Zakretna ruka se obično nalazi između točka i karoserije i predstavlja sigurnosnu komponentu vezanu za vozača koja prenosi silu, slabi prijenos vibracija i kontrolira smjer.
Zakretna ruka se obično nalazi između točka i karoserije, i to je sigurnosna komponenta vezana za vozača koja prenosi silu, smanjuje prijenos vibracija i kontrolira smjer.Ovaj članak predstavlja uobičajeni konstrukcijski dizajn ljuljačke ruke na tržištu, te uspoređuje i analizira utjecaj različitih konstrukcija na proces, kvalitetu i cijenu.
Ovjes šasije automobila se grubo dijeli na prednji i stražnji ovjes.I prednji i zadnji ovjes imaju zakretne ruke za povezivanje kotača i karoserije.Zakretne ruke se obično nalaze između točkova i karoserije.
Uloga zakretne ruke je da poveže točak i okvir, prenese silu, smanji prenos vibracija i kontroliše smer.To je sigurnosna komponenta koja uključuje vozača.U sistemu ovjesa postoje strukturni dijelovi koji prenose silu, tako da se kotači pomiču u odnosu na tijelo prema određenoj putanji.Strukturni dijelovi prenose opterećenje, a cijeli sistem ovjesa snosi performanse upravljanja automobilom.
Zajedničke funkcije i dizajn strukture ljuljačke ruke automobila
1. Da bi se ispunili zahtjevi prijenosa opterećenja, dizajna i tehnologije strukture zakretne ruke
Većina modernih automobila koristi nezavisne sisteme ovjesa.Prema različitim konstruktivnim oblicima, nezavisni sistemi ovjesa mogu se podijeliti na tip držača, tip vučne ruke, tip sa više karika, tip svijeće i tip McPherson.Poprečni krak i zadnji krak su struktura sa dvije sile za jednu ruku u višekraku, sa dvije priključne točke.Na kardanu su pod određenim uglom montirane dvije dvosilne šipke, a spojne linije spojnih točaka čine trokutastu strukturu.MacPherson prednja osovina je tipična zakretna ruka u tri tačke sa tri priključne tačke.Linija koja povezuje tri priključne točke je stabilna trokutna struktura koja može izdržati opterećenja u više smjerova.
Struktura zakretne ruke s dvije sile je jednostavna, a konstrukcijski dizajn se često određuje prema različitoj stručnosti i pogodnostima obrade svake kompanije.Na primjer, štancana limena konstrukcija (vidi sliku 1), projektna konstrukcija je jedna čelična ploča bez zavarivanja, a strukturna šupljina je uglavnom u obliku "I";zavarena konstrukcija od lima (vidi sliku 2), konstrukcijska konstrukcija je zavarena čelična ploča, a strukturna šupljina je više u obliku "口";ili se lokalne armaturne ploče koriste za zavarivanje i jačanje opasnog položaja;struktura za preradu stroja za kovanje čelika, strukturna šupljina je čvrsta, a oblik je uglavnom prilagođen prema zahtjevima rasporeda šasije;struktura za obradu aluminijumske mašine za kovanje (vidi sliku 3), struktura Šupljina je čvrsta, a zahtevi za oblik su slični kovanju čelika;konstrukcija čelične cijevi je jednostavne strukture, a strukturna šupljina je kružna.
Struktura zakretne ruke u tri tačke je komplikovana, a konstrukcijski dizajn se često određuje prema zahtevima OEM-a.U analizi simulacije kretanja, zakretna ruka ne može ometati druge dijelove, a većina njih ima zahtjeve za minimalnu udaljenost.Na primjer, žigosana limena konstrukcija se uglavnom koristi istovremeno sa zavarenom konstrukcijom od lima, rupa za kabelski svežanj senzora ili spojni držač klipnjače stabilizatora, itd. će promijeniti strukturu dizajna zakretne ruke;strukturna šupljina je i dalje u obliku "usta", a šupljina zakretne ruke će Zatvorena konstrukcija je bolja od nezatvorene strukture.Kovanje mašinski obrađene strukture, strukturna šupljina je uglavnom "I" oblika, koja ima tradicionalne karakteristike otpornosti na torziju i savijanje;livena mašinska konstrukcija, oblik i strukturna šupljina su uglavnom opremljeni rebrima za ojačanje i rupama za smanjenje težine prema karakteristikama livenja;zavarivanje lima Kombinovana konstrukcija sa kovanjem, zbog zahteva prostornog rasporeda šasije vozila, kuglični zglob je integrisan u kovanje, a kovanje je povezano sa limom;lijevano kovana aluminijska strojna struktura pruža bolju iskorišćenost materijala i produktivnost od kovanja, te je superiornija od čvrstoće materijala odljevaka, što je primjena nove tehnologije.
