स्विंग आर्म आमतौर पर पहिये और बॉडी के बीच स्थित होता है, और यह ड्राइवर से संबंधित एक सुरक्षा घटक है जो बल संचारित करता है, कंपन संचरण को कमजोर करता है और दिशा को नियंत्रित करता है।
स्विंग आर्म आमतौर पर पहिये और बॉडी के बीच स्थित होता है, और यह ड्राइवर से संबंधित एक सुरक्षा घटक है जो बल संचारित करता है, कंपन संचरण को कम करता है और दिशा को नियंत्रित करता है। यह लेख बाज़ार में स्विंग आर्म के सामान्य संरचनात्मक डिज़ाइन का परिचय देता है, और प्रक्रिया, गुणवत्ता और कीमत पर विभिन्न संरचनाओं के प्रभाव की तुलना और विश्लेषण करता है।
कार चेसिस सस्पेंशन को मोटे तौर पर फ्रंट सस्पेंशन और रियर सस्पेंशन में विभाजित किया गया है। आगे और पीछे दोनों सस्पेंशन में पहियों और बॉडी को जोड़ने के लिए स्विंग आर्म हैं। स्विंग आर्म्स आमतौर पर पहियों और शरीर के बीच स्थित होते हैं।
गाइड स्विंग आर्म की भूमिका पहिया और फ्रेम को जोड़ना, बल संचारित करना, कंपन संचरण को कम करना और दिशा को नियंत्रित करना है। यह ड्राइवर से जुड़ा एक सुरक्षा घटक है। निलंबन प्रणाली में बल-संचारण संरचनात्मक भाग होते हैं, ताकि पहिये एक निश्चित प्रक्षेपवक्र के अनुसार शरीर के सापेक्ष चलें। संरचनात्मक भाग भार संचारित करते हैं, और संपूर्ण निलंबन प्रणाली कार के संचालन प्रदर्शन को वहन करती है।
कार स्विंग आर्म के सामान्य कार्य और संरचना डिजाइन
1. लोड ट्रांसफर, स्विंग आर्म संरचना डिजाइन और प्रौद्योगिकी की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए
अधिकांश आधुनिक कारें स्वतंत्र सस्पेंशन सिस्टम का उपयोग करती हैं। विभिन्न संरचनात्मक रूपों के अनुसार, स्वतंत्र निलंबन प्रणालियों को विशबोन प्रकार, ट्रेलिंग आर्म प्रकार, मल्टी-लिंक प्रकार, कैंडल प्रकार और मैकफर्सन प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। क्रॉस आर्म और ट्रेलिंग आर्म मल्टी-लिंक में एक आर्म के लिए दो कनेक्शन बिंदुओं के साथ दो-बल संरचना हैं। दो दो-बल वाली छड़ें एक निश्चित कोण पर सार्वभौमिक जोड़ पर इकट्ठी की जाती हैं, और कनेक्टिंग बिंदुओं की कनेक्टिंग लाइनें एक त्रिकोणीय संरचना बनाती हैं। मैकफ़र्सन फ्रंट सस्पेंशन लोअर आर्म तीन कनेक्शन बिंदुओं के साथ एक विशिष्ट तीन-पॉइंट स्विंग आर्म है। तीन कनेक्शन बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा एक स्थिर त्रिकोणीय संरचना है जो कई दिशाओं में भार का सामना कर सकती है।
