שבירת ציריות

[itay-rover]

:?:
לפי מה שאני שומע מחברים וגם פה ושם מדיונים כאן בפורום וגם ממה שחוויתי על בשרי(ג'יפי) :cry: ,שבירת ציריה אינה ארוע מאוד נדיר.
מניתוח לא מסובך(לא צריך להיות מטלורג מלומד או מומחה לתורת החוזק)של הבעיה אני רואה שתמיד השבר נוצר אחרי הריתום(בסטליטים)כתוצאה מגזירה טהורה.
:idea: :
חשבתי שבמקום לייצר ציריות מכל מיני פלדות מוקשחות ומשיכות(אוליי גם משיחיות)אוליי יותר נכון "לפזר" את המאמצים בריתום על ידי כך שהריתום לא יסתיים בקו ניצב לציר האורך של הציריה אלא יהיה נטוי ב-45 מעלות אליה,דבר שיאפשר שטח למאמצים גדול יותר ויתן "שטף גזירה" גדול יותר ומפולג בצורה יותר מתונה.
אני לא רואה מכשול טכני מבחינת מקום בסרן או מכשול כלשהוא לדבר כזה.
אני טועה? :?:

[נמרוד]

ציריות שאני מכיר כבר מתוכננות בצורה אופטימלית, ככה שבאמת המשחק שנותר לך בשביל לשפר הוא בחומרים/תהליכים, ולא בגאומטריה. אולי בציריה הספציפית שאתה מדבר עליה (לנדרובר ישן?) אכן יש מקום לשיפור גם בגיאומטריה. אבל במילים זה לא ילך.

אם תצלם/תצייר/תמצא באינטרנט תמונה של הציריה והסיומת שלה, הדיון יהיה יותר יעיל.

[asafk]

מאוד בקצרה, בתכנון גלי סרן ("ציריות"), יש מספר דברים שצריך לקחת בחשבון, ובציריות סטנדרטיות לא תמיד נלקחים בחשבון:
קוטר- קוטר הגל הוא הדבר שמשפיע הכי חזק על חוזקו. שטח החתך, ולכן המאמץ שהגל מסוגל לסבול, תלוי בריבוע הקוטר. בלנדרובר, הגלים עשויים בקוטר אינצ' ורבע בלבד. זה מקביל לסרנים אמריקאים שמיועדים לעומס קטן יותר בכמה מאות ק"ג. מכאן, שמראש הגלים אינם מתאימים לעומס, וצריך כל מיני טריקים כדי לחזקם ולהישאר באותו הקוטר. יצרני הגלים המחוזקים מייצרים גם גלים בקוטר יותר גדול, שדורשים (כמובן) החלפת הדיפרנציאל למתאים.

צורת הגל- יש שתי צורות עיקריות- עם ובלי ירידה בקוטר עם סוף השיניים. אם הקוטר קבוע, כלומר השיניים חתוכות בתוך החומר, בנקודת הסיום של השן יש ריכוז מאמצים מטורף. אם יש הצרה בגל עם סיום השיניים, אין ריכוז מאמצים, כי השיניים מובלטות, כביכול מהגל. הבעיה היא שאז קוטרו של הגל קטן יותר לכל ארכו, אבל העובדה הזו מתאזנת עם זה שאין ריכוז מאמצים. בגלים מקוריים בד"כ יש הצרה.

חומר- קודם כל, פלדה היא פלדה היא פלדה. זה אומר שהאלסטיות זהה בין כל הסוגים. למה בכ"ז יש חומרים שונים והבדלים כל כך גדולים ביניהם? כי הסגסוגות היקרות מסוגלות לשאת מאמצים גדולים יותר לפני שבר. כלומר- להתפתל יותר לפני שיש כשל בגל. כלומר- עבור עומס מסויים, הגל יתפתל ויתפתל, עד נקודת הכניעה. נקודת הכניעה תבוא יותר מוקדם ככל שהחומר חלש יותר. זה הבדל ראשון בין הפלדות הפשוטות לסגסוגות. ההבדל השני הוא בחיסום. בפלדה פשוטה אי אפשר לחסם לעומק גדול, בסגסוגות היקרות, לא רק שאפשר, אפילו חייבים, כי אחרת לא מקבלים את החוזק אותו אפשר לקבל מהן. המשמעות היא ברציפות זרימת המאמץ בחתך הגל.