2. Smanjite prijenos vibracija na tijelo, a konstrukcijski dizajn elastičnog elementa na spojnoj točki ljuljačke ruke
Budući da površina puta po kojoj se automobil vozi ne može biti apsolutno ravna, sila vertikalne reakcije površine ceste koja djeluje na kotače je često udarna, posebno kada se vozi velikom brzinom po lošoj podlozi, ova sila udara također uzrokuje vozača da se osećate neprijatno., elastični elementi se ugrađuju u sistem ovjesa, a kruta veza se pretvara u elastičnu vezu.Nakon što je elastični element udaren, on stvara vibracije, a kontinuirane vibracije čine da se vozač osjeća neugodno, tako da su sistemu ovjesa potrebni elementi za prigušivanje kako bi se amplituda vibracija brzo smanjila.
Priključne točke u konstrukcijskom dizajnu zakretne ruke su spoj elastičnih elemenata i spoj kugličnog zgloba.Elastični elementi osiguravaju prigušivanje vibracija i mali broj rotacijskih i oscilirajućih stupnjeva slobode.Gumene čahure se često koriste kao elastične komponente u automobilima, a koriste se i hidraulične čahure i poprečne šarke.
Slika 2 Okretna ruka za zavarivanje lima
Struktura gumene čahure je uglavnom čelična cijev sa vanjskom gumom ili sendvič struktura čelična cijev-guma-čelična cijev.Unutrašnja čelična cijev zahtijeva zahtjeve za otpornost na pritisak i promjer, a nazubi protiv klizanja su uobičajeni na oba kraja.Gumeni sloj prilagođava formulu materijala i strukturu dizajna prema različitim zahtjevima krutosti.
Najudaljeniji čelični prsten često ima zahtjev za uglom za uvođenje, što je pogodno za presovanje.
Hidraulična čaura ima složenu strukturu i proizvod je složenog procesa i visoke dodane vrijednosti u kategoriji čaura.U gumi postoji šupljina, a u šupljini je ulje.Dizajn šupljine konstrukcije se izvodi prema zahtjevima performansi čahure.Ako ulje curi, čahura je oštećena.Hidraulične čahure mogu pružiti bolju krivu krutosti, utičući na ukupnu voznost vozila.
Poprečna šarka je složene strukture i sastavni je dio gumenih i kugličnih šarki.Može pružiti bolju izdržljivost od čahure, ugao zakretanja i ugao rotacije, posebnu krivu krutosti i zadovoljiti zahtjeve performansi cijelog vozila.Oštećene poprečne šarke stvaraju buku u kabini kada je vozilo u pokretu.
3. Sa kretanjem kotača, konstrukcijski dizajn elementa ljuljanja na spojnoj točki zakretne ruke
Neravna površina puta uzrokuje poskakivanje točkova gore-dole u odnosu na karoseriju (ram), a istovremeno se točkovi pomeraju, kao što su skretanje, pravo i sl., zahtevajući da putanja točkova ispuni određene zahteve.Okretna ruka i kardanski zglob su uglavnom povezani kugličnim zglobom.
Kuglična šarka zakretne ruke može da obezbedi ugao zakretanja veći od ±18° i može da obezbedi ugao rotacije od 360°.U potpunosti ispunjava zahtjeve za otpuštanje kotača i upravljanje.A kuglasta šarka ispunjava uslove garancije od 2 godine ili 60.000 km i 3 godine ili 80.000 km za celo vozilo.
Prema različitim metodama povezivanja između zakretne ruke i kugličnog zgloba (kuglasti zglob), može se podijeliti na vijčanu ili zakovicu, kuglična šarka ima prirubnicu;utisnuti spoj za smetnje, kuglasta šarka nema prirubnicu;integrisana, zakretna ruka i kuglasta šarka Sve u jednom.Kod jednolimene konstrukcije i višelimene zavarene konstrukcije, prve dvije vrste spojeva se više koriste;potonji tip veze kao što je kovanje čelika, kovanje aluminijuma i livenog gvožđa se više koristi
Kuglična šarka treba da zadovolji otpornost na habanje pod opterećenjem, zbog većeg radnog ugla od čahure, što je veći životni zahtev.Zbog toga je potrebno da se kuglična šarka dizajnira kao kombinovana struktura, uključujući dobro podmazivanje ljuljačke i sistem za podmazivanje otporan na prašinu i vodu.
Slika 3 Aluminijumska kovana zakretna ruka
Utjecaj dizajna ljuljačke ruke na kvalitetu i cijenu
1. Faktor kvaliteta: što lakši to bolje
Prirodna frekvencija karoserije (takođe poznata kao frekvencija slobodne vibracije sistema vibracija) određena krutošću ovjesa i masom koju podupire opruga ovjesa (opružena masa) jedan je od važnih pokazatelja performansi sistema ovjesa koji utiče na udobnost vožnje automobila.Frekvencija vertikalne vibracije koju koristi ljudsko tijelo je frekvencija kretanja tijela gore-dolje tokom hodanja, koja iznosi oko 1-1,6Hz.Prirodna frekvencija tijela treba biti što je moguće bliža ovom frekvencijskom opsegu.Kada je krutost sistema ovjesa konstantna, manja je opružna masa, manja je vertikalna deformacija ovjesa i veća je prirodna frekvencija.
Kada je vertikalno opterećenje konstantno, što je manja krutost ovjesa, to je niža prirodna frekvencija automobila i veći je prostor potreban za točak da skoči gore-dolje.
Kada su uslovi na putu i brzina vozila isti, što je manja masa bez opruge, to je manje udarno opterećenje na sistem ovjesa.Masa bez opruge uključuje masu kotača, masu kardanskog zgloba i vodeće ruke itd.
Općenito, aluminijska zakretna ruka ima najmanju masu, a ljuljačka od lijevanog željeza ima najveću masu.Drugi su između.
Budući da je masa kompleta zakretnih krakova uglavnom manja od 10 kg, u poređenju sa vozilom sa masom većom od 1000 kg, masa zakretne ruke ima mali uticaj na potrošnju goriva.
2. Faktor cijene: zavisi od plana dizajna
Što je više zahtjeva, to je veći trošak.Uz pretpostavku da strukturna čvrstoća i krutost zakretne ruke ispunjavaju zahtjeve, zahtjevi za tolerancijom proizvodnje, poteškoća proizvodnog procesa, vrsta i dostupnost materijala, te zahtjevi za površinskom korozijom, svi direktno utiču na cijenu.Na primjer, antikorozivni faktori: elektro-galvanizirani premaz, kroz površinsku pasivizaciju i druge tretmane, može postići oko 144h;površinska zaštita je podijeljena na katodni elektroforetski premaz boje, koji može postići otpornost na koroziju od 240h kroz podešavanje debljine premaza i metoda obrade;cink-gvožđe Ili cink-nikl premaz, koji može ispuniti zahtjeve antikorozivnog ispitivanja od više od 500h.Kako se zahtjevi za ispitivanjem korozije povećavaju, raste i cijena dijela.
Trošak se može smanjiti upoređivanjem dizajna i strukturnih shema okretne ruke.
Kao što svi znamo, različiti rasporedi tvrdih točaka pružaju različite performanse vožnje.Posebno treba istaći da isti raspored tvrdih tačaka i različiti dizajn priključnih tačaka mogu dovesti do različitih troškova.
Postoje tri vrste veze između strukturnih dijelova i kugličnih spojeva: spajanje preko standardnih dijelova (zavrtnja, matice ili zakovice), spajanje s umetkom i integracija.U poređenju sa standardnom strukturom povezivanja, struktura spoja koji se uklapa u interferencije smanjuje tipove delova, kao što su vijci, matice, zakovice i drugi delovi.Integrirana jednodijelna struktura veze koja se ne uklapa u interferencije smanjuje broj dijelova školjke kugličnog zgloba.
Postoje dva oblika veze između konstrukcijskog elementa i elastičnog elementa: prednji i stražnji elastični elementi su aksijalno paralelni i aksijalno okomiti.Različite metode određuju različite procese montaže.Na primjer, smjer pritiskanja čahure je u istom smjeru i okomit na tijelo zakretne ruke.Presa sa dvostrukom glavom sa jednom stanicom može se koristiti za istovremeno presovanje prednjih i zadnjih čahura, štedeći radnu snagu, opremu i vreme;Ako je smjer ugradnje nedosljedan (vertikalan), može se koristiti presa sa dvije glave s jednom stanicom za uzastopno pritiskanje i ugradnju čahure, čime se štedi radna snaga i oprema;kada je čahura dizajnirana da se utisne iznutra, potrebne su dvije stanice i dvije preše, sukcesivno utisnite čahuru.