दो-बल स्विंग आर्म की संरचना सरल है, और संरचनात्मक डिजाइन अक्सर प्रत्येक कंपनी की विभिन्न पेशेवर विशेषज्ञता और प्रसंस्करण सुविधा के अनुसार निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, स्टैम्प्ड शीट मेटल संरचना (चित्र 1 देखें), डिज़ाइन संरचना वेल्डिंग के बिना एक एकल स्टील प्लेट है, और संरचनात्मक गुहा ज्यादातर "I" के आकार में है; शीट धातु वेल्डेड संरचना (चित्रा 2 देखें), डिजाइन संरचना एक वेल्डेड स्टील प्लेट है, और संरचनात्मक गुहा अधिक है यह "口" के आकार में है; या स्थानीय सुदृढीकरण प्लेटों का उपयोग वेल्ड करने और खतरनाक स्थिति को मजबूत करने के लिए किया जाता है; स्टील फोर्जिंग मशीन प्रसंस्करण संरचना, संरचनात्मक गुहा ठोस है, और आकार ज्यादातर चेसिस लेआउट आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जाता है; एल्यूमीनियम फोर्जिंग मशीन प्रसंस्करण संरचना (चित्रा 3 देखें), संरचना गुहा ठोस है, और आकार की आवश्यकताएं स्टील फोर्जिंग के समान हैं; स्टील पाइप की संरचना संरचना में सरल है, और संरचनात्मक गुहा गोलाकार है।
तीन-बिंदु स्विंग आर्म की संरचना जटिल है, और संरचनात्मक डिजाइन अक्सर OEM की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किया जाता है। गति सिमुलेशन विश्लेषण में, स्विंग आर्म अन्य भागों के साथ हस्तक्षेप नहीं कर सकता है, और उनमें से अधिकांश के लिए न्यूनतम दूरी की आवश्यकताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, स्टैम्प्ड शीट मेटल संरचना का उपयोग ज्यादातर उसी समय किया जाता है जब शीट मेटल वेल्डेड संरचना, सेंसर हार्नेस होल या स्टेबलाइजर बार कनेक्टिंग रॉड कनेक्शन ब्रैकेट इत्यादि स्विंग आर्म की डिजाइन संरचना को बदल देगा; संरचनात्मक गुहा अभी भी "मुंह" के आकार में है, और स्विंग आर्म गुहा एक बंद संरचना होगी जो एक बंद संरचना से बेहतर है। फोर्जिंग मशीनी संरचना, संरचनात्मक गुहा ज्यादातर "I" आकार की होती है, जिसमें मरोड़ और झुकने के प्रतिरोध की पारंपरिक विशेषताएं होती हैं; कास्टिंग मशीनी संरचना, आकार और संरचनात्मक गुहा ज्यादातर कास्टिंग की विशेषताओं के अनुसार मजबूत पसलियों और वजन कम करने वाले छेद से सुसज्जित हैं; शीट मेटल वेल्डिंग फोर्जिंग के साथ संयुक्त संरचना, वाहन चेसिस की लेआउट स्पेस आवश्यकताओं के कारण, बॉल जॉइंट को फोर्जिंग में एकीकृत किया जाता है, और फोर्जिंग शीट मेटल से जुड़ा होता है; कास्ट-फोर्ज्ड एल्यूमीनियम मशीनिंग संरचना फोर्जिंग की तुलना में बेहतर सामग्री उपयोग और उत्पादकता प्रदान करती है, और यह कास्टिंग की भौतिक ताकत से बेहतर है, जो नई तकनीक का अनुप्रयोग है।
2. शरीर में कंपन के संचरण को कम करें, और स्विंग आर्म के कनेक्शन बिंदु पर लोचदार तत्व के संरचनात्मक डिजाइन को कम करें
चूँकि जिस सड़क की सतह पर कार चल रही है वह बिल्कुल सपाट नहीं हो सकती है, पहियों पर लगने वाली सड़क की सतह की ऊर्ध्वाधर प्रतिक्रिया बल अक्सर प्रभावशाली होती है, खासकर जब खराब सड़क की सतह पर तेज गति से गाड़ी चलाती है, तो यह प्रभाव बल भी चालक का कारण बनता है असहज महसूस करना. , निलंबन प्रणाली में लोचदार तत्व स्थापित किए जाते हैं, और कठोर कनेक्शन को लोचदार कनेक्शन में बदल दिया जाता है। लोचदार तत्व प्रभावित होने के बाद, यह कंपन उत्पन्न करता है, और निरंतर कंपन चालक को असहज महसूस कराता है, इसलिए निलंबन प्रणाली को कंपन आयाम को तेजी से कम करने के लिए भिगोने वाले तत्वों की आवश्यकता होती है।
