กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

สปริงใบไม้

สปริง แผ่น เป็น สปริง แบบง่ายๆที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ ระบบกันสะเทือน ใน ยานพาหนะ ล้อเลียน เดิมเรียกว่า สปริง ลามิเนต หรือ สปริงเกวียน และบางครั้งก็เรียกว่า สปริงกึ่งวงรี สปริง วงรี...

สปริงใบไม้

ระบบสปริงแหนบแบบกึ่งวงรี Hotchkiss แบบดั้งเดิม ทางด้านซ้าย สปริงเชื่อมต่อกับโครงรถผ่านตัวยึดแบบห่วง

สปริงแผ่น เป็น สปริงแบบง่ายๆที่ใช้กันทั่วไปสำหรับระบบกันสะเทือนในยานพาหนะล้อเลียน เดิมเรียกว่า สปริง ลามิเนตหรือสปริงเกวียนและบางครั้งก็เรียกว่าสปริงกึ่งวงรีสปริงวงรีหรือสปริงเกวียนเป็นหนึ่งในรูปแบบระบบกันสะเทือนของยานพาหนะที่เก่าแก่ที่สุด สปริงแผ่นประกอบด้วยแผ่นบางๆ รูปทรงโค้งแคบๆ หนึ่งแผ่นหรือมากกว่านั้น ที่ยึดติดกับเพลาและตัวถังในลักษณะที่ทำให้สปริงแผ่นสามารถยืดหยุ่นในแนวตั้งเพื่อตอบสนองต่อความไม่เรียบของพื้นผิวถนน สปริงแผ่นแบบวางตามขวางเป็นแบบที่ใช้กันมากที่สุด โดยวางตามความยาวของตัวรถและติดตั้งตั้งฉากกับเพลาล้อ แต่ก็มีตัวอย่างของสปริงแผ่นแบบวางขวางอยู่มากมายเช่นกัน

สปริงแผ่นสามารถทำหน้าที่หลายอย่างในระบบกันสะเทือน ได้แก่ การกำหนดตำแหน่ง การรับน้ำหนัก และการลดแรงสั่นสะเทือนในระดับหนึ่งผ่านแรงเสียดทานระหว่างแผ่น อย่างไรก็ตาม แรงเสียดทานนี้ไม่ได้ถูกควบคุมอย่างดี ทำให้เกิดการติดขัดและการเคลื่อนไหวของระบบกันสะเทือนที่ไม่สม่ำเสมอ ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตบางรายจึงใช้สปริงแผ่นเดี่ยวแทน

การทำงานและการออกแบบพื้นฐาน

แผนภาพทั่วไปของชุดสปริงแผ่น โดยไม่มีรูยึด แผ่นสปริงยึดเข้าด้วยกันด้วยสลักตรงกลางที่อยู่กึ่งกลางความยาวของสปริง และการจัดแนวในแนวด้านข้างทำได้โดยใช้คลิปหลายตัว

สปริงแผ่นมีลักษณะเป็นแผ่นเหล็กสปริงยาว เรียวรูป โค้ง มีหน้าตัดเป็นรูป สี่เหลี่ยมผืนผ้าในรูปแบบที่พบได้ทั่วไป จุดกึ่งกลางของส่วนโค้งจะเป็นตำแหน่งสำหรับเพลาในขณะที่ห่วงที่ปลายทั้งสองข้างใช้สำหรับยึดติดกับตัวถังรถ สำหรับรถยนต์ที่มีน้ำหนักมาก สปริงแผ่นสามารถทำจากแผ่นเหล็กหลายแผ่นซ้อนกันเป็นชั้นๆ โดยมักจะมีแผ่นเหล็กที่สั้นลงเรื่อยๆ แผ่นเหล็กที่ยาวที่สุดเรียกว่าแผ่นหลัก แผ่นแม่บท หรือแผ่นหมายเลข 1 โดยแผ่นเหล็กจะเรียงลำดับตามความยาวจากมากไปน้อย[ 1 ] : 1–3 รูที่ปลายของสปริงแผ่นจะทำเป็นแผ่นแม่บท[ 2 ] : 6 โดยทั่วไป นอกเหนือจากแผ่นหลักแล้ว แผ่นเหล็กอื่นๆ จะเรียวที่ปลายทั้งสองข้าง[ 2 ] : 8 บางครั้งแผ่นเสริมหรือแผ่นคืนตัวเป็นส่วนหนึ่งของชุดสปริงหลัก ในกรณีนี้แผ่นเสริมที่อยู่ใกล้แผ่นหลักที่สุดคือแผ่นที่ 1 แผ่นที่ใกล้ถัดไปคือแผ่นที่ 2 เป็นต้น[ 1 ] : 3 แผ่นเหล่านี้ยึดติดกันด้วยสลักกลาง ซึ่งอยู่ที่หรือใกล้จุดกึ่งกลางตามความยาวของสปริงแผ่น[ 2 ] : 8 เพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นยังคงอยู่ในแนวเดียวกันในแนวด้านข้าง สามารถใช้วิธีการต่างๆ ได้หลายวิธี รวมถึงรอยบากและร่องระหว่างแผ่นหรือคลิปภายนอก[ 2 ] : 9–12