צורת השיניים- בשביל לקבל שיניים בעלות צורה נכונה, נדרש ייצור יקר יותר, מה שלא קיים על פי רוב בגלי סרן מקוריים, למרות שבשנים האחרונות יש שיפור. בנוסף, שיניים בייצור המוני מיוצרות על פי רוב בעיבוד פלסטי שמשאיר מאמציפ פנימיים. בייצור לא המוני של גלים מחוזקים, אפשר לייצר בטכנולוגיה אחרת, אבל זה עולה יותר.

מספר השיניים- בלנדרובר השתמשו עד סוף שנות ה80 בגלי סרן בעלי 10 שיניים. בשביל לקבל פרופיל נכון, המשמעות היא הקטנת הקוטר הפנימי. החוזק נקבע לפי הקוטר הפנימי... אז מספר השיניים היה חייב לגדול, ואכן הוא גדל ל24.

שורה תחתונה- רוצה גל סרן חזק? אתה צריך גל סרן מסגסוגת, עם הקטנה בקוטר כך שהקוטר העיקרי של הגל קטן מהקוטר הפנימי באזור השיניים, מחוסם לכל העומק, ובעל קוטר גדול ככל האפשר.


עכשיו- שב לתכנן.

אסף.

[נמרוד]

מסכים לכל דברי אסף חוץ מהשורה התחתונה ("שב תכנן").

אין ממש מה לתכנן, כי הקטע החשוב, של השיניים, הוא אילוץ. יש דיפרנציאל, יש סטליטים, מה שנכנס לתוכם זה מה שנכנס. אם הציריה שלך בקוטר 1.25 אינץ' ו10 שיניים, זה מה יש, אתה לא יכול לייצר ציריה עבה יותר, אתה לא יכול להגדיל מספר או לשנות את צורת השיניים. מה שנשאר זה לשנות חומרים/תהליכים, וזה מעבר ליכולות של רובנו, או בוא נגיד ככה - מי שמבין בזה, לא שואל שאלות בפורום ג'יפים....

בקיצור, קנה ציריה מחוזקת או החלף סרן... או פשוט סע בעדינות.

[ארז]

הפתרון שלך הוא החלפת הסרן, גם דיפרנציל חזק יותר וגם ציריות חזקות יותר, הבעיה תהיה יחסי העברה, בסרן מודרני היחס הוא 1:3.54....
ניתן כמובן להעביר את הקורונה&פניון שלך לסרן החדש(אצלי יש 1:4.7 בסרנים)

[asafk]

מעוות פלסטי הוא כשל. תשים לב, שבציריה מקורית, לפני שהיא נשברת, השיניים מקבלות זווית- הגל מתפתל- וזה מעוות פלסטי שהוא הסימן לזה שהגל בדרך להישבר.
חיסום אמנם הופך את החומר לפריך יותר, אבל מעלה את החוזק, אם מדובר בסגסוגת. פלדה רגילה אי אפשר לחסם לכל העומק, כי כן נוצרת בעיית חוזק (בלי להכנס כרגע לדיון תיאורטי מדי, כי זה די מסובך, האמת), אבל חייבים לחסם את החלק החיצוני של גל עשוי פלדה (נגיד, לרבע מהקוטר המלא), בשביל לתת חוזק לשיניים, וגם להוסיף חוזק לחלק החיצוני, שהוא זה שנושא את מירב המאמצים.

אסף.

[נמרוד]

איתי שאל (ושאלתו נמחקה בטעות):

ועכשיו, שאלה לאסף בקשר לפלדות:לפי מה שאני מבין,חיסום של פלדה,מעלה את הקשיחות שלה(מודול יאנג)אבל בסה"כ מקטין את סך האנרגיה לשבר כיוון שאין לה כימעט איזור אלאסטי-החומר פריך,וברגע שנגיע למאמץ הכניעה החומר ייכשל ללא מעוות פלסטי-האים זו תכונה רצויה בתיכנון ציריות? :?:

החיסום לא משנה את מודול יאנג משמעותית. הוא גם לא מקטין את התחום האלסטי - להיפך, הוא מגדיל את התחום האלסטי, ומעלה את מאמצי הכניעה והמירבי. בעצם כל גרף המעוות-מאמץ "נדחס" כלפי מעלה ושמאלה - מאמצים גדולים יותר, ומעוותים קטנים יותר. יש תחום אלסטי גדול יותר (מבחינת מאמצים!), ותחום פלסטי קטן יותר:


(מעובד על ידי מגרפים של בילאויסטה, pirate4x4.com, שלקח את זה בתורו מEngineer to win המעולה של קרול שלבי)

פה מדובר על סוגי פלדות שונים, אבל העקרון דומה, חיסום מהסוג שאנחנו מדברים עליו לוקח את הגרף של הפלדה ומזיז אותו למעלה ושמאלה.

סך האנרגיה שהגרף כולל יכול להיות קטן יותר, אבל זה לא משנה - ברגע שעברת את התחום האלסטי, נגמר הסיפור מבחינת הציריה.

[itay-rover]

אוקיי,הבנתי (ניראה לי)את העיקרון:כאשר אני בא לתכנן ציריה אני יוצא מנקודת הנחה שלא יווצרו מעוותים אלאסטיים כלומר החומר יהיה פריך,ומטרת החיסום היא להגדיל את מודול יאנג ככל שניתן.
:idea:
עכשיו אני אשאל שאלה יותר מעשית:
כרגע אני מחזיק ביד ציריה חדשה לגמרי שלא עבדה בכלל,אני לוקח אותה למעבדה(באוניברסיטה)ובודק את הקושי שלה-(לא יודע כמה כי עוד לא בדקתי)האים ניתן לחסם אותה חיסום נוסף לזה שהיא כנראה כבר עברה?האים זה יעזור?האים זה יקר? :?:

[asafk]

ציריה רגילה מחוסמת די מעט, ויש לזה סיבה. שוב, בלי להכנס לזה יותר מדי, אתה לא יכול לחסם פלדה רגילה לעומק בתהליכים פשוטים בלי ליצור בעיות.

יש תהליך, חדש יחסית, שאמור לעבוד על פלדה רגילה והוא הקפאה (באמריקה התחילו לעשות את זה עם מקררים שמקפיאים בהם גופות של מיליונרים לטווח ארוך). עוד לא ראיתי דו"חות מלומדים על הנושא- אבל אולי זה יהיה הפתרון.
בכל מקרה- קיימות בשוק ציריות מחוזקות. בטווח הארוך- זה עולה פחות מלהחליף כל פעם ציריה.
לדיפנדר, לדוגמה, יש יותר מסוג אחד של ציריות מחוזקות, ובכל מיני רמות של חוזק ומחיר.

אסף.

[itay-rover]

טוב
ניראה לי שהבנתי,אני חוזר ל"מלונה"שלי-החלפתי את הציריה השבורה באחרת ואני פשוט אמשיך ליסוע בעדינות.
האמת היא שאני מודע לכך שהציריות האחוריות הן ה"עקב אכילס"של הלנד רוברים הישנים
(אכן כמו שאסף ציין נקודת התורפה היא עובי הציריה ומספר השיניים הנמוך והסיומת שלהן)
ולכן תמיד לפני כל עליה אני משלב לארבע על ארבע לחלוקת העומס גם אים לא צריך אבל כמו תמיד,בסיבובים האחרוני של הציריה ת.נ.צ.ב.ה היתעצלתי לרדת לסגור את הלוקרים :evil:
על טעויות משלמים-הפעם זה היה מיידי. :wink:

[asafk]

עוד דבר שעשוי למנוע שבר הוא נעילה. נעילה, בנהיגה לא נכונה תגרום לשבר. בנהיגה נכונה- תמנע שבר. זה חשוב.

אסף.

[itay-rover]

אתה צודק במאה אחוז,אני חושב על זה כבר כמה זמן,הבעיה היא שלמיטב ידיעתי לא ניתן למצוא נעילות לסרנים כמו שאצלי עים ציריות בעלות עשר שיניים.
אני טועה?