स्विंग आर्म के संरचनात्मक डिजाइन में कनेक्शन बिंदु लोचदार तत्व कनेक्शन और बॉल संयुक्त कनेक्शन हैं। लोचदार तत्व कंपन अवमंदन और थोड़ी संख्या में घूर्णी और दोलन स्वतंत्रता की डिग्री प्रदान करते हैं। रबर बुशिंग का उपयोग अक्सर कारों में लोचदार घटकों के रूप में किया जाता है, और हाइड्रोलिक बुशिंग और क्रॉस हिंज का भी उपयोग किया जाता है।
चित्र 2 शीट मेटल वेल्डिंग स्विंग आर्म
रबर झाड़ी की संरचना ज्यादातर स्टील पाइप होती है जिसके बाहर रबर होता है, या स्टील पाइप-रबर-स्टील पाइप की सैंडविच संरचना होती है। आंतरिक स्टील पाइप को दबाव प्रतिरोध और व्यास की आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है, और दोनों सिरों पर एंटी-स्किड सेरेशन सामान्य होते हैं। रबर की परत विभिन्न कठोरता आवश्यकताओं के अनुसार सामग्री सूत्र और डिजाइन संरचना को समायोजित करती है।
सबसे बाहरी स्टील रिंग में अक्सर लीड-इन कोण की आवश्यकता होती है, जो प्रेस-फिटिंग के लिए अनुकूल है।
हाइड्रोलिक बुशिंग की एक जटिल संरचना होती है, और यह बुशिंग श्रेणी में जटिल प्रक्रिया और उच्च वर्धित मूल्य वाला उत्पाद है। रबर में एक गुहा होती है, और गुहा में तेल होता है। गुहा संरचना का डिज़ाइन झाड़ी की प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है। यदि तेल लीक होता है, तो झाड़ी क्षतिग्रस्त हो जाती है। हाइड्रोलिक बुशिंग एक बेहतर कठोरता वक्र प्रदान कर सकती है, जो समग्र वाहन संचालन क्षमता को प्रभावित करती है।
क्रॉस हिंज की एक जटिल संरचना होती है और यह रबर और बॉल हिंज का एक मिश्रित हिस्सा है। यह झाड़ी, स्विंग कोण और रोटेशन कोण, विशेष कठोरता वक्र की तुलना में बेहतर स्थायित्व प्रदान कर सकता है और पूरे वाहन की प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। जब वाहन गति में होगा तो क्षतिग्रस्त क्रॉस हिंज कैब में शोर उत्पन्न करेगा।
3. पहिये की गति के साथ, स्विंग आर्म के कनेक्शन बिंदु पर स्विंग तत्व का संरचनात्मक डिजाइन
असमान सड़क की सतह के कारण पहिये शरीर (फ्रेम) के सापेक्ष ऊपर और नीचे उछलते हैं, और साथ ही पहिये चलते हैं, जैसे कि मुड़ना, सीधे जाना आदि, जिससे कुछ आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पहियों के प्रक्षेप पथ की आवश्यकता होती है। स्विंग आर्म और यूनिवर्सल जोड़ अधिकतर बॉल हिंज द्वारा जुड़े होते हैं।
स्विंग आर्म बॉल हिंज ±18° से अधिक का स्विंग कोण प्रदान कर सकता है, और 360° का घूर्णन कोण प्रदान कर सकता है। व्हील रनआउट और स्टीयरिंग आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करता है। और बॉल हिंज पूरे वाहन के लिए 2 साल या 60,000 किमी और 3 साल या 80,000 किमी की वारंटी आवश्यकताओं को पूरा करता है।
