Sunday , 21 October 2018 / یکشنبه , ۲۹ مهر ۱۳۹۷
سیستم های داخل دوشاخ و کمک عقب

سیستم های داخل دوشاخ و کمک عقب

توضیحات کلی در مورد کمک فنر های دوچرخه کوهستان……

به کرات سوال های مشابه در مورد سیستم ها و نحوه عمل کرد کمک ها تو دوچرخه کوهستان پرسیده میشه که چون دیدم سوالات مشابه زیاد پرسیده میشه گفتم این متن رو بنویسم تا هر کی خواست بخونه کاملا قضیه براش روشن بشه……….

و سعی خواهم کرد طوری بنویسم که هر کسی بخونه اگر کمی دقت نظر و درک فنی داشته باشه کاملا لامپ ذهنش در مورد این قضیه روشن شه……

اول بیاییم عناصر و اجزای اصلی سیستم کمک فنر ها رو نام ببریم.

۱- جز مکانیکی ( فنر لول )
۲- جز نیوماتیکی ( باد )
۳- جزء هیدرولیکی ( روغن )

تو کل این مقاله هر جا لازم بود از کلمات داخل پرانتز برای سهولت گفتار استفاده می کنم…یعنی فنر- باد و روغن….

اول ببینیم جزء مکانیکی یعنی فنر لول چیه و کارش چیه .

کلا کمک فنر برای اینه که وقتی ضربه ایی یا دست اندازی از زیر متوجه چرخ میشه اون ضربه گرفته بشه و به بدن دوچرخه سوار نرسه….

خب یه فنر لول معمولی خیلی ساده این کار رو انجام میده….مقداری از ضربه رو جذب می کنه ( نه همش رو ) و وقتی کمک فشرده شد بعد از این که ضربه یا نیروی دست انداز رفع شد دوباره باز می شه و بر می گرده به حالت اولیه….

فرمول فیزیکیش هم اینه… F=KdX
که با جابه جاییش میشه dX=F/K
کلا شما کاری به این فرمول ها نداشته باشین منظور فرمول اینه که جا به جایی فنر یا همون بازی فنر در هر دست اندازی به دو عامل بستگی داره یکی نیرویی که از دست انداز به کمک میاد یکی دیگه هم شلی و سفتی فنر….

که تابلو است هر چی نیرو بیشتر باشه کمک بیشتر می ره تو و بر عکس
در مورد شلی و سفتی ( ثابت فنر ) هم هر چی شل تر باشه خب مشخصه که راحت تر و بیشتر کمک جمع می شه و بر عکس…

و چون ثابت هر فنری غیر قابل تغییره پس تنها عامل تعیین کننده این وسط نیروییه که از دست انداز بهش وارد میشه….

به زبون ساده فنر هر کمک فقط به مقدار نیرو حساسه و کاری به اینکه با چه سرعتی کمک جمع شه نداره….
یعنی اگر یه کمکی بیست سانت کلا بازی داشت چه سانت اول بازی باشه چه سانت بیستم براش فرقی نمی کنه. به ازای نیرویی که از زمین می خوره بهش فشرده می شه…..

تنظیمی روی برخی کمک ها در رابطه با فنر لول هست که تو فارسی محاوره بهش می گیم شل کن و سفت کن فنر…که اسم فنیش Preload است

تو مکانیک فارسی ترجمش میشه پیش بارگزاری…. و اصلا اون چیزی نیست که همه فکر می کنند…..از هر صد نفر دوچرخه سوار نیم نفرشون هم دقیقا نمی دونند این تنظیم چی کار می کنه…. غالبا فکر می کنند فنر رو شل و سفت می کنه که قبلا گفتم از نظر فیزیکی فنر شلی و سفتیش تغییر نا پذیره… موقع ساخت هر درجه سفتی برای فنر در نظر بگیرند تا اخر عمر فنر همون باقی خواهد موند.. و اگر کسی بخاد اون رو تغییر بده باید یه فنر دیگه مخصوص کمکش با درجه سفتی متفاوت بخره.

این تنظیم Preload فقط نقطه اغازین بازی کمک رو تعیین می کنه ….یعنی تعیین می کنه که کمک تا چه حدی در مقابل نیرو مقاومت کنه و اصلا شروع به فشرده شدن نکنه ….

چون کمک در مقابل نیرو های کم و ضعیف اصلا حرکتی نشون نمی ده و بازی نمی کنه….وقتی این تنظیم رو سفت می کنید در مقابل نیرو های یک کمی بیشتر هم همونطور خشک و بدون عکس العمل باقی می مونه….

و وقتی شل تر می کنید در مقابل نیروی های خیلی کوچیک هم کمک فشرده می شه…

ولی یادتون باشه وقتی کمک شروع به بازی کرد و شروع به فشرده شدن کرد این Preload هیچ تاثیری بر شلی و سفتی نخواهد داشت …فقط نقطه شروع بازی رو معیین می کنه و مشخص می کنه که کمک با چه نیرویی شروع به بازی کنه….

یه جزء تکمیلی که به خیلی از فنر ها اضافه می شه الاستومر است..
الاستومر یه ماده اسفنجی ولی خیلی خیلی فشرده است….و معمولا به شکل استوانه تولید میشه و داخل لول فنر قرار داده میشه
کارش هم اینه که وقتی فنر به انتهای بازیش می رسه و می خاد به ته بخوره جلوی ضربه شدید انتهایی رو می گیره یعنی ضربه نهایی رو یک کم نرم می کنه…
مثلا تو عکس زیر می بینید که فنر به صورت سه قطعه مجزاست و داخل هر قطعه داخلش یک الاستومر هست

 ا

یا مثلا در عکس زیر یک الاستومر داخل فنر دیده میشه و یکی هم بصورت خارجی روی سر فنر قرار می گیره…

و این فنر خالی اشکالاتی داره که باعث شد یواش یواش فنر های دوچرخه ها رو به باد و بعدا به روغن هم مجهز کنند……

چه اشکالاتی…….
گفتم که فنر ثابتش یا همون شلی و سفتیش تغییر نمی کنه…..
و وقتی اینطور باشه اگر فنر رو از جنس نرمی انتخاب کنند که نسبتا شل باشه تو ضربه های شدید یا پرش های بلند فنر می خوره به ته…..یعنی کاملا فشرده فشرده میشه……و باقی نیروی رو دست و پای شما باید جذب کنه……

خب چی کار کنن بیان یه فنر سفت بزارند……که نخوره به ته و راحت فشرده نشه…….خوب اون وقت روی دست انداز های کوچیک و سنگ های کوچیک مسیر دیگه مثل دو شاخ قبلی نرم نخواهد بود…..یعنی از همون اول سفت کار می کنه و کلا انگار اصلا دوچرختون کمک نداره انگار رو چوب خشک نشستین و فقط تو پرش ها و ضربه های شدید فنریشتش احساس میشه……

خب بعد که دیدن اینجوریه اومدن چی کار کردن جزء دوم رو اضافه کردن….

یعنی باد رو اضافه کردن..

که چی بشه……که مشکل بالا رو حلش کنند…….
شما یه سرنگ رو ور دارین با انگشت نوکش رو مسدود کنید و پیستونش رو فشرده کنید…..ببینید اولش راحت و نرم می ره پایین و هر چی می ره تو تر سفت تر می شه تا جایی که دیگه نمی شه بیشتر فشردش کرد…

کمکی که توش باد باشه هم همینجوریه…
یعنی اول بازی رو نرم می ره تو و هر چی می ره تو تر سفت تر میشه و اخر کار هم مثل فنر لول مکانیکی یهو سفت و محکم نمی خوره به ته…..بلکه نرم و تدریجی به نقطه انتهایی می رسه و هر گز زیر دست دوچرخه سوار ضربه و تکان شدید انتهای بازی احساس نمی شه….

به زبون ساده یعنی :
دست انداز های ریز و سنگ های کوچیک رو به نرمی و خیلی قشنگ رد می کنه بطوری که اصلا شاید احساسشون نکنید….ولی در مقابل ضربات شدید تر و بزرگتر هم یهو نمی زنه به ته تا ضربه وارد دست و پای شما بشه بلکه عین عمل کرد ترمز ضد قفل….انتهای بازی کمک رو نرم جمع می کنه تا شما تدریجا به اون نقطه اخر بازی کمک برسین و ضربه رو احساس نکنید….

به این خاصیت که هر چی کمک بیشتر جمع می شه بازیش هم سفت تر میشه می گن Progressive…

و خاصیت اصلی این جزء باد اینه که نسبت به مکان و میزان فشردگی کمک حساسه …یعنی اگر کمک در مراحل اولیه فشردگی باشه و زیاد جمع نشده باشه نرم است و زیاد مقاومت نمی کنه ولی بر عکس در مراحل آخری و در جایی که کمک خیلی زیاد فشرده شده مقاومت زیادی نشون می ده
یعنی فقط به میزان فشردگی کار داره…..نه به نیرو و نه به سرعت فشرده شدن…..

البته اگر دوشاخی باد داشته باشه حتما به این معنا نیست که فنر نداشته باشه بعضی دوشاخ ها جفتش رو هم با هم دارند…..
یا هر دو یک طرف ( داخل یه پای کمک ) یا فنر یه طرف و باد هم طرف دیگه….

تنظیمی که این جزء باد هم می تونه داشته باشه تغییر فشار باد درون محفظه کمک است که با تلنبه های مخصوص انجام میشه……


بعد که این جزء رو هم به کمک ها اضافه کردن باز دیدن یه مشکل دیگه هست……..

چه مشکلی……
با ظهور دان هیل و فری راید این مشکل کاملا محسوس شد و مهندس ها باید هر جوری بود سریع درستش می کردن……که البته راه حلش از خیلی قدیم ندیما تو خودرو ها بود نیازی نبود مهندسین محترم زحمت زیادی بکشن…..

مشکل اینجا بود که باز هم با وجود این که با وجود جزء باد بازی کمک ها Progressive َ شده بود و تو ضربات یهو به ته نمی خورد ولی وقتی ضربه از یه حدی بیشتر می شد که تو دان هیل و فری راید کلا حد خاصی نداریم و نخواهیم داشت….دیگه اون باد هم جواب گو نبود….چرا جواب نمی داد ؟

همون طور که گفتم باد به مکان و میزان فشردگی کمک کار داشت . و سرعت جمع شدن کمک برای سیستم بادی اهمیتی نداره….

یعنی چه کمک با سرعت شدید فشرده بشه چه آهسته. واکنش سیستم باد یکسانه فقط به این کار داره که کمک الان چقدر فشرده شده و نسبت به میزان فشرده شدگی سفت یا شلی رو تنظیم میکنه…

و ایرادش اینجاست که وقتی یه دان هیل کار از یه اتفاع خیلی بلند می پره….و فرضا کمکش بیست سانت بازی داشته باشه…وقتی چرخ به زمین بر خورد می کنه چون ضربه واقعا شدیده و سرعت برخوردش خیلی بالاست با زمین…مثلا ۱۵ سانت اولیه کمک چنان سریع و بدون احساس می ره تو که اصلا انگار نه انگار کمکی در کار هست….
یعنی ۱۵ سانت اولیه همینجوری هرز و بدون مقاومت فشرده میشه چون سرعت برخورد اونقدر بالاست که تو اون قسمت های اولیه بازی کمک نمی تونه با سیستم باد جلوی اون ضربه شدید مقاومت کنه….و اون ۱۵ سانتی که صحبتش رو کردیم رو همینجوری بدون مقاومت جمع می شه و مجبوره تمام ضربه و سرعت رو تو ۵ سانت باقی مونده دفع کنه که اون هم خیلی سخت و سفت و دردناک خواهد بود…..انگار با دوشاخ کراس کانتری از پشت بوم خونه بپرین تو حیاط ..انگار کمک فقط همون ۵ سانت بازی رو داره….

دوستانی که فیزیک می دونند : یعنی تو ۵ سانتی متر باید کل تکانه رو به صفر برسونه… و طی جا به جای ۵ سانت باید سرعت از یه عدد بالا به صفر برسه پس شتاب منفی خیلی زیادی خواهیم داشت و نیروی اعمالی پدر مچ و زانوی چرخ سوار رودر میاره…
پس حالا باید چی کار می کردن…؟؟ باید جزء سوم رو هم به کمک های دوچرخه اضافه می کردن…جزء روغن……
کار روغن چیه ؟

گفتیم فنر فقط به نیرو حساسه (F ) و باد هم فقط به اینکه کمک چه میزانی فشرده شده (dX )و اینجا لازم بود یه چیزی تو کمک باشه که به سرعت فشرده شدن هم حساس باشه….(V)
یعنی اگر سرعت بر خورد دوچرخه با زمین یا مانع زیاد بود و متعاقبا سرعت فشره شدن کمک به همون اندازه بالا بود یه چیزی باشه که جلوی این سرعت رو بگیره و یه جوری کندش کنه……
ولی از طرفی هم اگر سرعت بالا نبود مثل دست انداز های کوچیک مقاومت نکنه و اجازه بده کمک نرم و راحت بازیشو بکنه…..

و اینجا بود که روغن اومد تو کار….و دمپینگ یا همون میرا کننده رو وارد جرگه دوچرخه کوهستان کردن…

اصول کار دمپینگ چیه ؟ روغن تو یه محفظه است و موقعی که کمک فشرده میشه این روغن وارد محفظه دوم میشه…..بین این دو محفظه یک سوراخ هست که اجازه عبور یک دبی معین رو میده ( دبی = مقدار روغن عبوری از سوراخ طی واحد زمان )

به زبون ساده یعنی :
اون سوراخ خاص فقط تا حدی اجازه رد شدن روغن رو به شدت از خودش میده…اگر سرعت عبور روغن بخاد از یه حدی بیشتر شه دیگه اجازه نخواهد داشت و اینطور میشه که کمک از یه حدی سریعتر نمی تونه فشرده بشه…..

که به دو عامل بستگی داره این سرعت……به مساحت اون سوراخ و به غلظت ( ویسکوزیته ) روغن …

..غلظت روغن رو فقط زمانی می تونیم تغییر بدیم که روغنش رو عوض کنیم ولی برای تغییر سرعت بازی کمک طراح ها اومدن و تنظیماتی برای تغییر مساحت اون سوراخ عبوری روغن گذاشتن.

تو خیلی کمک ها اندازه اون سوراخ توسط تنظیماتی که روی کمک هست تغییر می کنه یعنی شما می تونید سوراخ رو تنگ یا گشاد کنید پس می تونید تنظیم کنید که اون حد نهایی سرعت چقدر باشه…

هر چی سوراخ تنگ تر باشه کمک کلا سفت تر بازی خواهد کرد و در مقابل ضربات زود تر به حد نهایی عبور روغن خواهد رسید….. و بر عکس
که این سوراخ ها و مکانیزم های تنگ و گشاد کردنشون می تونه خیلی خیلی متفاوت باشه

مثلا در عکس زیر یه سوراخ و میله مخروطی شکل که با بالا و پایین رفتن مقابل سوراخ دریچه خروجی سوراخ و کم و زیاد می کنه ( این سیستم مخروطی فقط در کمک عقب استفاده می شه )

ا

برخی مواقع این سوراخ و مکانیزم باز و بسته شدنش می تونه خیلی ساده باشه

ا

برخی اوغات هم عجیب پیچیده

ا

بعضی وقتا هم فی مابین

ا

به این تنظیم خاص می گند .Compression
ا

و یه مشکل دیگه ایی هم که این روغن حلش کرده میرا کردن بازی است….

یعنی اگر روغن نبود اولا کمک مثل فنر ژیان همین جوری لق لق می خورد و تو مسیر های سنگ لاخی همچین لق لق می خوردین که کنترل چرخ از دستتون در می رفت
در ثانی وقتی کمک فشرده شده باشه و بخاد دوباره باز شه و به حالت اولیه بر گرده اگر فقط باد یا فنر داشته باشه با شدت بر خواهد گشت…و به قول معروف (( تق )) صدا می ده موقع باز شدن و یه ضربه کوچیک هم موقع باز شدن وارد می کنه . چون چیزی نیست جلوی نیروی باز شدن فنر رو بگیره…

این جا هم همون کاری که روغن موقع فشرده شدن می کرد این بار برعکس موقع باز شدن می کنه چطوری …..

این دفعه سر راه بر گشت روغن از محفظه دوم به اولیه یه سرواخ دیگه قرار می دن تا موقع بر گشت روغن هم نتونه از یه حدی سریعتر وارد محفظه اولیه بشه و به اصطلاح کمک خیلی سریع و با شدت باز نشه…..

که این سوراخ هم توسط تنظیمی که تقریبا همه دوشاخ های روغنی دارند قابل تنگ و گشاد کردنه….

که هر چی تنگ ترش کنید سرعت بر گشت کمک کند تر می شه و بال عکس…

به این تنظیم هم می گن Rebound یا همون لاک پشت خرگوش خودمون…

نکته ایی که اینجا لازم است من بگم اینه که روغن بر خلاف باد و فنر دیگه قابلیت اینو نداره که خودش کمک رو باز کنه …فنر رو وقتی فشرده می کنید طبیعتا خودش باز می شه و باد هم وقتی فشردش می کنید همینطور….ولی روغن که خودش به خودی خود نمی تونه از محفظه دوم بر گرده به جای اولیه.

پس چیزی که کمک رو بر می گردونه بالا روغن نیست…..اگر فنر رو در داخل کمک در بیارین یا باد اون رو کاملا خالی کنید و کمک رو فشار بدین پایین می بینید که همون جا می مونه…..

خلاصه :

پس در انتها هم یه بار خلاصه کل گفتارم رو بیان می کنم

فنر فقط به نیرو حساسه و نسبت به میزان نیروی وارده فشرده می شه و شلی و سفتیش تغییر نا پذیره…

باد هم فقط نسبت به میزان فشرده شدگی حساسه و هر چی فشرده تر بشه بیشتر مقاومت می کنه و سفت تر می شه

روغن هم فقط و فقط به سرعت فشرده شدگی یا باز شدن حساسیت نشون می ده و کاری به نیرو و میزان فشردگی نداره و در ضمن خودش هم به خودش خود بدون کمک فنر یا باد نمی تونه کمک رو باز کنه…..

و البته این نکته در همه کمک ها هست که برای روانکاری کمک از روغن استفاده میشه یعنی داخل پوسته کمک وقتی لوله های در اون بالا و پایین می رند با روغن این حرکت روان میشه….

این روغن اصلا کاری به اون روغنی که بالا توضیح دادم نداره و فقط کارش روان کاری حرکت کمک است….و تو محفظه خاصی هم نیست …بصورت باز و ازاد در داخل پوسته کمک غوطه وره تا همه جا های کمک چرب و روان باشند…
ا

منبع : بایک ۲۰

درباره‌ی masoud

۶ نظر

  1. سپاس فراوان از مقاله خوبتون
    در تکمیل مقاله یه اطلاعاتی میگم( که تو درس ارتعاشات بطور کامل تری راجع بهش خوندم)
    پیش بار یا preload برای تنظیم فنر با وزن دوچرخه سوار و دوچرخه هست طوری که وقتی سوار دوچرخه بشینی باید حدود ۱ سانت فنر جمع بشه(تو دوچرخه های مختلف فرق میکنه) در غیر اینصورت اگر preload قابل تنظیم باشه باید اونو برای وزن خودتون تنظیم کنی
    فنز گازی (که بعضی با نیتروژن پر میشه بعضی با هوا) از نظر عملکرد فرقی با فنر لول نداره ولی ۲ مزیتش اینه که در وحله اول پریلودش براحتی قابل تنظیمه (با تنظیم فشار گاز) و در وحله دوم نسبت به فنر لول ضریب سختی(k) خیلی کمتری داره (بسته به قطر سیلندرش) و تو جاییکه بازی فنر زیاد و عملکرد نرم فنر رو بخایم مثل دوچرخه های دانهیل یا موتور کراس یا ماشینای افرود ازش استفاده میشه. همونطور که تو مقاله اومده این ضریب سختی برخلاف فنر لول ثابت نیست و کمی وابسته به میزان جمع شدگی فنر هست که بهش رفتار غیر خطی فنر میگن اما این رفتار یه ویژگی منفیه و نا مطلوب برای فنر گازی و برای همین تو فنرای گازی گرونقیمت به جای هوا نیتروژن میزنن تا رفتار غیر خطیش کمتر باشه
    در زمینه کمکهای روغنی م بگم کارکرد و استفاده اصلیش برای از بین بردن ارتعاش و نه محدود کردن میزان بازی فنر . مثلا وقتی رو یه دست انداز میرین یا وقتی دارین تند رکاب میزنین اگه کمک نباشه ؛ دوچرختون مثل قایق رو امواج دریا میشه و مرتب بالا پایین میره طوری که ادم سرش گیج میاد و کنترل دوچرخه براش سخت میشه و از روندن دوچرخه فنردار پشیمون میشه و ترجیح میده تو دست اندازا هم سوار یه دوچرخه بدون فنر سخت باشه. همونطور که تو مقاله گفته به کمک میگن damper یعنی میرا کننده و علت نامگذاریش همین از بین بردن ارتعشایه فنره با تبدیل انرژی ارتعاش به حرارته. برای همینم وقتی تو جای پر دست انداز یریم کمکها داغ میکنن و اگه روغنشون خوب نباشه در اثر داغ شدن شل میشه و کمک کارایشو از دست میده و دوچرخه قایقی میشه. پیچ تنظیم دمپر برای اینه که میزان ضریب میرا کنندگی مناسب به دو چیز بستگی داره یکی به ضریب سختی فنر و دوم به وزن دوچرخه سوار .از ضریب سختی فنر که ثابته میمونه وزن دوچرخه سوار ؛ ممکنه دوچرخه ای که یه آدم ۴۰ کیلویی سوارش میشه عملکرد خوبی داشته باشه اما وقتی یه نفر ۹۰ کیلویی سوارش میشه موقع رکاب زدن یا تو دست انداز فایقی بشه اینجاس که پیچ تنظیم کمک به کمکمون میاد نحوه تنظیمش یه کم وقتگیره توضیح بدم

  2. با سلام
    مقاله ای نسبتا کامل و بسیار کاربردی بود.
    با سپاس از زحمات شما

  3. واقعا ممنون بسیار مقاله مفیدی بود تشکر

  4. سلام کمک دوچرخه ام لق شده و جو وعقب میشه چطور باید درستش کنم

  5. با سلام
    مدتی پیش هنگامی که داشتم پیچ تنظیم Preload رو شل میکردم ناگهان پیچ از کمک به بیرون افتاد و یه تیکه پلاستیکی نازک هم از. از یه بخشی از داخل کمک جدا شد وقتی که یچ رو دوباره بستم دیگه کمک تنظیم نمیشه میخواستم ببینم چجوری میتونم درستش کنم

  6. با سلام
    مدتی پیش هنگامی که داشتم پیچ تنظیم Preload رو شل میکردم ناگهان پیچ از کمک به بیرون افتاد و یه تیکه پلاستیکی نازک هم از. از یه بخشی از داخل کمک جدا شد وقتی که یچ رو دوباره بستم دیگه کمک تنظیم نمیشه میخواستم ببینم چجوری میتونم درستش کنم

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

لطفا به سئوال امنیتی پاسخ دهید * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.

بالا