ההשפעה של הגדלה או הקטנה של מספר עלי הקפיץ על קשיחות וחיי השירות של מכלול קפיץ העלים

A קפיץ עליםהוא האלמנט האלסטי הנפוץ ביותר במתלי רכב. זוהי קורה אלסטית בעלת חוזק שווה בקירוב המורכבת מכמה עלי קפיץ מסגסוגת ברוחב שווה ובאורך לא שווה. היא נושאת את הכוח האנכי הנגרם על ידי המשקל העצמי והעומס של הרכב וממלאת את תפקיד בלימת הזעזועים והריפוד. במקביל, היא יכולה גם להעביר את המומנט בין גוף הרכב לגלגל ולכוון את מסלול הגלגל.

בשימוש בכלי רכב, על מנת לעמוד בדרישות של תנאי דרך שונים ושינויי עומס, בלתי נמנע להגדיל או להקטין את מספר קפיצי העלים של הרכב.

להגדלה או להקטנה של מספר קפיצי העלים תהיה השפעה מסוימת על קשיחותם ועל חיי השירות שלהם. להלן מבוא וניתוח של השפעה זו.

(1) ה-נוסחת חישובשל קשיחות קפיצי עלים קונבנציונלית C היא כדלקמן:

הפרמטרים מתוארים להלן:

δ: גורם צורה (קבוע)

E: מודול אלסטיות של חומר (קבוע)

L: אורך הפונקציה של קפיץ העלה;

מספר עלי אביב

ב: רוחב קפיץ העלה

h: עובי כל עלה אביב

לפי נוסחת חישוב הקשיחות (C) שהוזכרה לעיל, ניתן להסיק את המסקנות הבאות:

מספר העלים של מכלול קפיץ העלים פרופורציונלי לקשיחות מכלול קפיץ העלים. ככל שמספר העלים של מכלול קפיץ העלים גדול יותר, כך הקשיחות גדולה יותר; ככל שמספר העלים של מכלול קפיץ העלים קטן יותר, כך הקשיחות נמוכה יותר.

(2) שיטת עיצוב שרטוט של כל אורך עלה שלקפיצי עלים

בעת תכנון מכלול קפיץ העלים, האורך הסביר ביותר של כל עלה מוצג באיור 1 להלן:

(איור 1. אורך עיצוב סביר של כל עלה של מכלול קפיץ העלה)

באיור 1, L / 2 הוא חצי אורך עלה הקפיץ ו-S / 2 הוא חצי אורך מרחק ההידוק.

לפי שיטת התכנון של אורך מכלול קפיץ העלים, ניתן להסיק את המסקנות הבאות:

1) לעלייה או לירידה של העלה הראשי יש קשר מקביל בין עלייה או ירידה לנוקשות מכלול קפיץ העלה, אשר משפיע מעט על כוחם של עלים אחרים, ולא תהיה לו השפעה שלילית על חיי השירות של מכלול קפיץ העלה.

2) העלייה או הירידה של ה-עלה שאינו ראשיישפיע על קשיחות מכלול קפיץ העלים ובמקביל ישפיע באופן מסוים על חיי השירות של מכלול קפיץ העלים.

① הגדלת עלה שאינו ראשי של מכלול קפיץ העלים

לפי שיטת עיצוב השרטוט של קפיץ העלים, כאשר מוסיפים עלה שאינו ראשי, שיפוע הקו האדום שקובע את אורך העלים יגדל לאחר שצויר מנקודת O. על מנת שמכלול קפיץ העלים ימלא תפקיד אידיאלי, יש להאריך בהתאם את אורך כל עלה מעל העלה המוגדל; יש לקצר בהתאם את אורך כל עלה מתחת לעלה המוגדל. אם עלה שאינו ראשיקפיץ עליםכאשר נוסף כרצונו, עלים אחרים שאינם עיקריים לא יבצעו את תפקידם כראוי, דבר שישפיע על חיי השירות של מכלול קפיץ העלים.

כפי שמוצג באיור 2 להלן. כאשר מוסיפים את העלה השלישי שאינו הראשי, העלה השלישי המתאים יהיה ארוך יותר מהעלה השלישי המקורי, ואורך העלים הלא ראשיים האחרים יקוצר בהתאם, כך שכל עלה במכלול קפיץ העלים יוכל למלא את תפקידו הראוי.

(איור 2. קפיץ עלה שאינו ראשי שנוסף למכלול קפיץ העלה)

②הקטן עלה שאינו ראשי של מכלול קפיץ העלים

לפי שיטת עיצוב השרטוט של קפיץ העלים, בעת קיצור העלה הלא-ראשי, הקו האדום שקובע את אורך העלים נמשך מנקודת ה-O והשיפוע קטן יותר. על מנת שמכלול קפיץ העלים ימלא תפקיד אידיאלי, יש לקצר בהתאם את אורך כל עלה מעל העלה המקוצר; יש להגדיל בהתאם את אורך כל עלה מתחת לעלה המקוצר; על מנת לתת את המימוש הטוב ביותר לתפקיד החומרים. אם עלה לא-ראשי יקוצר כרצונו, עלים אחרים שאינם ראשיים לא יבצעו את תפקידם כראוי, דבר שישפיע על חיי השירות של מכלול קפיץ העלים.

כפי שמוצג באיור 3 להלן. יש לקצר את העלה השלישי שאינו הראשי, כך שאורך העלה השלישי החדש יהיה קצר יותר מהעלה השלישי המקורי, ואורך העלים הלא ראשיים האחרים יוארך בהתאם, כך שכל עלה במכלול קפיץ העלים יוכל למלא את תפקידו הראוי.

איור 3. קפיץ קפיץ שאינו ראשי (מוקטן ממכלול קפיץ העלים)

באמצעות ניתוח נוסחת חישוב הקשיחות ושיטת תכנון שרטוט קפיצי העלים, ניתן להסיק את המסקנות הבאות:

1) מספר עלי הקפיץ הוא ביחס ישר לקשיחות קפיצי העלים.

כאשר רוחב ועובי קפיץ העלים נותרים ללא שינוי, ככל שמספר עלי הקפיץ גדול יותר, כך גדלה קשיחות מכלול קפיץ העלים; ככל שמספרם קטן יותר, כך הקשיחות קטנה יותר.

2) במקרה שתכנון קפיץ העלים הושלם, הוספת העלה הראשית אינה משפיעה על חיי השירות של מכלול קפיץ העלים, הכוח של כל עלה במכלול קפיץ העלים אחיד, ושיעור ניצול החומר סביר.

3) במקרה שתכנון קפיץ העלים הושלם, הגדלה או הקטנה של העלה שאינו הראשי תשפיע לרעה על המאמץ של עלים אחרים ועל חיי השירות של מכלול קפיץ העלים. יש להתאים את אורך העלים האחרים בו זמנית בעת הגדלה או הקטנה של מספר עלי הקפיץ.

לחדשות נוספות, אנא בקרו באתרwww.chleafspring.com.