स्विंग आर्म और बॉल हिंज (बॉल जॉइंट) के बीच अलग-अलग कनेक्शन विधियों के अनुसार, इसे बोल्ट या रिवेट कनेक्शन में विभाजित किया जा सकता है, बॉल हिंज में एक निकला हुआ किनारा होता है; प्रेस-फिट हस्तक्षेप कनेक्शन, गेंद काज में कोई निकला हुआ किनारा नहीं है; एकीकृत, स्विंग आर्म और बॉल हिंज सभी एक में। एकल शीट धातु संरचना और मल्टी-शीट धातु वेल्डेड संरचना के लिए, पहले दो प्रकार के कनेक्शन अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं; बाद वाले प्रकार के कनेक्शन जैसे स्टील फोर्जिंग, एल्यूमीनियम फोर्जिंग और कच्चा लोहा का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है
बॉल हिंज को लोड की स्थिति के तहत पहनने के प्रतिरोध को पूरा करने की आवश्यकता होती है, झाड़ी की तुलना में बड़े कार्य कोण के कारण, उच्च जीवन की आवश्यकता होती है। इसलिए, बॉल हिंज को एक संयुक्त संरचना के रूप में डिजाइन करने की आवश्यकता है, जिसमें स्विंग की अच्छी चिकनाई और डस्टप्रूफ और वॉटरप्रूफ स्नेहन प्रणाली शामिल है।
चित्र 3 एल्यूमीनियम जाली स्विंग आर्म
गुणवत्ता और कीमत पर स्विंग आर्म डिज़ाइन का प्रभाव
1. गुणवत्ता कारक: जितना हल्का उतना बेहतर
शरीर की प्राकृतिक आवृत्ति (जिसे कंपन प्रणाली की मुक्त कंपन आवृत्ति के रूप में भी जाना जाता है) निलंबन की कठोरता और निलंबन स्प्रिंग (स्प्रंग द्रव्यमान) द्वारा समर्थित द्रव्यमान द्वारा निर्धारित की जाती है, जो निलंबन प्रणाली के महत्वपूर्ण प्रदर्शन संकेतकों में से एक है जो प्रभावित करती है। कार की सवारी आराम. मानव शरीर द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्ध्वाधर कंपन आवृत्ति चलने के दौरान शरीर के ऊपर और नीचे जाने की आवृत्ति है, जो लगभग 1-1.6 हर्ट्ज है। शरीर की प्राकृतिक आवृत्ति इस आवृत्ति सीमा के जितना संभव हो उतना करीब होनी चाहिए। जब निलंबन प्रणाली की कठोरता स्थिर होती है, तो उछला हुआ द्रव्यमान जितना छोटा होता है, निलंबन की ऊर्ध्वाधर विकृति उतनी ही कम होती है, और प्राकृतिक आवृत्ति उतनी ही अधिक होती है।
जब ऊर्ध्वाधर भार स्थिर होता है, तो निलंबन की कठोरता जितनी कम होगी, कार की प्राकृतिक आवृत्ति उतनी ही कम होगी, और पहिये को ऊपर और नीचे कूदने के लिए उतनी ही बड़ी जगह की आवश्यकता होगी।
जब सड़क की स्थिति और वाहन की गति समान होती है, तो अनस्प्रंग द्रव्यमान जितना छोटा होगा, निलंबन प्रणाली पर प्रभाव भार उतना ही कम होगा। अनस्प्रंग मास में व्हील मास, यूनिवर्सल ज्वाइंट और गाइड आर्म मास आदि शामिल हैं।
सामान्य तौर पर, एल्यूमीनियम स्विंग आर्म का द्रव्यमान सबसे हल्का होता है और कच्चा लोहा स्विंग आर्म का द्रव्यमान सबसे बड़ा होता है। अन्य बीच में हैं.
