Air shocks - air spring איך זה עובד?

[lizard]

לא תיקנת אותי כי לא טענתי אחרת, אבל אתה צודק. יש שינוי בקבוע הקפיץ כשמנפחים את הכרית, אבל הוא דווקא ביחס הפוך לניפוח. כשהרכב גבוה יותר קבוע הקפיץ קטן.
מה שאני כתבתי זה שהגבהת הרכב לא נגרמת כתוצאה מהעלאת קבוע הקפיץ (כי כאמור, הניפוח דווקא מוריד את קבוע הקפיץ), כמו שאסף כתב, אלא מהעלאת הנפח (באנלוגיה, הפרהלווד).

מה זה אומר בתכל'ס? הרכב יהיה גבוה יותר אבל רך יותר?

קישור מעניין

עוד קישור מעניין

אם הבנתי נכון, ככול שיש יותר עומס, הקפיץ מגדיל את התנגדותו ובעיקרון משנה את הקבוע קפיץ שלו. מבלי לשנות את גובהו. כלומר, הרכב יהיה באותו גובה, הדבר שמשתנה הוא קבוע הקפיץ.

איך מכוונים בעיקרון את הקפיץ הזה? נניח שאנחנו במצב שאין אוויר כלל, הבוכנה או הכרית ריקות מאוויר. לחץ פנים הבוכנה כלחץ החוץ, 1 באר. מה צריך לעשות? כמובן שמדובר על דיון תיאורטי.

[חנן-ג'יפולוג]

כשמנפחים את הכרית הרכב יהיה גבוה יותר ורך יותר. אכן.

ככל שיש יותר עומס הלחץ גדל. גם קבוע הקפיץ גדל כשהלחץ גדל.

איך מכוונים? מנפחים אוויר עד שהרכב מגיע לגובה הרצוי.

[חנן-ג'יפולוג]

לכל מי שעדיין לא בטוח בזה שאין שאין תלות של הלחץ בגובה הרכב:

[lizard]

אוקי. עד פה הבנתי (כבר הישג:-))

ככול שהבוכנה/כרית רחבים יותר, זה אומר שהקבוע קפיץ ההתחלתי גדול יותר?
כלומר, במלים פשוטות, מה משנה קוטר הבוכנה/כרית?

[lizard]

כשמנפחים את הכרית הרכב יהיה גבוה יותר ורך יותר. אכן.

איך זה מסתדר עם זה שככול שמנפחים גלגל, למשל, הוא יותר קשיח וקפיצי ? אם בכלל אפשר להשוות...

כלומר, הייתי מצפה שככול שמנפחים את הכרית הרכב יהיה קפיצי יותר ולא רך יותר. (אלא אם כן השימוש במונח רך לא מסמל את מה שאני חושב)

[חנן-ג'יפולוג]

הגלגל נמצא פחות או יותר בנפחו הסופי, הגדול ביותר. ברגע שאתה מכניס פנימה אוויר יש יותר אוויר על אותו נפח ולכן הלחץ עולה, ומכאן גם שהוא קשה יותר.

כרית במצב עבודה לא נמצאת בנפחה הסופי הגדול ביותר אלא ב25-75 אחוז מנפחה, וכשאתה מנפח אותה אתה פשוט מגדיל את הנפח שלה, לא מגדיל בה את הלחץ.

[lizard]

אני חושב שהבנתי. תודה.

[חנן-ג'יפולוג]

אוקי. עד פה הבנתי (כבר הישג:-))

ככול שהבוכנה/כרית רחבים יותר, זה אומר שהקבוע קפיץ ההתחלתי גדול יותר?
כלומר, במלים פשוטות, מה משנה קוטר הבוכנה/כרית?

ככל שהקוטר שלה גדול יותר היא יכולה לשאת יותר משקל על אותו לחץ אוויר.

עד כמה שאני מבין, זה שהיא רחבה יותר לא משנה את קבוע הקפיץ. בשביל לשנות את קבוע הקפיץ אני חושב שצריך שנקודת העבודה הנורמלית של הרכב תהיה במקום שונה על טווח הפעולה של הכרית.

