საქანელა მკლავი, როგორც წესი, საჭესა და კორპუსს შორის მდებარეობს და ის მძღოლთან დაკავშირებული უსაფრთხოების კომპონენტია, რომელიც ძალის გადამცემია, ვიბრაციის გადაცემას ასუსტებს და მიმართულებას აკონტროლებს.
საქანელა მკლავი, როგორც წესი, ბორბალსა და კორპუსს შორის მდებარეობს და ის დრაივერთან დაკავშირებული უსაფრთხოების კომპონენტია, რომელიც გადასცემს ძალას, ამცირებს ვიბრაციის გადაცემას და აკონტროლებს მიმართულებას. ეს სტატია წარმოგვიდგენს ბაზარზე არსებული საქანელა მკლავის გავრცელებულ სტრუქტურულ დიზაინს და ადარებს და აანალიზებს სხვადასხვა სტრუქტურის გავლენას პროცესზე, ხარისხსა და ფასზე.
ავტომობილის შასის საკიდარი დაახლოებით იყოფა წინა და უკანა საკიდარებად. როგორც წინა, ასევე უკანა საკიდარებს აქვთ საქანელა მკლავები ბორბლებისა და კორპუსის დასაკავშირებლად. საქანელა მკლავები, როგორც წესი, ბორბლებსა და კორპუსს შორის მდებარეობს.
წამყვანი საქანელის როლია ბორბლისა და ჩარჩოს დაკავშირება, ძალის გადაცემა, ვიბრაციის გადაცემის შემცირება და მიმართულების კონტროლი. ეს არის მძღოლთან დაკავშირებული უსაფრთხოების კომპონენტი. დაკიდების სისტემაში არის ძალის გადამცემი სტრუქტურული ნაწილები, რათა ბორბლები ძარასთან მიმართებაში გარკვეული ტრაექტორიის მიხედვით მოძრაობდნენ. სტრუქტურული ნაწილები გადასცემენ დატვირთვას და მთელი დაკიდების სისტემა უზრუნველყოფს ავტომობილის მართვას.
ავტომობილის საქანელა მკლავის საერთო ფუნქციები და სტრუქტურის დიზაინი
1. დატვირთვის გადაცემის, საქანელა მკლავის სტრუქტურის დიზაინისა და ტექნოლოგიის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად
თანამედროვე ავტომობილების უმეტესობა იყენებს დამოუკიდებელ საკიდარ სისტემებს. სხვადასხვა სტრუქტურული ფორმის მიხედვით, დამოუკიდებელი საკიდარი სისტემები შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: მხრის ძვლის ტიპი, უკანა მკლავის ტიპი, მრავალბმულიანი ტიპი, სანთლის ტიპი და მაკფერსონის ტიპი. განივი მკლავი და უკანა მკლავი წარმოადგენს ორძალიან სტრუქტურას მრავალბმულიან ერთ მკლავში, ორი შეერთების წერტილით. ორი ორძალიანი ღერო აწყობილია უნივერსალურ სახსარზე გარკვეული კუთხით და შეერთების წერტილების შემაერთებელი ხაზები ქმნის სამკუთხა სტრუქტურას. მაკფერსონის წინა საკიდარის ქვედა მკლავი არის ტიპიური სამწერტილიანი საქანელი მკლავი სამი შეერთების წერტილით. სამი შეერთების წერტილის დამაკავშირებელი ხაზი არის სტაბილური სამკუთხა სტრუქტურა, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს დატვირთვას მრავალი მიმართულებით.
ორძალიანი საქანელა მკლავის სტრუქტურა მარტივია და სტრუქტურული დიზაინი ხშირად განისაზღვრება თითოეული კომპანიის პროფესიული გამოცდილებისა და დამუშავების მოხერხებულობის მიხედვით. მაგალითად, ჭედური ლითონის ფურცლის სტრუქტურა (იხ. სურათი 1), დიზაინის სტრუქტურა არის ერთი ფოლადის ფირფიტა შედუღების გარეშე, ხოლო სტრუქტურული ღრუ ძირითადად "I" ფორმისაა; ლითონის ფურცლის შედუღებული სტრუქტურა (იხ. სურათი 2), დიზაინის სტრუქტურა არის შედუღებული ფოლადის ფირფიტა, ხოლო სტრუქტურული ღრუ უფრო "口" ფორმისაა; ან ადგილობრივი გამაგრების ფირფიტები გამოიყენება შედუღების და სახიფათო პოზიციის გასამაგრებლად; ფოლადის სამჭედლო მანქანის დამუშავების სტრუქტურაში სტრუქტურული ღრუ არის მყარი და ფორმა ძირითადად რეგულირდება შასის განლაგების მოთხოვნების შესაბამისად; ალუმინის სამჭედლო მანქანის დამუშავების სტრუქტურაში (იხ. სურათი 3), სტრუქტურა ღრუ არის მყარი და ფორმის მოთხოვნები მსგავსია ფოლადის სამჭედლო მასალისა; ფოლადის მილის სტრუქტურა არის მარტივი სტრუქტურით და სტრუქტურული ღრუ არის წრიული.