चूंकि स्विंग आर्म के एक सेट का द्रव्यमान ज्यादातर 10 किलोग्राम से कम होता है, 1000 किलोग्राम से अधिक वजन वाले वाहन की तुलना में, स्विंग आर्म के द्रव्यमान का ईंधन की खपत पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
2. मूल्य कारक: डिज़ाइन योजना पर निर्भर करता है
जितनी अधिक आवश्यकताएँ, उतनी अधिक लागत। इस आधार पर कि स्विंग आर्म की संरचनात्मक ताकत और कठोरता आवश्यकताओं को पूरा करती है, विनिर्माण सहिष्णुता आवश्यकताएं, विनिर्माण प्रक्रिया कठिनाई, सामग्री प्रकार और उपलब्धता, और सतह संक्षारण आवश्यकताएं सभी सीधे कीमत को प्रभावित करती हैं। उदाहरण के लिए, जंग-रोधी कारक: इलेक्ट्रो-गैल्वनाइज्ड कोटिंग, सतह निष्क्रियता और अन्य उपचारों के माध्यम से, लगभग 144 घंटे प्राप्त कर सकते हैं; सतह संरक्षण को कैथोडिक इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंट कोटिंग में विभाजित किया गया है, जो कोटिंग की मोटाई और उपचार विधियों के समायोजन के माध्यम से 240h संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त कर सकता है; जिंक-आयरन या जिंक-निकल कोटिंग, जो 500h से अधिक की जंग-रोधी परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। जैसे-जैसे संक्षारण परीक्षण की आवश्यकताएं बढ़ती हैं, वैसे-वैसे हिस्से की लागत भी बढ़ती है।
स्विंग आर्म की डिज़ाइन और संरचना योजनाओं की तुलना करके लागत को कम किया जा सकता है।
जैसा कि हम सभी जानते हैं, अलग-अलग हार्ड पॉइंट व्यवस्थाएं अलग-अलग ड्राइविंग प्रदर्शन प्रदान करती हैं। विशेष रूप से, यह बताया जाना चाहिए कि एक ही हार्ड पॉइंट व्यवस्था और अलग-अलग कनेक्शन पॉइंट डिज़ाइन अलग-अलग लागत प्रदान कर सकते हैं।
संरचनात्मक भागों और बॉल जोड़ों के बीच तीन प्रकार के कनेक्शन होते हैं: मानक भागों (बोल्ट, नट या रिवेट्स) के माध्यम से कनेक्शन, हस्तक्षेप फिट कनेक्शन और एकीकरण। मानक कनेक्शन संरचना की तुलना में, हस्तक्षेप फिट कनेक्शन संरचना बोल्ट, नट, रिवेट्स और अन्य भागों जैसे भागों के प्रकार को कम कर देती है। हस्तक्षेप फिट कनेक्शन संरचना की तुलना में एकीकृत एक-टुकड़ा गेंद संयुक्त संयुक्त खोल के हिस्सों की संख्या को कम कर देता है।
संरचनात्मक सदस्य और लोचदार तत्व के बीच संबंध के दो रूप हैं: सामने और पीछे के लोचदार तत्व अक्षीय रूप से समानांतर और अक्षीय रूप से लंबवत हैं। अलग-अलग विधियाँ अलग-अलग असेंबली प्रक्रियाएँ निर्धारित करती हैं। उदाहरण के लिए, झाड़ी को दबाने की दिशा स्विंग आर्म बॉडी के समान दिशा और लंबवत है। एक सिंगल-स्टेशन डबल-हेड प्रेस का उपयोग एक ही समय में आगे और पीछे की झाड़ियों को प्रेस-फिट करने के लिए किया जा सकता है, जिससे जनशक्ति, उपकरण और समय की बचत होती है; यदि स्थापना दिशा असंगत (ऊर्ध्वाधर) है, तो जनशक्ति और उपकरण की बचत करते हुए, बुशिंग को क्रमिक रूप से दबाने और स्थापित करने के लिए सिंगल-स्टेशन डबल-हेड प्रेस का उपयोग किया जा सकता है; जब बुशिंग को अंदर से दबाने के लिए डिज़ाइन किया जाता है, तो दो स्टेशनों और दो प्रेस की आवश्यकता होती है, जो बुशिंग को क्रमिक रूप से दबाते हैं।