[lizard]

למה הכוונה בנקודת עבודה נורמלית?

[חנן-ג'יפולוג]

האם כשהרכב עומד בגובה הרגיל שלו, הכרית נמצאת בתחילת הטווח שלה? בסוף הטווח שלה? או באמצע? ככל שהכרית תהיה קרובה יותר לסוף טווח הכיווץ שלה, קבוע הקפיץ יהיה גדול יותר.

אם נגיד שהטווח של הכרית הוא פתיחה של 40 ס"מ עד כיווץ של 0 ס"מ, אז:

אם כשהרכב בגובה הנורמלי שלו הכרית תהיה פתוחה 10 ס"מ, ותכווץ אותה בחמישה ס"מ, הלחץ בתוכה יעלה פי 2
אם כשהרכב בגובה הנורמלי שלו הכרית תהיה פתוחה 30 ס"מ, ותכווץ אותה בחמישה ס"מ, הלחץ בתוכה יעלה פי 1.2

[elitkh]

ניקח לדוגמא בוכנה ששטח החתך שלה הוא S והמהלך הוא A תחת עומס קבוע של N נצטרך לדחוס אותה בלחץ של P (אני בכוונה לא נותן יחידות כי אין לי כח להיכנס לחישובים).
גובה הבוכנה תחת העומס תלוי בכמות האוויר שדחסנו פנימה על פי הנוסחה :
P*V=C
V הוא נפך הבוכנה.C הוא קבוע בטמפרטורה קבועה והוא מבטא את כמות האוויר שדחסנו.
אם הגדלנו את V (פתחנו את מהלך הבוכנה) ואנחנו עדיין רוצים לתמוך את אותו משקל N עלינו לשמור על הלחץ בבוכנה ולכן עלינו להגדיל את C בהתאם.
במקרה שלנו בו כמות האוויר בבוכנה היא קבועה (בהנחה שלא מדובר על מערכת "מיוצבת" שדוחסת כפונקציה של עומס) קבוע הקפיציות K של הבוכנה יחושב כך: (היחס בין הכח המופעל לפתיחת הבוכנה):
נחשיב את הנקודה שבה עומדת הבוכנה תחת עומס כנקודת יחוס 0 ובו נפח הבוכנה הוא V והמהלך ההתחלתי הוא X.
תוספת עומס N1 תגרום לסגירת הבוכנה בשיעור של X1 לפי הנוסחה :
)N+N1)/A=P+P1
)N+N1)/A=C/V1=C/A(X+X1)
N+N1=C(X+X1)
מכיוון ש:
N=C*X
לכן
N1=C*X1

דומה מאד לקפיץ-אבל כמו שאמרתי קודם-הכל בהנחה שC הוא קבוע. אבל C משתנה בהתאם למהלך ההתחלתי של הבוכנה. כלומר קבוע הקפיציות של הבוכנה ישתנה כפונקציה של הגובה ההתחלתי שלה בצורה ליניארית-ככל ש X יהיה גדול יותר כך גם C יגדל.

[חנן-ג'יפולוג]

אז מה הסלט?

כתבת דברים נכונים, וטוב עשית, בצורת נוסחאות, את מה שביטאתי בטקסט.

[elitkh]

התכוונתי לשרשור כולו-את הפיסקה שלך ראיתי רק לאחר שכתבתי את שלי (לקח לי קצת זמן)
לא התכוונתי להעליב אף אחד.

[lizard]

האם כשהרכב עומד בגובה הרגיל שלו, הכרית נמצאת בתחילת הטווח שלה? בסוף הטווח שלה? או באמצע? ככל שהכרית תהיה קרובה יותר לסוף טווח הכיווץ שלה, קבוע הקפיץ יהיה גדול יותר.