სამწერტილიანი საქანელა მკლავის სტრუქტურა რთულია და სტრუქტურული დიზაინი ხშირად განისაზღვრება OEM-ის მოთხოვნების შესაბამისად. მოძრაობის სიმულაციის ანალიზში, საქანელა მკლავს არ შეუძლია სხვა ნაწილებთან შერევა და მათ უმეტესობას მინიმალური მანძილის მოთხოვნები აქვს. მაგალითად, ჭედური ლითონის ფურცლის სტრუქტურა ძირითადად გამოიყენება ლითონის ფურცლის შედუღებულ სტრუქტურასთან ერთად, სენსორის აღკაზმულობის ხვრელი ან სტაბილიზატორის ზოლის დამაკავშირებელი ღეროს შემაერთებელი სამაგრი და ა.შ. შეცვლის საქანელა მკლავის დიზაინის სტრუქტურას; სტრუქტურული ღრუ კვლავ „პირის“ ფორმისაა და საქანელა მკლავის ღრუ დახურული სტრუქტურა უკეთესია, ვიდრე ღია სტრუქტურა. ჭედვის დამუშავებული სტრუქტურის შემთხვევაში, სტრუქტურული ღრუ ძირითადად „I“ ფორმისაა, რომელსაც აქვს ბრუნვისა და მოხრის წინააღმდეგობის ტრადიციული მახასიათებლები; ჩამოსხმის დამუშავებული სტრუქტურა, ფორმა და სტრუქტურული ღრუ ძირითადად აღჭურვილია გამაგრების ნეკნებით და წონის შემამცირებელი ხვრელებით ჩამოსხმის მახასიათებლების შესაბამისად; ლითონის ფურცლის შედუღება კომბინირებული სტრუქტურა ჭედვასთან, ავტომობილის შასის განლაგების სივრცის მოთხოვნების გამო, ბურთულიანი სახსარი ინტეგრირებულია ჭედვაში და ჭედვა დაკავშირებულია ლითონის ფურცლებთან; ჩამოსხმული ალუმინის დამუშავების სტრუქტურა უზრუნველყოფს მასალის უკეთეს გამოყენებას და პროდუქტიულობას, ვიდრე გაყალბება და აქვს უმაღლესი ხარისხის სიმტკიცე ჩამოსხმულ ნაკეთობებთან შედარებით, რაც ახალი ტექნოლოგიების გამოყენების შედეგია.
2. ვიბრაციის სხეულზე გადაცემის შემცირება და ელასტიური ელემენტის სტრუქტურული დიზაინი საქანელა მკლავის შეერთების წერტილში
ვინაიდან გზის ზედაპირი, რომელზეც ავტომობილი მოძრაობს, არ შეიძლება იყოს აბსოლუტურად ბრტყელი, ბორბლებზე მოქმედი გზის ზედაპირის ვერტიკალური რეაქციის ძალა ხშირად დარტყმითი ხასიათისაა, განსაკუთრებით ცუდ გზის ზედაპირზე მაღალი სიჩქარით მოძრაობისას. ეს დარტყმითი ძალა მძღოლში დისკომფორტს იწვევს. დაკიდების სისტემაში დამონტაჟებულია ელასტიური ელემენტები, რომლებიც ხისტი შეერთებით გარდაიქმნება ელასტიურ შეერთებად. ელასტიური ელემენტის დარტყმის შემდეგ ის ვიბრაციას წარმოქმნის, რაც უწყვეტი ვიბრაციის შედეგად მძღოლს დისკომფორტს უქმნის, ამიტომ დაკიდების სისტემას ვიბრაციის ამპლიტუდის სწრაფად შესამცირებლად ამორტიზატორი ელემენტები სჭირდება.