พบว่าเหล็กสปริงมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ปริมาณคาร์บอนประมาณ 1% [ 2 ] : 13–15 ความหนาของแผ่นแต่ละแผ่นระบุโดยเกจ Stubbs หรือ Birminghamโดยความหนาทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.203 ถึง 0.375 นิ้ว (5.2 ถึง 9.5 มม.) (เกจ 6 ถึง 3/8 หรือ 00) [ 2 ] : 16 ควรเลือกวัสดุและขนาดเพื่อให้แต่ละแผ่นสามารถชุบแข็งเพื่อให้มีโครงสร้างมาร์เทนไซต์ อย่างสมบูรณ์ ตลอดทั้งส่วน โลหะผสมเหล็กสปริงที่เหมาะสม ได้แก่ 55Si7, 60Si7, 65Si7, 50Cr4V2 และ 60Cr4V2 [ ​​1 ] : 6

ลักษณะเฉพาะ

แต่ละด้านของเพลาล้อหลังนี้ถูกยึดไว้ด้วยสปริงแผ่น จุดยึดด้านหน้าของสปริงแผ่นแต่ละอันยึดติดกับโครงรถ ส่วนจุดยึดด้านหลังยึดติดด้วยข้อต่อแบบหมุนได้ เพื่อให้สปริงสามารถยืดออกได้เมื่อมันโค้งงอ

ปลายทั้งสองข้างของสปริงแผ่นมักจะถูกขึ้นรูปเป็นตาหรือห่วงกลม ซึ่งใช้ยึดปลายแต่ละด้านของสปริงเข้ากับ โครง หรือตัวถังรถสปริงบางชนิดมีปลายเว้า เรียกว่าปลายช้อน (ปัจจุบันไม่ค่อยใช้แล้ว) เพื่อรองรับชิ้นส่วนที่หมุนได้แทน ตาข้างหนึ่งมักจะยึดอยู่กับที่แต่สามารถหมุนได้ตามการเคลื่อนที่ของสปริง ในขณะที่ตาอีกข้างหนึ่งยึดติดกับกลไกบานพับที่ช่วยให้ปลายนั้นหมุนและเคลื่อนที่ได้จำกัด สปริงแผ่นสามารถยึดติดกับโครง โดยตรง ที่ตาทั้งสองข้าง หรือยึดติดโดยตรงที่ปลายด้านหนึ่ง โดยปกติจะเป็นด้านหน้า โดยปลายอีกด้านหนึ่งยึดผ่านตัวยึดแบบแกว่งสั้นๆ ตัวยึดแบบแกว่งจะช่วยลดแนวโน้มที่สปริงแผ่นจะยืดออกเมื่อถูกบีบอัด ทำให้ระบบกันสะเทือนนุ่มนวลขึ้น ตัวยึดแบบแกว่งช่วยให้สปริงแผ่นมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง เพื่อไม่ให้เสียหายเมื่อรับน้ำหนักมาก เพลามักจะยึดกับตรงกลางของสปริงด้วย สลัก รูปตัวยู[ 3 ]