אם נגיד שהטווח של הכרית הוא פתיחה של 40 ס"מ עד כיווץ של 0 ס"מ, אז:

אם כשהרכב בגובה הנורמלי שלו הכרית תהיה פתוחה 10 ס"מ, ותכווץ אותה בחמישה ס"מ, הלחץ בתוכה יעלה פי 2
אם כשהרכב בגובה הנורמלי שלו הכרית תהיה פתוחה 30 ס"מ, ותכווץ אותה בחמישה ס"מ, הלחץ בתוכה יעלה פי 1.2

אוקי זה מה שחשבתי אבל לא הייתי בטוח.

תודה רבה על התשובות המפורטות.

[חנן-ג'יפולוג]

אגב, חשוב להבהיר, אם כי ניתן להבין את זה מהכתוב עד עכשיו, שבמתלי אוויר, קבוע הקפיץ משתנה לאורך כל מהלך ה"קפיץ". (יש לזה גם כינוי: "פרוגרסיבי" ) בקפיץ רגיל זה לא כך. האנלוגיה בין סוגי הקפיצים והמונחים השונים היא לא מושלמת וצריך לזכור את זה כשמגיעים לחישובים הסופיים בבחירת רכיבים ומבנה.

[Bernard]

לא ברור לי למה אתם מתעקשים להסתבך עם כל המושגים הפיזיקליים.
אצלי מותקנים 4 קפיצי אויר (=כריות). לכל קפיץ מחובר מד לחץ 0-150PSI.
מבלי להכנס למשוואות של יותר אויר = יותר נפח ומה ההשפעה על הלחץ בפועל כשהלחץ נמוך, הקפיץ מכווץ יותר, הוא רך יותר וגובה הרכב נמוך יותר. פשוט מאוד.

לגבי ההפעלה.
אמנם הרכב שלי הגיע עם מערכת קפיצי אויר מקורית (ריינג' 96) אך אני החלפתי את הקפיצים המקוריים לארוכים יותר והתקנתי מספר מערכות עוקפות, לייתר ביטחון.

לאחר בדיקה מקיפה, הגעתי לממצאים שהעלו שלא (לא!) כדאי לקנות דבר ממערכת השליטה בארץ. המחיר בחו"ל, לחלקים מקבילים, נמוך ב-40-70 אחוז (!!).

צריך קומפרסור ואם רוצים תגובה מהירה, רצוי שיהיה חזק (אני שידכתי מנוע של כננת לקומפרסור של מזגן). אפשר להתקין גם מיכל עם הפעלה אוטומטית ע"י פרסוסטט או לחבר את מתג ההפעלה של הקומפרסור לסולנואידים.
צריך גם סולנואידים, רצוי סולנואיד 3 מצבים (מה שהראו פה הוא סולנואיד 2 מצבים = צריך 2 לכל קפיץ), שחוסך בחלקים וקל לשפץ. אחרי שנתיים עדיין לא צריך.

דבר נוסף הוא שליטה על הקפיצים/סולנואידים.
ניתן להשתמש ב-4 מתגי שליטה של חלונות חשמל (אחד לכל קפיץ/סולנואיד) ויש גם שלטים יעודיים, ששולטים על מספר פונקציות בלחיצת כפתור אחת (מחיר של 50-150 דולר למערכת).

רצ"ב קישור לאתר בו הרחבתי מעט על המערכת.
http://www.rangerovers.net/forum/viewtopic.php?t=21124

[asafk]

בהמשך להודעה האחרונה, את המערכת בריינג' של ברנרד, ראיתי בפעולה, ואני חייב לומר- המערכת פשוטה, אלגנטית, ולרכב שטח- יעילה הרבה יותר מאשר המקורית. (אם אני זוכר נכון, נבנתה על ידי צדי/ רסטה).

אסף.

[Bernard]

כמעט מדוייק.
צדי בנה את הפגושים, מנשא הגלגל ומדרגות הסף.
את כל השאר נאלצתי לעשות לבד - יותר מידי ניסוי ו(בעיקר) טעייה והרבה שעות עם מחשב דיאגנוסטיקה ללנד רובר, כדי לכייל את חיישני הגובה...