استخدام ممتصات الصدمات اللولبية

يتكوّن مسمار التثبيت غير المُؤثِّر في قطع تثبيت السيارات من قضيب برغي يحمل رأسًا بقطر أكبر من قطر القضيب، بالإضافة إلى عمود مطاطي. يُدمَج رأس البرغي في طرفي العمود المطاطي، بحيث تكون وجهة الرأس القريبة من العمود مستوية مع وجهة العمود المطاطي، مع بروز طفيف. وتكون قضبان البرغي عند طرفي العمود المطاطي متماثلة المحور. فلنتعرّف على استخدام ممتص الصدمات البرغي!

تتمثل ميزة ممتص الصدمات اللولبي لمسامير تثبيت السيارات في أن وسادة الممتص المصنوعة من المطاط مدمجة مع البرغي، مما يتيح إمكانية جعل العمود المطاطي كبيرًا أو سميكًا بما يكفي دون زيادة عدد الأجزاء، الأمر الذي يعزز مقاومة الأجهزة والعدادات في الاتجاهين المحوري والشعاعي، ويُحسّن أداء امتصاص الصدمات. كما أن مرونة العمود المطاطي وقدرته على التحمل تقللان من متطلبات دقة التركيب بالنسبة للبراغي. بالإضافة إلى ذلك، يتميز ممتص الصدمات اللولبي ببنية بسيطة، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في دعم وصلات الأجهزة والمعدات.

في نظام التعليق، ومن أجل جعل الأجزاء المرنة تهتز عند تعرضها للصدمات وتحسين سلاسة حركة السيارة، يُركّب ممتص صدمات لولبي بالتوازي مع الأجزاء المرنة في نظام التعليق. ولتخفيف الاهتزازات، فإن معظم المخمدات المستخدمة في أنظمة تعليق السيارات هي مخمدات تعمل بالسوائل. وتتمثل آلية عملها في أنه عند حدوث حركة نسبية نتيجة الاهتزاز بين الهيكل (أو الجسم) والمحور، يتحرك المكبس داخل المخمد صعودًا وهبوطًا. وفي هذه الحالة، ينشأ قوة ممانعة للحركة نتيجة الاحتكاك بين الفتحة والزيت، وكذلك بسبب الاحتكاك الداخلي بين جزيئات الزيت، مما يؤدي إلى تحويل طاقة الاهتزاز في السيارة إلى طاقة حرارية في الزيت، والتي يتم بعدها تبديدها عبر ممتص الصدمات. وبعد امتصاص الطاقة، تُطلق هذه الطاقة إلى الغلاف الجوي. وبافتراض ثبات عوامل مثل مساحة مقطع قناة مرور الزيت، فإن قوة التخميد تزداد أو تنقص تبعًا لسرعة الحركة النسبية بين الهيكل والمحور (أو العجلة)، وهي مرتبطة بلزوجة الزيت.

تلعب المخمدات الهيدروليكية والعناصر المرنة دورًا في تخفيف الصدمات وامتصاصها. فإذا كانت قوة التخميد كبيرة جدًا، فإن مرونة نظام التعليق تضعف، وقد يتعرض اتصال المخمد الهيدروليكي أحيانًا للتلف. لذلك يتم ضبط التعارض بين العنصر المرن والمخمد.

1) أثناء شوط الضغط في ممتص الصدمات اللولبي (عند اقتراب المحور والإطار)، تكون قوة التخميد في ممتص الصدمات الهيدروليكي صغيرة، بينما يُبرز العنصر المرن تأثيره المرن بالكامل لتخفيف الصدمة. وفي هذه الحالة، يضطلع العنصر المرن بدور رئيسي.

2) أثناء شوط التمدد في نظام التعليق (عند فصل الجسر عن الهيكل)، يتم زيادة قوة التخميد لامتصاص الصدمات اللولبي لجعله يُخفّف الاهتزازات بسرعة.

3) عندما تصبح السرعة النسبية بين المحاور كبيرة جدًا، يزيد المثبط تلقائيًا من تدفق السائل، مما يستلزم إبقاء قوة التخميد دائمًا ضمن حد معين لتفادي أحمال الصدمات المفرطة.

يستخدم نظام التعليق في السيارات على نطاق واسع ممتصات الصدمات الكاسيتية، حيث تؤدي كل من حركتي الضغط والامتداد دور امتصاص الصدمات، وتُعرف هذه بأنها ممتصات صدمات ذات فعل مزدوج. كما تُستخدم أنواع جديدة من ممتصات الصدمات، منها ممتصات الصدمات المملوءة بالغاز وممتصات الصدمات القابلة لضبط المقاومة.

يبيّن مبدأ عمل ممتص الصدمات اللولبي أنه أثناء شوط الضغط، تقترب عجلة السيارة من الهيكل، فيُضغط الممتص، ويتحرك المكبس داخله نحو الأسفل. يتناقص حجم الحجرة السفلى للمكبس، فترتفع الضغوط الهيدروليكية، ويجري الزيت إلى الحجرة الواقعة فوق المكبس (الحجرة العلوية) عبر صمام التدفق. وبما أن الحجرة العلوية مشغولة جزئياً بقضيب المكبس، فإن الزيادة في حجم الحجرة العلوية تكون أقل من الانخفاض في حجم الحجرة السفلى، فيدفع جزء من الزيت صمام الضغط ويعود إلى الأسطوانة. وبفضل هذه الصمامات، يُحفظ الزيت، وتتعرض المنظومة التعليقية لحركة ضغط، مما يولّد قوة تخميد. وعندما يمدّ ممتص الصدمات اللولبي الشوط، تبتعد العجلة عن الهيكل، وهو ما يعادل إطالة طول الممتص. وفي هذه الحالة، يتحرك مكبس الممتص نحو الأعلى؛ فترتفع الضغوط الهيدروليكية في الحجرة العلوية للمكبس، فيُغلق صمام التدفق، ويقوم الزيت الموجود في الحجرة العلوية بدفع صمام التمدد ليتدفق إلى الحجرة السفلى.

بسبب وجود قضيب المكبس، لا يكفي الزيت المتدفق من الحجرة العلوية لاستيعاب الزيادة في حجم الحجرة السفلية، مما يؤدي أساسًا إلى تشكيل درجة فراغ في الحجرة السفلية. وفي هذه الحالة، يدفع الزيت الموجود في الخزان صمام التعويض رقم 7 ويدخل إلى الحجرة السفلية لإعادة التعبئة. ومن خلال تأثير التخميد الناتج عن هذه الصمامات، يمارس نظام التعليق تأثيرًا مخففًا على حركة الشد. وبما أن صلابة وقوة نابض صمام الشد مصممتان لتكونا أكبر من تلك الخاصة بصمام الضغط، فإن مجموع مساحات ممرات الفتحة المفتوحة عادةً والمخصصة لصمام الشد عند نفس الضغط يكون أصغر من مساحة المقطع العرضي لممر صمام الضغط والفتحة المفتوحة عادةً المقابلة له. ولذلك، فإن قوة التخميد الناتجة عن ممتص الصدمات اللولبي أثناء شوط الشد تكون أكبر منها أثناء شوط الضغط، مما يستلزم تخفيضًا سريعًا للاهتزازات.

ما سبق يوضح استخدام ممتص الصدمات اللولبي. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد، فلا تتردد في الاتصال بنا!