საქანელა მკლავის სტრუქტურულ დიზაინში შეერთების წერტილებია ელასტიური ელემენტის შეერთება და ბურთულიანი სახსრის შეერთება. ელასტიური ელემენტები უზრუნველყოფენ ვიბრაციის ჩაქრობას და ბრუნვისა და რხევის თავისუფლების მცირე რაოდენობას. რეზინის ბუჩქები ხშირად გამოიყენება როგორც ელასტიური კომპონენტები ავტომობილებში, ასევე გამოიყენება ჰიდრავლიკური ბუჩქები და განივი საკინძები.
სურათი 2 ლითონის ფურცლის შედუღების საქანელა მკლავი
რეზინის ბუჩქის სტრუქტურა ძირითადად წარმოადგენს ფოლადის მილს გარედან რეზინით, ან ფოლადის მილი-რეზინი-ფოლადის მილის სენდვიჩის სტრუქტურას. შიდა ფოლადის მილს სჭირდება წნევის წინააღმდეგობის და დიამეტრის მოთხოვნები, ხოლო ორივე ბოლოში გავრცელებულია მოცურების საწინააღმდეგო დაკბილულები. რეზინის ფენა არეგულირებს მასალის ფორმულას და დიზაინის სტრუქტურას სხვადასხვა სიმტკიცის მოთხოვნების შესაბამისად.
გარეთა ფოლადის რგოლს ხშირად აქვს შეყვანის კუთხის მოთხოვნა, რაც ხელს უწყობს დაპრესილი მორგებას.
ჰიდრავლიკურ ბუჩქს რთული სტრუქტურა აქვს და წარმოადგენს პროდუქტს, რომელსაც აქვს რთული პროცესი და მაღალი დამატებითი ღირებულება ბუჩქების კატეგორიაში. რეზინაში არის ღრუ, ღრუში კი ზეთი. ღრუს სტრუქტურის დიზაინი ხორციელდება ბუჩქის მუშაობის მოთხოვნების შესაბამისად. ზეთის გაჟონვის შემთხვევაში, ბუჩქი ზიანდება. ჰიდრავლიკურ ბუჩქებს შეუძლიათ უზრუნველყონ უკეთესი სიხისტის მრუდი, რაც გავლენას ახდენს ავტომობილის საერთო მართვაზე.
განივი საკინძი რთული სტრუქტურისაა და რეზინისა და ბურთულიანი საკინძების კომპოზიტურ ნაწილს წარმოადგენს. მას შეუძლია უზრუნველყოს უკეთესი გამძლეობა, რხევის კუთხე და ბრუნვის კუთხე, განსაკუთრებული სიმტკიცის მრუდი, და დააკმაყოფილოს მთელი სატრანსპორტო საშუალების მუშაობის მოთხოვნები. დაზიანებული განივი საკინძები მოძრაობისას კაბინაში ხმაურს წარმოქმნის.
3. ბორბლის მოძრაობით, საქანელა ელემენტის სტრუქტურული დიზაინი საქანელა მკლავის შეერთების წერტილში
არათანაბარი გზის ზედაპირი იწვევს ბორბლების ზევით-ქვევით ხტუნვას კორპუსთან (ჩარჩოსთან) შედარებით და ამავდროულად ბორბლები მოძრაობენ, მაგალითად, მობრუნებისას, სწორი მიმართულებით მოძრაობისას და ა.შ., რაც მოითხოვს ბორბლების ტრაექტორიის დაკმაყოფილებას გარკვეული მოთხოვნების შესაბამისად. საქანელა მკლავი და უნივერსალური სახსარი ძირითადად დაკავშირებულია ბურთულიანი საკინძით.
საქანელა მკლავის ბურთულიან საკინძს შეუძლია უზრუნველყოს ±18°-ზე მეტი საქანელა კუთხე და 360° ბრუნვის კუთხე. სრულად აკმაყოფილებს ბორბლის გადახრისა და საჭის მართვის მოთხოვნებს. ასევე, ბურთულიანი საკინძი აკმაყოფილებს 2 წლიანი ანუ 60,000 კმ-ის და მთელი ავტომობილისთვის 3 წლიანი ანუ 80,000 კმ-ის გარანტიის მოთხოვნებს.