สปริงแผ่นทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมเพื่อยึดเพลาให้อยู่ในตำแหน่ง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีตัวเชื่อมแยกต่างหาก ผลลัพธ์ที่ได้คือระบบกันสะเทือนที่เรียบง่ายและแข็งแรง แรงเสียดทานระหว่างแผ่นสปริงช่วยลดการเคลื่อนที่ของสปริงและลดการคืนตัว ซึ่งก่อนที่ จะมีการนำ โช้คอัพมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญมากเมื่อเทียบกับสปริงขด[ 4 ]อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสปริงแผ่นยังทำหน้าที่ยึดเพลาให้อยู่ในตำแหน่งด้วย สปริงที่อ่อนนุ่ม—เช่น สปริงที่มีค่าคงที่สปริงต่ำ—จึงไม่เหมาะสม ความแข็งที่เกิดขึ้น ประกอบกับแรงเสียดทานระหว่างแผ่นสปริง ทำให้ระบบกันสะเทือนประเภทนี้ไม่ค่อยสะดวกสบายสำหรับผู้ขับขี่

ประเภท

สปริงแผ่นรูปวงรีสามในสี่ส่วนบนรถม้า

สปริงแผ่นมีหลายประเภท โดยทั่วไปมักใช้คำว่า "วงรี" สปริงแผ่น "วงรี" หรือ "วงรีเต็ม" ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1804 โดยนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษโอบาไดอาห์ เอลเลียตต์ หมายถึงส่วนโค้งวงกลมสองส่วนที่เชื่อมต่อกันที่ปลาย โดยส่วนโค้งด้านบนจะเชื่อมต่อกับโครงรถที่จุดกึ่งกลางด้านบน ส่วนจุดกึ่งกลางด้านล่างจะเชื่อมต่อกับชิ้นส่วนช่วงล่างที่ "มีชีวิต" เช่น เพลาหน้าแบบแข็ง โดยปกติแล้วจะต้องใช้ชิ้นส่วนช่วงล่างเพิ่มเติม เช่นแขนลากสำหรับการออกแบบนี้ แต่ไม่จำเป็นสำหรับสปริงแผ่น "กึ่งวงรี" ที่ใช้ในระบบขับเคลื่อนฮอตช์คิสซึ่งใช้ส่วนโค้งด้านล่าง จึงเป็นที่มาของชื่อนี้

สปริงแบบ "ควอเตอร์อิลิปติก" มักจะมีส่วนที่หนาที่สุดของแผ่นสปริงเสียบเข้าไปที่ปลายด้านหลังของชิ้นส่วนด้านข้างของโครงเฟรมแบบบันไดสั้นๆ โดยปลายอิสระจะติดอยู่กับเฟืองท้าย ดังเช่นในรถAustin Sevenในช่วงทศวรรษ 1920 ส่วนตัวอย่างของสปริงแผ่นแบบไม่เป็นวงรีคือ รถFord Model Tที่มีสปริงแผ่นหลายแผ่นอยู่เหนือเฟืองท้าย ซึ่งโค้งงอเป็นรูปทรงคล้ายแอกนอกจากนี้ผู้ผลิตบางรายยังใช้แผ่นวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น ไม้ มาวางไว้ระหว่างแผ่นสปริงโลหะ แทน โช้คอัพ อีกด้วย

สิ่งประดิษฐ์ของเอลเลียตได้ปฏิวัติการออกแบบและการสร้างรถม้า ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ที่นั่งหนัก และทำให้การขนส่งบนถนนขรุขระเร็วขึ้น ง่ายขึ้น และประหยัดค่าใช้จ่ายมากขึ้น[ 5 ]

แผนภาพสปริงใบไม้แบบเรียวหรือแบบพาราโบลา

การใช้งานที่ทันสมัยกว่าคือสปริงแผ่นโค้งพาราโบลา การออกแบบนี้มีลักษณะเด่นคือมีแผ่นสปริงน้อยกว่า โดยความหนาของแผ่นสปริงจะแตกต่างกันไปจากตรงกลางไปยังปลายทั้งสองข้างตามเส้นโค้งพาราโบลาจุดประสงค์ของการออกแบบนี้คือเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างแผ่นสปริง ดังนั้นจึงมีการสัมผัสกันระหว่างแผ่นสปริงเฉพาะที่ปลายและตรงกลางเท่านั้น ซึ่งเป็นจุดที่เชื่อมต่อกับเพลา ตัวคั่นจะป้องกันการสัมผัสที่จุดอื่นๆ นอกเหนือจากการประหยัดน้ำหนักแล้ว ข้อดีหลักของสปริงพาราโบลาคือความยืดหยุ่นที่มากกว่า ซึ่งส่งผลให้คุณภาพการขับขี่ ดีขึ้น ใกล้เคียงกับสปริงขด ข้อเสียคือความสามารถในการรับน้ำหนักลดลง สปริงพาราโบลาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถโดยสารเพื่อเพิ่มความสะดวกสบาย

การพัฒนาเพิ่มเติมโดยบริษัท GKN ของอังกฤษและเชฟโรเลต ซึ่งใช้ในรถยนต์รุ่นคอร์เว็ตต์และรุ่นอื่นๆ คือการเปลี่ยนมาใช้สปริงแผ่นพลาสติกคอมโพสิต อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดแรงเสียดทานระหว่างแผ่นสปริงและผลกระทบจากการลดแรงสั่นสะเทือนภายในอื่นๆ สปริงประเภทนี้จึงต้องการโช้คอัพ/แดมเปอร์ที่ทรงพลังกว่า

โดยทั่วไป เมื่อใช้ในระบบกันสะเทือนของรถยนต์ แหนบจะทั้งรองรับเพลาและกำหนดตำแหน่ง/กำหนดตำแหน่งบางส่วนของเพลา ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาในการควบคุมรถ (เช่น "อาการโยกเยกของเพลา") เนื่องจากลักษณะที่ยืดหยุ่นของสปริงทำให้การควบคุมมวลที่ไม่ได้รับ การรองรับ ของเพลาอย่างแม่นยำทำได้ยาก การออกแบบระบบกันสะเทือนบางแบบใช้Watts link (หรือPanhard rod ) และ radius arms เพื่อกำหนดตำแหน่งของเพลาและไม่มีข้อเสียนี้ การออกแบบดังกล่าวสามารถใช้สปริงที่นุ่มกว่าได้ ส่งผลให้การขับขี่ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ระบบกันสะเทือนด้านหลังแบบต่างๆ ของAustin-Healey 3000 และFiat 128

ประวัติศาสตร์

สปริงรถม้าสมัยศตวรรษที่ 17 ในพิพิธภัณฑ์รถม้าลิสบอน

สปริงใบไม้ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบเริ่มปรากฏบนรถม้าในฝรั่งเศสในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 ในรูปแบบของสปริงข้อศอกสองส่วน (ดังตัวอย่างที่แสดงจากลิสบอน) และต่อมาได้แพร่หลายไปยังอังกฤษและเยอรมนี[ 6 ]โดยปรากฏบนรถม้าของชนชั้นร่ำรวยในประเทศเหล่านั้นราวปี 1750 [ 2 ] : 1 ดร. ริชาร์ด โลเวลล์ เอดจ์เวิร์ธได้รับเหรียญทองสามเหรียญจากสมาคมศิลปะและการผลิตของอังกฤษในปี 1768 สำหรับการสาธิตความเหนือกว่าของรถม้าแบบมีสปริง ในปี 1796 หนังสือ A Treatise on Carriagesของวิลเลียม เฟลตันแสดงให้เห็นว่าสปริงใบไม้ได้รับการวางจำหน่ายอย่างสม่ำเสมอโดยอุตสาหกรรมรถม้าในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 [ 7 ] : 87–97 [ 2 ] : 1

โอบาไดอาห์ เอลเลียต ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์สปริงแผ่นสมัยใหม่ด้วยสิทธิบัตรสปริงแผ่นรูปวงรีในปี 1804 ซึ่งทำให้เขาได้รับการยอมรับและมีรายได้จำนวนมาก และวิศวกรเริ่มศึกษาสปริงแผ่นเพื่อพัฒนาการออกแบบและกระบวนการผลิตที่ดีขึ้น กลไกและการโก่งตัวของสปริงแผ่นได้รับการพัฒนาโดยคลาร์ก (1855) ฟรานซ์ รอยโลซ์ (1861) [ 8 ]และจีอาร์ เฮนเดอร์สัน (1894) [ 2 ] : 1 [ 9 ] [ 10 ]กระบวนการรีดเหล็ก เครื่องมือในกระบวนการผลิต และโลหะผสมเหล็กสปริงที่ดีขึ้นได้รับการพัฒนาในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 เช่นกัน ทำให้การผลิตสปริงแผ่นมีความสม่ำเสมอและราคาถูกลง[ 2 ] : 2

ใบไม้ผลิบนหัวรถจักร เยอรมัน ที่สร้างโดยOrenstein-Koppelและ Lübecker Maschinenbau

สปริงแผ่นเคยเป็นที่นิยมใช้ในรถยนต์จนถึงช่วงทศวรรษ 1970 เมื่อผู้ผลิตรถยนต์หันมาใช้ระบบขับเคลื่อนล้อหน้า เป็นหลัก และมีการพัฒนาระบบกันสะเทือน ที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยใช้ สปริงขดแทน ปัจจุบัน สปริงแผ่นยังคงใช้ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ขนาดใหญ่ เช่นรถตู้และรถบรรทุก รถSUVและตู้รถไฟสำหรับรถยนต์ขนาดใหญ่ สปริงแผ่นมีข้อดีคือช่วยกระจายน้ำหนักได้กว้างขึ้นทั่วตัวถังรถ ในขณะที่สปริงขดจะถ่ายน้ำหนักไปที่จุดเดียว นอกจากนี้ สปริงแผ่นยังช่วยยึดเพลาหลัง ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้แขนลากและคันบังคับ Panhardซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนและน้ำหนักใน ระบบกันสะเทือนหลัง แบบเพลาแข็งที่เรียบ ง่าย ข้อดีอีกประการของสปริงแผ่นเหนือสปริงขดคือ ปลายของสปริงแผ่นสามารถกำหนดทิศทางได้ ในรถบรรทุกหลายรุ่นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 สปริงแผ่นจะเชื่อมต่อกับข้อต่อลูกบอล Hinkle Beam

สปริงแผ่นยังถูกนำมาประยุกต์ใช้ในรถยนต์สมัยใหม่ด้วย ตัวอย่างเช่นChevrolet Corvette Sting Ray ปี 1963ใช้สปริงแผ่นขวางสำหรับระบบกันสะเทือนหลังแบบอิสระ ในทำนองเดียวกันVolvo XC90 ปี 2016ก็ใช้สปริงแผ่นขวางที่ทำจากวัสดุคอมโพสิตสำหรับระบบกันสะเทือนหลัง ซึ่งมีแนวคิดคล้ายกับระบบกันสะเทือนด้านหน้าของCorvette ปี 1984ระบบนี้ใช้สปริงแผ่นตรงที่ยึดติดกับตัวถังอย่างแน่นหนาตรงกลาง ปลายของสปริงจะถูกยึดด้วยสลักเข้ากับระบบกันสะเทือนของล้อ ทำให้สปริงทำงานได้อย่างอิสระในแต่ละล้อ ระบบกันสะเทือนแบบนี้มีขนาดเล็กกว่า แบนกว่า และเบากว่าระบบแบบดั้งเดิม

กระบวนการผลิต

สปริงหลายแผ่นผลิตขึ้นดังนี้

  1. กระบวนการให้ความร้อนก่อนการอบ:
    1. การสังเกตการณ์
    2. การรีดเรียว
    3. การตัดแต่ง
    4. การตัดและกดปลาย
    5. การบิดเบี้ยวครั้งที่สอง
    6. การกลอกตาและการกลอกตา
    7. การกัด
    8. C'SKG ต่อย
    9. การเจาะรูตรงกลาง
  2. กระบวนการอบชุบด้วยความร้อน:
    1. การให้ความร้อนเพื่อทำให้แข็งตัว
    2. การโค้งงอ
    3. การดับเย็น
    4. การอบชุบ.
  3. กระบวนการหลังการอบชุบความร้อน:
    1. การแก้ไข
    2. การถอดส่วนโค้งด้านข้าง
    3. บูช
    4. การคว้าน
    5. การตอกหมุดแคลมป์
  4. การประกอบและการตกแต่งพื้นผิว:
    1. การพ่นลูกเหล็ก
    2. จิตรกรรม
    3. การประกอบ
    4. การขูด
    5. การทำเครื่องหมายและการบรรจุหีบห่อ

การอบด้วยความร้อน

  1. การให้ความร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรง:โลหะหรือโลหะผสมใดๆ ที่สามารถดึงขึ้นรูปหรือรีดขึ้นรูปให้มีความแข็งแรงสูงพอสมควรและยังคงความยืดหยุ่นเพียงพอสำหรับการขึ้นรูป สามารถนำมาใช้ทำสปริงได้ หรือโลหะผสมใดๆ ที่สามารถอบชุบความร้อนให้มีความแข็งแรงสูงและความยืดหยุ่นที่ดีก่อนหรือหลังการขึ้นรูปก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน สำหรับคุณสมบัติพิเศษของสปริง เช่น อายุการใช้งานที่ยาวนาน คุณสมบัติที่ไม่เป็นแม่เหล็ก ความต้านทานต่อการกัดกร่อน อุณหภูมิสูง และการเคลื่อนตัว จำเป็นต้องพิจารณาเป็นพิเศษ แผ่นโลหะจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิวิกฤตในเตาอบชุบแข็งที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมัน โดยปกติอุณหภูมิที่รักษาไว้จะอยู่ระหว่าง 850°C ถึง 950°C
  2. การดัดโค้ง:แผ่นสปริงด้านบนสุดเรียกว่าแผ่นหลัก (master leaf) รู (eye) มีไว้สำหรับยึดสปริงเข้ากับชิ้นส่วนอื่นๆ ของเครื่องจักร ปริมาณการโค้งงอของสปริงจากเส้นกลางที่ผ่านรูเหล่านี้เรียกว่า การดัดโค้ง (camber) การดัดโค้งนี้มีไว้เพื่อให้แม้ในขณะรับน้ำหนักสูงสุด สปริงที่โค้งงอแล้วจะไม่สัมผัสกับชิ้นส่วนของเครื่องจักรที่ยึดติดอยู่ การดัดโค้งที่แสดงในรูปเรียกว่า การดัดโค้งบวก (positive camber) จำเป็นต้องใช้แคลมป์กลางเพื่อยึดแผ่นสปริง เครื่องจักรที่ใช้ในการดำเนินการนี้คือเครื่องอัดไฮดรอลิก แผ่นสปริงจะถูกดัดให้ได้รัศมีที่ต้องการโดยใช้เครื่องอัด แผ่นสปริงทั้งหมดจะถูกทดสอบรัศมีที่ต้องการโดยใช้เกจวัดการดัดโค้ง
  3. การชุบแข็ง:นำแผ่นสปริงที่ดัดงอแล้ววางในถาดและชุบแข็งในอ่างน้ำมันเพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์ มาร์เทนไซต์เป็นโครงสร้างผลึกเหล็กที่แข็งที่สุด มาร์เทนไซต์เกิดขึ้นในเหล็กกล้าคาร์บอนโดยการทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งก็คือการชุบแข็งเหล็กในรูปออสเทนไซต์ เครื่องจักรที่ใช้คืออ่างน้ำมันชุบแข็งแบบสายพานลำเลียง จุดเดือดของน้ำมันชุบแข็งอยู่ที่ประมาณ 200°C และต้องแน่ใจว่าอุณหภูมิของน้ำมันไม่เกิน 80°C หลังจากชุบแข็งแล้ว โครงสร้างของแผ่นสปริงจะแข็งมาก ซึ่งคุณสมบัตินี้ไม่เป็นที่ต้องการ แต่กระบวนการนี้จำเป็นสำหรับการดัดแผ่นสปริงให้ได้รัศมีที่ถูกต้องหลังจากการดัดโค้ง เพื่อลดความแข็ง จึงทำการอบคืนตัว
  4. การอบคืนตัว:การอบคืนตัวเป็นกระบวนการให้ความร้อนเพื่อเพิ่มความเหนียว โดยนำแผ่นโลหะที่ผ่านการชุบแข็งแล้วมาให้ความร้อนอีกครั้งเพื่อลดความแข็งลงให้ได้ตามระดับที่ต้องการ กระบวนการนี้ใช้เตาอบความร้อนด้วยไฟฟ้า ความแข็งของแผ่นโลหะจะถูกวัดโดยใช้การทดสอบความแข็งแบบบริเนลล์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช่วยลดความเครียดด้วย อุณหภูมิภายในเครื่องจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 540 ถึง 680 องศาเซลเซียส กระบวนการอบคืนตัวเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่แผ่นโลหะที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงโดยใช้น้ำหรืออากาศ

การใช้งานอื่นๆ

โดยช่างตีเหล็ก

เนื่องจากสปริงแผ่นทำจากเหล็กคุณภาพสูง จึงเป็นวัสดุที่ช่างตีเหล็ก นิยมใช้ ในประเทศ ต่างๆเช่นอินเดียเนปาลบังกลาเทศฟิลิปปินส์เมียนมาร์และปากีสถานซึ่งช่างตีเหล็กแบบดั้งเดิมยังคงผลิตเครื่องมือจำนวนมากของประเทศ สปริงแผ่นจากรถยนต์ที่ถูกทิ้งมักถูกนำมาใช้ทำมีด มีดคุครีและเครื่องมืออื่นๆ[ 11 ]นอกจากนี้ยังนิยมใช้โดยช่างตีเหล็กสมัครเล่นและผู้ที่ประกอบอาชีพเป็นงานอดิเรกด้วย

ในแทรมโพลีน

สปริงแผ่นยังถูกนำมาใช้แทนสปริงขดลวด แบบดั้งเดิม ในแทรมโพลีน บางรุ่น (เรียกว่าแทรมโพลีนขอบนุ่ม) ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ใช้งานและลดความเสี่ยงต่อการกระทบกระเทือนทางสมอง[ 12 ]สปริงแผ่นจะเว้นระยะห่างรอบโครงเป็น "ขา" ที่แตกแขนงออกมาจากโครงฐานเพื่อรองรับแผ่นกระโดด ทำให้มีความยืดหยุ่นและทนทาน[ 13 ]

คลัตช์

"ไดอะแฟรม" ที่พบได้ทั่วไปในคลัตช์ รถยนต์ นั้นมีลักษณะคล้ายสปริงแผ่น

การปรับปรุงให้ทันสมัย

การปรับแต่ง (จากภาษาอังกฤษ to tune, to adjust, to harmonise, to fine-tune) ในด้านยานยนต์เป็นคำที่หมายถึงการดัดแปลงยานยนต์เมื่อเทียบกับมาตรฐานการผลิตจำนวนมาก เพื่อปรับให้เข้ากับรสนิยมส่วนบุคคลหรือความต้องการเฉพาะ[ 14 ] [ 15 ]การปรับแต่งช่วงล่างรวมถึงการเปลี่ยนสปริง โช้คอัพ เหล็กกันโคลง และส่วนประกอบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง[ 16 ]รถบรรทุกหลายคันใช้ช่วงล่างแบบแหนบ[ 17 ]ช่วงล่างแบบแหนบให้การเคลื่อนไหวที่ยอดเยี่ยม ความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงขึ้น และสามารถทนต่อการใช้งานหนักได้มาก ด้วยวิธีการที่ถูกต้อง สามารถดัดแปลงเพื่อช่วยให้รถบรรทุกน้ำหนักได้มากขึ้น มีการเคลื่อนไหวที่ดีขึ้น หรือใส่ยางขนาดใหญ่ขึ้นได้ รถบางคันอาจติดตั้งแหนบทั้งด้านหน้าและด้านหลัง หรือเฉพาะแหนบด้านหลังพร้อมช่วงล่างหน้าแบบอิสระ มีสองวิธีหลักในการอัพเกรดแหนบ วิธีแรกประหยัดงบประมาณแต่มีประสิทธิภาพมาก คือ การเพิ่มแหนบเข้าไปในชุดแหนบจากโรงงาน ซึ่งจะช่วยเพิ่มระยะห่างจากพื้นและเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก[ 18 ]ตัวเลือกที่สองคือการเปลี่ยนชุดแหนบเดิมจากโรงงานทั้งหมดด้วยชุดแหนบที่แข็งแรงกว่า ซึ่งจะช่วยเพิ่มระยะห่างจากพื้น เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกได้อย่างมาก และสามารถเพิ่มระยะการเคลื่อนที่ (การยุบตัว/การอัดตัว) ของส่วนท้ายรถเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น[ 19 ]ตัวเลือกที่สามคือการเปลี่ยนชุดแหนบเดิมจากโรงงานด้วยสปริงขด โดยรวมแล้ว วิธีนี้จะเปลี่ยนทุกแง่มุมของพลวัตช่วงล่างด้านหลัง ทำให้คุณควบคุมผลลัพธ์ได้มากขึ้น รวมถึงความสูง ความสามารถในการรับน้ำหนัก ระยะการเคลื่อนที่ของล้อ ฯลฯ[ 20 ]

วิธีการยกสูงบางวิธีเหมาะสำหรับด้านหลังแต่ไม่เหมาะสำหรับด้านหน้า เช่น การใช้บล็อกยก การยกด้านหลังโดยใช้บล็อกเป็นวิธีที่นิยมใช้เพื่อให้ได้ความสูงที่ต้องการ โดยทำได้โดยการติดตั้งบล็อกที่มีความสูงตามต้องการระหว่างแหนบและฐานรองแหนบ แล้วติดตั้งสลักรูปตัว U ที่ยาวขึ้น วิธีนี้ไม่ดีสำหรับด้านหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากปัญหาด้านความปลอดภัยขณะเบรก เมื่อเบรก ล้อหน้าจะสร้างแรงเบรกส่วนใหญ่ บล็อกจะทำให้แรงด้านข้างที่เกิดจากการเบรกนี้อยู่สูงกว่าเพลามากกว่าในรูปแบบมาตรฐาน ซึ่งอาจทำให้บล็อกเลื่อนออกจากตำแหน่งและสูญเสียการควบคุมโดยสิ้นเชิง

วิธีที่เหมาะสมกว่าในการเสริมความแข็งแรงของแหนบรถยนต์คือการใช้แผ่นแหนบเสริม โดยการใส่แผ่นแหนบเพิ่มเข้าไปในชุดแหนบของรถ การใช้แผ่นแหนบเสริมจะทำให้รถสูงขึ้น แต่บางครั้งอาจทำให้ช่วงล่างแข็งขึ้นเนื่องจากความแข็งของสปริงที่เพิ่มขึ้น

สำหรับรถออฟโรด เน้นที่การขยายระยะการเคลื่อนที่ของระบบกันสะเทือนและการติดตั้งยางขนาดใหญ่ขึ้น ยางขนาดใหญ่ขึ้น — ไม่ว่าจะใช้ล้อขนาดใหญ่ขึ้นหรือไม่ก็ตาม — จะเพิ่มระยะห่างจากพื้นดิน ให้การขับขี่ที่ราบรื่นขึ้นบนพื้นผิวขรุขระ ให้การรองรับแรงกระแทกเพิ่มเติม และลดแรงกดบนพื้น (ซึ่งสำคัญบนพื้นผิวที่อ่อนนุ่ม) [ 21 ] [ 22 ]บ่อยครั้งที่ระบบกันสะเทือนด้านหลังของรถออฟโรดจะใช้สปริงใบ

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Leaf_spring&oldid=1346582835 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สปริงใบไม้

สปริง แผ่น เป็น สปริง แบบง่ายๆที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ ระบบกันสะเทือน ใน ยานพาหนะ ล้อเลียน เดิมเรียกว่า สปริง ลามิเนต หรือ สปริงเกวียน และบางครั้งก็เรียกว่า สปริงกึ่งวงรี สปริง วงรี...

การทำงานและการออกแบบพื้นฐาน

สปริงแผ่นมีลักษณะเป็นแผ่น เหล็กสปริง ยาว เรียวรูป โค้ง มีหน้าตัดเป็นรูป สี่เหลี่ยมผืนผ้า ในรูปแบบที่พบได้ทั่วไป จุดกึ่งกลางของส่วนโค้งจะเป็นตำแหน่งสำหรับ เพลา ในขณะที่ห่วงที่ปลายทั้งสองข้างใช้สำหรับยึดติดกับตัวถังรถ สำหรับรถยนต์ที่มีน้ำหนักมาก...

ลักษณะเฉพาะ

ปลายทั้งสองข้างของสปริงแผ่นมักจะถูกขึ้นรูปเป็นตาหรือห่วงกลม ซึ่งใช้ยึดปลายแต่ละด้านของสปริงเข้ากับ โครง หรือ ตัวถัง รถ สปริงบางชนิดมีปลายเว้า เรียกว่า ปลายช้อน (ปัจจุบันไม่ค่อยใช้แล้ว) เพื่อรองรับชิ้นส่วนที่หมุนได้แทน...

ประเภท

สปริงแผ่นมีหลายประเภท โดยทั่วไปมักใช้คำว่า "วงรี" สปริงแผ่น "วงรี" หรือ "วงรีเต็ม" ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1804 โดยนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ โอบาไดอาห์ เอลเลียต ต์ หมายถึงส่วนโค้งวงกลมสองส่วนที่เชื่อมต่อกันที่ปลาย...