[asafk]

אתה טועה.
יש ARB דגם RD03 שמיועדת ל10 שיניים. עולה כמו כל ARB (איך אני יודע? יש לי אחת כזו שקניתי משומשת במטרה להסב אותה ל24 שיניים, אבל ההסבה תהיה יקרה מאוד, אז בינתיים היא משקולת נייר).
עוד אפשרות היא לעבור ל24 שיניים- לקנות סט של נעילה + ציריות מחוזקות, ואז בפעם אחת אתה פותר שתי בעיות.

אסף.

[itay-rover]

אתה עושה מעשה רע!!!
אתה מסיח את דעתי בתקופת מבחנים(צדיק גדול)!!!!
האמת שעכשיו נידלקתי,הבעיה היא שהסרן בלנד רובר שלי הוא קצר ביחס לחדשים-לא ניראה לי שתתאים שם ציריה של 24 שיניים אבל זה בהחלט מעניין.
יש לי המון משקולות בבית שיכולות לשמש כמשקולות ניירות!!!! hint,hint :lol:
יש מצב לעיסקה?

[asafk]

יש מצב לעיסקה?

הדיון הזה, יימשך בה"פ...

אם מדובר בסרנים צרים, אכן אין אפשרות לעבור ל24 שיניים.

אסף.

[itay-rover]

מה זה ה"פ?

[itay-rover]

הבנתי!!!

[נמרוד]

אוקיי,הבנתי (ניראה לי)את העיקרון:כאשר אני בא לתכנן ציריה אני יוצא מנקודת הנחה שלא יווצרו מעוותים אלאסטיים כלומר החומר יהיה פריך,ומטרת החיסום היא להגדיל את מודול יאנג ככל שניתן.

להיפך, יה וולדי!

הצירייה תעבוד רק בתחום המעוות/מאמץ האלסטי! אם אתה מעמיס אותה מעבר לגבול האלסטי, היא הרוסה.

החיסום לא משנה משמעותית (אם בכלל) את מודול יאנג (השיפוע של הקו האלסטי). הוא מגדיל את התחום האלסטי, למאמצים ומעוותים גדולים יותר, על חשבון התחום הפלסטי - אבל כאמור, תחום פלסטי ארוך לא מעניין בחלק כמו צירייה.

[itay-rover]

בחומר פריך כימעט ואין תחום אלאסטי מעשי-ולפי מה שהסכמנו כאן,בציריה, ברגע שהתחילו להיווצר מעוותים-ניגמר הסיפור.
לכן מה שהתכוונתי זה שאים אני עכשיו יושב לתכנן ציריה אז אני לוקח בחשבון שמנגנון הכשל כלומר הגבול העליון למאמצים המותרים יהיה נקודת הכניעה ולא נקודת השבר(בחומר פריך זו כימעט אותה נקודה). :?:
ניאה לי ששנינו מיתכוונים לאותו דבר!!!

[נמרוד]

בחומר פריך כימעט ואין תחום אלאסטי מעשי-ולפי מה שהסכמנו כאן,בציריה, ברגע שהתחילו להיווצר מעוותים-ניגמר הסיפור.
לכן מה שהתכוונתי זה שאים אני עכשיו יושב לתכנן ציריה אז אני לוקח בחשבון שמנגנון הכשל כלומר הגבול העליון למאמצים המותרים יהיה נקודת הכניעה ולא נקודת השבר(בחומר פריך זו כימעט אותה נקודה). :?:

המספר שאתה לוקח בתור הגבול העליון למאמצים (כמובן עם מקדם בטחון כלשהו) הוא תמיד נקודת הכניעה/גבול האלסטיות, ולא המאמץ UTS ובוודאי שלא השבר... אתה צודק לגבי חומר פריך, הוא חומר שבו המרחק, מבחינת מאמצים ומעוותים, בין גבול האלסטיות לשבר, הוא קצר. אבל זה לא משנה, בחלק כמו צירייה, המשך הגרף מעבר לגבול האלסטי לא רלוונטי לתכנון (לפי דעתי). אם יש סיכוי שאתה תעבור את הגבול האלסטי, התכנון צריך להתחיל מחדש עם חומר אחר או גיאומטריה אחרת או משה שלא יהיה.

וכן, סביר להניח שכולנו מתכוונים לאותו דבר... :lol: