موازنة الإطارات
يصف التوازن في الإطارات، وتسمى أيضا عدم الاتزان الإطارات أو عدم التوازن الإطارات، وتوزيع الكتلة داخل إطار سيارة أو كامل عجلة (بما في ذلك حافة ) الذي تم تثبيته.
عندما تدور العجلة ، فإن عدم التناسق في توزيعها الشامل قد يتسبب في تطبيق القوى الدورية وعزم الدوران على المحور ، مما قد يتسبب في حدوث اضطرابات أثناء الركوب ، عادةً مثل الاهتزازات الرأسية والجانبية ، وقد يتسبب ذلك أيضًا في تأرجح مقود القيادة . يزداد تواتر وحجم اضطراب الركوب هذا بسرعة مع زيادة السرعة ، وقد يصبح تعليق السيارة متحمسًا عندما يساوي تردد الدوران للعجلة تردد الرنين في التعليق.
يتم قياس توازن الإطارات في المصانع ومتاجر الإصلاح بطريقتين: مع موازنات ثابتة وموازنات ديناميكية. يتم تخفيض أو رفض الإطارات التي بها اختلالات كبيرة. عندما يتم تركيب الإطارات على عجلات عند نقطة البيع ، يتم قياسها مرة أخرى على جهاز موازنة ، ويتم تطبيق أوزان التصحيح لمواجهة عدم التوازن المشترك. قد تتم إعادة توازن الإطارات إذا كان السائق يتصور الاهتزاز الزائد. يختلف توازن الإطارات عن ضبط زوايا العجل .
توازن ثابت
يتطلب التوازن الثابت أن يكون مركز كتلة العجلة على محور الدوران الخاص بها ، وعادة ما يكون ذلك في منتصف المحور الذي تم تركيبه عليه. يمكن قياس التوازن الثابت عن طريق آلة موازنة ثابتة حيث يتم وضع الإطارات على محور دوران رأسي غير دوار. إذا كان مركز كتلة الإطار غير موجود على هذا المحور العمودي ، فإن الجاذبية ستؤدي إلى انحراف المحور. تشير كمية الانحراف إلى حجم عدم الاتزان ، ويشير اتجاه الانحراف إلى الموقع الزاوي لعدم الاتزان. في مصانع تصنيع الإطارات ، تستخدم الموازنات الساكنة أجهزة استشعار مثبتة على مجموعة المغزل. في متاجر بيع الإطارات ، عادة ما تكون الموازنات الساكنة موازنات الفقاعات غير الدوارة ، حيث يتم الإشارة إلى حجم وزاوية عدم التوازن بواسطة الفقاعة المركزية في مقياس رؤية زجاجي مملوء بالزيت. في حين أن بعض المتاجر الصغيرة جداً التي تفتقر إلى الآلات المتخصصة لا تزال تقوم بهذه العملية ، فقد تم استبدالها إلى حد كبير في المتاجر الكبيرة بالآلات.
توازن ديناميكي
يتطلب التوازن الديناميكي محاذاة المحور الرئيسي للحظة القصور الذاتي للإطار مع المحور الذي يدور حوله الإطار ، وعادة ما يكون المحور الذي تم تركيبه عليه. في مصنع الإطارات ، يتم تثبيت الإطارات والعجلة على عجلة اختبار الماكينة ، ويتم تدوير المجموعة عند 100 دورة في الدقيقة (10 إلى 15) ميل بالساعة مع أجهزة استشعار حساسية عالية الأخيرة) أو أعلى ، 300 دورة في الدقيقة (55 إلى 60 ميلا في الساعة مع أجهزة استشعار حساسية منخفضة نموذجية) ، وقوى عدم الاتزان تقاس أجهزة الاستشعار. [1] يتم حل هذه القوى في قيم ثابتة وزوجية للطائرات الداخلية والخارجية للعجلة ، ومقارنة بتفاوت عدم الاتزان (الحد الأقصى المسموح به من حدود التصنيع). إذا لم يتم فحص الإطار ، فمن المحتمل أن يتسبب ذلك في حدوث اهتزاز في تعليق السيارة التي تركب عليها. في متاجر بيع الإطارات ، يتم فحص مجموعات الإطارات / العجلات على موازن الدوران ، والتي تحدد مقدار وزاوية عدم الاتزان. يتم بعد ذلك تركيب أوزان الميزان على الحافات الخارجية والداخلية للعجلة.
على الرغم من أن التوازن الديناميكي أفضل نظريًا من التوازن الثابت ، لأنه يمكن قياس وتصحيح كل من الاختلالات الديناميكية والثابتة ، فإن فعاليته موضع خلاف بسبب الطبيعة المرنة للمطاط. قد لا يتعرض أي إطار في آلة الغزل الحرة للتشوه بالطرد المركزي نفسه ، والتشويه الحراري ، والوزن والكامب الذي يحدث في مركبة. وبالتالي ، قد يخلق التوازن الديناميكي اختلالات جديدة غير مقصودة. [2]
يتطلب التوازن الديناميكي تقليديا إزالة العجلة من السيارة ، ولكن أجهزة الاستشعار المثبتة في السيارات الحديثة ، مثل نظام منع انغلاق المكابح ، تتيح تقدير الخلل أثناء القيادة. [3]
فيزياء التوازن الديناميكي
إلى التقريب الأول ، الذي يهمل التشوهات بسبب مرونته ، فإن العجلة هي دوار صلب مقيد للتدوير حول محورها. إذا لم يتم محاذاة المحور الرئيسي للحظة القصور الذاتي للعجلة مع المحور ، نظرًا لتوزيع الكتلة غير المتماثل ، فإن عزم الدوران الخارجي ، العمودي على المحور ، ضروري لإجبار العجلة على الدوران حول المحور. يجب توفير هذا العزم الإضافي بواسطة المحور وتوجيهه يدور باستمرار مع العجلة. يتم تطبيق رد فعل هذا العزم ، بموجب قانون نيوتن الثالث على المحور ، الذي ينقله إلى التعليق ويمكن أن يسبب اهتزازه. يمكن لفنيي السيارات تقليل هذا الاهتزاز إلى مستوى مقبول عند موازنة العجلة بإضافة كتل صغيرة إلى جنوط العجلات الداخلية والخارجية التي تجعل المحور الرئيسي في محاذاة مع المحور.
اهتزاز السيارة
قد يحدث الاهتزاز في السيارات لأسباب عديدة ، مثل عدم توازن العجلات ، أو شكل الإطارات أو العيوب ، أو نبض المكابح ، أو مكونات القيادة ، أو مكونات التعليق ، أو المقود. قد تؤدي المواد الغريبة ، مثل قطران الطرق أو الأحجار أو الجليد أو الثلج ، المحصور في إطار العجلة أو الملتصقة بطريقة أخرى بالإطار أو العجلة ، إلى حدوث خلل مؤقت وتهتز لاحق. [4]
العواقب البيئية
كل عام ، يتم ربط الملايين من الأوزان الصغيرة بالإطارات من قبل فنيي السيارات الذين يوازنون بينها. تقليديا ، تم صنع هذه الأوزان من الرصاص . تشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى 500000 رطل من الرصاص ، بعد أن سقطت من عجلات السيارة ، انتهى بها المطاف في البيئة. [5] وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية ، يبلغ إجمالي هذه في جميع أنحاء العالم أكثر من 20،000 طن من الرصاص سنويًا ، [6] وبالتالي يتم تشجيع استخدام مواد أقل سمية. [7] في أوروبا ، تم حظر أوزان الرصاص منذ عام 2005 ؛ في الولايات المتحدة ، حظرت بعض الولايات عليها أيضًا. البدائل هي أوزان مصنوعة من خلائط الرصاص التي تشتمل على الزنك أو النحاس ، أو الأوزان الخالية تمامًا من الرصاص. [8] بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر منتجات موازنة الإطارات الداخلية بديلاً ممكنًا لموازنة الإطارات. إنها منتجات يتم إدخالها في الإطار عندما يتم تثبيتها على الحافة ، وبالتالي ، يتم التخلص من استخدام أوزان مطرقة أو أوزان الشريط. [ بحاجة لمصدر ]
أنظر أيضا
- تمايل السرعة
- Rotordynamics
- ^ aa1car.com
- ^ "How to balance your own tires at home the old school way; bubble balancing | Helping you work smarter not harder". rtstools.com (بالإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2018-10-05.
- ^ Jianbo Lu, Dimitar Filev and Len Johnson (2011). "Real-time Tire Imbalance Detection Using ABS Wheel Speed Sensors". AE Int. J. Mater. Manuf. ج. 4 ع. 1: 1036–1047. DOI:10.4271/2011-01-0981.
- ^ Kingston Heritage (19 فبراير 2016). "What to do if your car gets the shakes after a snow storm". Metroland Media Group Ltd. اطلع عليه بتاريخ 2018-10-05.
You may end up with ice and snow packed in your wheels. This solid clump of ice causes a steering-wheel shake because the added mass rotating with the wheel throws off the wheel balance.
- ^ Schnubel، Mark (2014). Today's Technician: Automotive Suspension & Steering Classroom Manual and Shop Manual. Cengage Learning. ص. 607. ISBN:9781305178410.
- ^ National Lead Free Wheel Weight Initiative (NLFWWI). epa.gov. Retrieved on 2012-06-26.
- ^ "Postal Services pledges to remove 8,000 pounds of lead". American Recycler. يناير 2009. ص. B2. اطلع عليه بتاريخ 2016-05-03.
- ^ Gilles، Tim (2012). Automotive Service: Inspection, Maintenance, Repair. Cengage Learning. ص. 1167. ISBN:9781133420682.