საქანელა მკლავსა და ბურთულიან სახსარს (ბურთულიან სახსარს) შორის შეერთების სხვადასხვა მეთოდის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს ჭანჭიკიანი ან მოქლონიანი შეერთებით, ბურთულიან სახსარს აქვს ფლანგი; დაჭერის ინტერფერენციული შეერთებით, ბურთულიან სახსარს არ აქვს ფლანგი; ინტეგრირებული, საქანელა მკლავი და ბურთულიანი სახსარი ერთშია. ერთფურცლიანი ლითონის კონსტრუქციებისა და მრავალფურცლიანი ლითონის შედუღებული კონსტრუქციებისთვის, პირველი ორი ტიპის შეერთება უფრო ფართოდ გამოიყენება; მეორე ტიპის შეერთება, როგორიცაა ფოლადის ჭედვა, ალუმინის ჭედვა და თუჯი, უფრო ფართოდ გამოიყენება.
ბურთულიანი საკინძი უნდა აკმაყოფილებდეს ცვეთამედეგობის მოთხოვნებს დატვირთვის პირობებში, რადგან სამუშაო კუთხე ბუჩქთან შედარებით უფრო დიდია, რაც უფრო მეტ ხანს მოითხოვს. ამიტომ, ბურთულიანი საკინძი უნდა იყოს დაპროექტებული კომბინირებული სტრუქტურის სახით, მათ შორის საქანელა საყრდენის კარგი შეზეთვით და მტვერგაუმტარი და წყალგაუმტარი შეზეთვის სისტემით.
სურათი 3 ალუმინის ჭედური საქანელა მკლავი
საქანელა მკლავის დიზაინის გავლენა ხარისხსა და ფასზე
1. ხარისხის ფაქტორი: რაც უფრო მსუბუქია, მით უკეთესი
სხეულის ბუნებრივი სიხშირე (ასევე ცნობილია, როგორც ვიბრაციული სისტემის თავისუფალი ვიბრაციის სიხშირე), რომელიც განისაზღვრება საკიდრის სიმტკიცით და საკიდრის ზამბარის (ზამბარიანი მასის) მიერ დაჭერილი მასით, საკიდრის სისტემის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ინდიკატორია, რომელიც გავლენას ახდენს ავტომობილის მგზავრობის კომფორტზე. ადამიანის სხეულის მიერ გამოყენებული ვერტიკალური ვიბრაციის სიხშირე არის სხეულის ზემოთ და ქვემოთ მოძრაობის სიხშირე სიარულის დროს, რაც დაახლოებით 1-1.6 ჰც-ია. სხეულის ბუნებრივი სიხშირე რაც შეიძლება ახლოს უნდა იყოს ამ სიხშირის დიაპაზონთან. როდესაც საკიდრის სისტემის სიმტკიცე მუდმივია, რაც უფრო მცირეა ზამბარიანი მასა, მით უფრო მცირეა საკიდრის ვერტიკალური დეფორმაცია და მით უფრო მაღალია ბუნებრივი სიხშირე.
როდესაც ვერტიკალური დატვირთვა მუდმივია, რაც უფრო მცირეა საკიდრის სიმტკიცე, მით უფრო დაბალია ავტომობილის ბუნებრივი სიხშირე და მით უფრო დიდი სივრცეა საჭირო ბორბლის ზევით-ქვევით ხტომისთვის.
როდესაც გზის პირობები და ავტომობილის სიჩქარე ერთნაირია, რაც უფრო მცირეა დაუზამბარებელი მასა, მით უფრო მცირეა დარტყმითი დატვირთვა საკიდარ სისტემაზე. დაუზამბარებელი მასა მოიცავს ბორბლის მასას, უნივერსალური სახსრის და წამყვანი მკლავის მასას და ა.შ.
ზოგადად, ალუმინის საქანელას ყველაზე მსუბუქი მასა აქვს, ხოლო თუჯის საქანელას - ყველაზე დიდი. სხვები შუალედურ მდგომარეობაში არიან.
ვინაიდან საქანელა მკლავების ნაკრების მასა ძირითადად 10 კგ-ზე ნაკლებია, 1000 კგ-ზე მეტი მასის მქონე სატრანსპორტო საშუალებასთან შედარებით, საქანელა მკლავის მასას საწვავის მოხმარებაზე მცირე გავლენა აქვს.
