë kërkesat e performancës së të gjithë automjetit. Menteshat kryq të dëmtuara do të gjenerojnë zhurmë në kabinë kur automjeti është në lëvizje.
3. Me lëvizjen e rrotës, dizajni strukturor i elementit lëkundës në pikën e lidhjes së krahut lëkundës
Sipërfaqja e pabarabartë e rrugës bën që rrotat të kërcejnë lart e poshtë në krahasim me karrocerinë (kornizën), dhe në të njëjtën kohë rrotat lëvizin, si p.sh. kur kthehen, kur shkojnë drejt, etj., duke kërkuar që trajektorja e rrotave të përmbushë kërkesa të caktuara. Krahu lëkundës dhe nyja universale janë të lidhura kryesisht nga një menteshë sferike.
Mentesha sferike e krahut lëkundës mund të ofrojë një kënd lëkundjeje më të madh se ±18° dhe mund të ofrojë një kënd rrotullimi prej 360°. Përmbush plotësisht kërkesat për devijimin e rrotës dhe drejtimin. Dhe mentesha sferike përmbush kërkesat e garancisë prej 2 vitesh ose 60,000 km dhe 3 vitesh ose 80,000 km për të gjithë automjetin.
Sipas metodave të ndryshme të lidhjes midis krahut lëkundës dhe menteshës sferike (nyjës sferike), ajo mund të ndahet në lidhje me bulona ose me thumba, mentesha sferike ka një flanxhë; lidhje me ndërhyrje me shtypje, mentesha sferike nuk ka flanxhë; të integruara, krahu lëkundës dhe mentesha sferike janë të gjitha në një. Për strukturat e vetme të fletë metalike dhe strukturat e salduara me shumë fletë metalike, dy llojet e para të lidhjeve përdoren më gjerësisht; lloji i dytë i lidhjes si farkëtimi i çelikut, farkëtimi i aluminit dhe giza përdoret më gjerësisht.
Mentesha sferike duhet të përmbushë rezistencën ndaj konsumimit në kushte ngarkese, për shkak të këndit të punës më të madh se ai i boshtit, që kërkon jetëgjatësi më të madhe. Prandaj, mentesha sferike duhet të projektohet si një strukturë e kombinuar, duke përfshirë lubrifikim të mirë të sistemit të lubrifikimit lëkundës dhe rezistent ndaj pluhurit dhe ujit.
Figura 3 Krah lëkundës prej alumini të farkëtuar
Ndikimi i dizajnit të krahut lëkundës në cilësi dhe çmim
1. Faktori i cilësisë: sa më i lehtë aq më mirë
Frekuenca natyrore e trupit (e njohur edhe si frekuenca e dridhjes së lirë të sistemit të dridhjeve) e përcaktuar nga ngurtësia e pezullimit dhe masa e mbështetur nga susta e pezullimit (masa e sustës) është një nga treguesit e rëndësishëm të performancës së sistemit të pezullimit që ndikon në rehatinë e ngasjes së makinës. Frekuenca vertikale e dridhjeve e përdorur nga trupi i njeriut është frekuenca e trupit që lëviz lart e poshtë gjatë ecjes, e cila është rreth 1-1.6Hz. Frekuenca natyrore e trupit duhet të jetë sa më afër këtij diapazoni frekuencash. Kur ngurtësia e sistemit të pezullimit është konstante, sa më e vogël të jetë masa e sustës, aq më i vogël është deformimi vertikal i pezullimit dhe aq më e lartë është frekuenca natyrore.
Kur ngarkesa vertikale është konstante, sa më e vogël të jetë ngurtësia e pezullimit, aq më e ulët është frekuenca natyrore e makinës dhe aq më e madhe është hapësira e nevojshme që rrota të kërcejë lart e poshtë.
Kur kushtet e rrugës dhe shpejtësia e automjetit janë të njëjta, sa më e vogël të jetë masa pa sustë, aq më e vogël është ngarkesa e impaktit në sistemin e pezullimit. Masa pa sustë përfshin masën e rrotës, nyjën universale dhe masën e krahut udhëzues, etj.
Në përgjithësi, krahu lëkundës prej alumini ka masën më të lehtë dhe krahu lëkundës prej gize ka masën më të madhe. Të tjerët janë në mes.
Meqenëse masa e një palë krahësh lëkundës është kryesisht më pak se 10 kg, krahasuar me një automjet me një masë prej më shumë se 1000 kg, masa e krahut lëkundës ka pak efekt në konsumin e karburantit.
2. Faktori i çmimit: varet nga plani i projektimit
Sa më shumë kërkesa, aq më e lartë është kostoja. Me kusht që forca strukturore dhe ngurtësia e krahut lëkundës të përmbushin kërkesat, kërkesat e tolerancës së prodhimit, vështirësia e procesit të prodhimit, lloji dhe disponueshmëria e materialit, si dhe kërkesat e korrozionit sipërfaqësor ndikojnë drejtpërdrejt në çmim. Për shembull, faktorët anti-korrozion: veshja e elektrogalvanizuar, nëpërmjet pasivizimit të sipërfaqes dhe trajtimeve të tjera, mund të arrijë rreth 144 orë; mbrojtja e sipërfaqes ndahet në veshje me bojë elektroforetike katodike, e cila mund të arrijë rezistencë ndaj korrozionit prej 240 orësh nëpërmjet rregullimit të trashësisë së veshjes dhe metodave të trajtimit; veshja zink-hekur ose zink-nikel, e cila mund të përmbushë kërkesat e testit anti-korrozion prej më shumë se 500 orësh. Ndërsa rriten kërkesat e testit të korrozionit, rritet edhe kostoja e pjesës.
Kostoja mund të reduktohet duke krahasuar skemat e projektimit dhe strukturës së krahut lëkundës.
Siç e dimë të gjithë, rregullimet e ndryshme të pikave të forta ofrojnë performancë të ndryshme drejtimi. Në veçanti, duhet theksuar se i njëjti rregullim i pikave të forta dhe dizajne të ndryshme të pikave të lidhjes mund të ofrojnë kosto të ndryshme.
Ekzistojnë tre lloje lidhjesh midis pjesëve strukturore dhe nyjeve sferike: lidhja nëpërmjet pjesëve standarde (bulona, dado ose thumba), lidhja me interferencë dhe integrimi. Krahasuar me strukturën standarde të lidhjes, struktura e lidhjes me interferencë zvogëlon llojet e pjesëve, siç janë bulonat, dadot, thumbat dhe pjesët e tjera. Struktura e integruar njëpjesëshe, në krahasim me strukturën e lidhjes me interferencë, zvogëlon numrin e pjesëve të guaskës së nyjes sferike.
Ekzistojnë dy forma lidhjeje midis elementit strukturor dhe elementit elastik: elementët elastikë të përparmë dhe të pasmë janë paralelë aksialisht dhe pingulë aksialisht. Metoda të ndryshme përcaktojnë procese të ndryshme montimi. Për shembull, drejtimi i shtypjes së bushit është në të njëjtin drejtim dhe pingul me trupin e krahut lëkundës. Një presë me dy koka me një stacion të vetëm mund të përdoret për të montuar me shtypje bushin e përparmë dhe të pasmë në të njëjtën kohë, duke kursyer fuqi punëtore, pajisje dhe kohë; Nëse drejtimi i instalimit është i paqëndrueshëm (vertikal), një presë me dy koka me një stacion të vetëm mund të përdoret për të shtypur dhe instaluar bushin në mënyrë të njëpasnjëshme, duke kursyer fuqi punëtore dhe pajisje; kur bushini është projektuar të shtypet nga brenda, kërkohen dy stacione dhe dy presa, për të montuar me shtypje bushin në mënyrë të njëpasnjëshme.