2. ფასის ფაქტორი: დამოკიდებულია დიზაინის გეგმაზე
რაც უფრო მეტი მოთხოვნაა, მით უფრო მაღალია ფასი. იმ პირობით, რომ საქანელა მკლავის სტრუქტურული სიმტკიცე და სიმტკიცე აკმაყოფილებს მოთხოვნებს, წარმოების ტოლერანტობის მოთხოვნები, წარმოების პროცესის სირთულე, მასალის ტიპი და ხელმისაწვდომობა, ასევე ზედაპირის კოროზიის მოთხოვნები პირდაპირ გავლენას ახდენს ფასზე. მაგალითად, ანტიკოროზიული ფაქტორები: ელექტროგალვანიზებული საფარი, ზედაპირის პასივაციისა და სხვა დამუშავების გზით, შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 144 საათს; ზედაპირის დაცვა იყოფა კათოდურ ელექტროფორეზულ საღებავის საფარად, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს 240 საათს კოროზიისადმი მდგრადობას საფარის სისქისა და დამუშავების მეთოდების რეგულირებით; თუთია-რკინის ან თუთია-ნიკელის საფარად, რომელსაც შეუძლია დააკმაყოფილოს 500 საათზე მეტი ანტიკოროზიული ტესტის მოთხოვნები. კოროზიის ტესტის მოთხოვნების ზრდასთან ერთად, იზრდება ნაწილის ღირებულებაც.
ღირებულების შემცირება შესაძლებელია საქანელა მკლავის დიზაინისა და სტრუქტურული სქემების შედარებით.
როგორც ყველამ ვიცით, სხვადასხვა მყარი წერტილის მოწყობა განსხვავებულ მართვის მაჩვენებლებს უზრუნველყოფს. კერძოდ, უნდა აღინიშნოს, რომ ერთი და იგივე მყარი წერტილის მოწყობა და სხვადასხვა შეერთების წერტილის დიზაინი შეიძლება განსხვავებულ ხარჯებს გულისხმობდეს.
სტრუქტურულ ნაწილებსა და ბურთულებიან შეერთებებს შორის შეერთების სამი ტიპი არსებობს: სტანდარტული ნაწილების (ჭანჭიკები, თხილები ან მოქლონები) მეშვეობით შეერთება, ინტერფერენციული შეერთება და ინტეგრაცია. სტანდარტულ შეერთების სტრუქტურასთან შედარებით, ინტერფერენციული შეერთების სტრუქტურა ამცირებს ნაწილების ტიპებს, როგორიცაა ჭანჭიკები, თხილები, მოქლონები და სხვა ნაწილები. ინტეგრირებული, ერთნაწილიანი შეერთების სტრუქტურასთან შედარებით, ამცირებს ბურთულიანი შეერთების გარსის ნაწილების რაოდენობას.
სტრუქტურულ ელემენტსა და ელასტიურ ელემენტს შორის კავშირის ორი ფორმა არსებობს: წინა და უკანა ელასტიური ელემენტები ღერძულად პარალელური და ღერძულად პერპენდიკულარულია. სხვადასხვა მეთოდი განსაზღვრავს აწყობის სხვადასხვა პროცესს. მაგალითად, ბუჩქის დაჭერის მიმართულება ერთი და იგივე მიმართულებითაა და პერპენდიკულარულია მოძრავი მკლავის კორპუსის მიმართ. ერთსადგურიანი ორთავა პრესის გამოყენება შესაძლებელია წინა და უკანა ბუჩქების ერთდროულად დასაჭერად, რაც ზოგავს ადამიანურ ძალას, აღჭურვილობას და დროს; თუ მონტაჟის მიმართულება არათანმიმდევრულია (ვერტიკალური), ერთსადგურიანი ორთავა პრესის გამოყენება შესაძლებელია ბუჩქის თანმიმდევრულად დასაჭერად და დასამონტაჟებლად, რაც ზოგავს ადამიანურ ძალას და აღჭურვილობას; როდესაც ბუჩქი განკუთვნილია შიგნიდან დასაჭერად, საჭიროა ორი სადგური და ორი პრესა, რათა ბუჩქი თანმიმდევრულად დააჭიროთ.
