2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:08
Retarder. מה זה, לא כולם מבינים רק מהשם. בתרגום מאנגלית, פירושו של המונח הזה הוא "מעכב". הוא משמש בתחומים שונים של מדע ותעשייה למכשירים, יחידות או חומרים שמאטים את הדינמיקה של כל תהליך. בתחום הנדסת המכונות, מעכב הוא מכשיר המותקן על כלי רכב על מנת להאט את מהירות תנועתם ללא השתתפות או תוך שימוש חלקי במערכות הבלימה הראשיות.
היכן שימושי המעכב?
הצורך בשימוש במעכבים נובע מהעובדה שבתנאים של עומסים ממושכים על מערכת הבלימה הראשית, האמינות והאפקטיביות של האחרונים מופחתים באופן משמעותי, מה שמשפיע לרעה על הבטיחות. ככלל, זה חל על משאיות כבדות ורכבות כביש שנעות בתנאים של עליות וירידות קבועות בכבישים הרריים.
בואו נשקול מצב אמיתי שעוזר להבין למה נועד מעכב. בנסיעה במדרון, על הנהג לבלום כל הזמן כדי לשמור עליומהירות קבועה. עומס ממושך כזה על מערכת בלמים החיכוך מוביל להתחממות יתר ולבלאי מוקדם שלה. במקרה הראשון, זמן טיסה יקר מושקע במתן להתקרר לבלמים, במקרה השני, עלות התיקון והתחזוקה של המכונית עולה.
הצורך למצוא מקור נוסף להאטה הושפע גם מהעובדה שמדי שנה עלו כושר הנשיאה והמהירות של משאיות. לדוגמה, כדי לעצור רכבת כביש ממהירות של 80 קמ"ש, יידרש כוח בלימה פי 4 מאשר לעצור אותה מ-40 קמ"ש. קשה שלא להסכים שדווקא בהישג יד של מעכב וידיעה כיצד להשתמש בו גורם לנהג להרגיש הרבה יותר בטוח ורגוע.
מההיסטוריה של המעכב
הנציגה המשמעותית ביותר בהיסטוריה של המצאת המעכב היא חברת Voith הגרמנית. ניסיונות ליישם את הרעיון של מעכב נעשו על ידי החברה מאז הרבע השני של המאה הקודמת, והיא קיבלה הזמנה ראשונה לפיתוח בסוף שנות ה-50 מיצרן גדול של קטרי רכבת. לאחר השלמתו המוצלחת של הפרויקט ב-1961, יצרה Voith חטיבה נפרדת משלה, שעד היום מתמחה אך ורק בייצור של מעכבים.
שבע שנים מאוחר יותר, Voith מפתחת את המעכבים הראשונים לרכבים עם גלגלים עבור מייסד Setra. בכך ביקשה סטרה לשפר משמעותית את רמת הבטיחות של הסעות הנוסעים באוטובוסים שלה.הפיתוח החדש מבית Voith עמד בציפיות והחל לצבור פופולריות בקרב יצרניות רכב אחרות. עד סוף המאה הקודמת, לנהגי כלי רכב כבדים היה לא רק מושג כללי על מה זה מעכב משאיות ואוטובוסים, אלא גם השתמשו ביחידה באופן פעיל בעבודתם היומיומית.
מגוון מנחים
מעכבים כוללים גם בלימת מנוע וגם בלם פליטה. עם זאת, המונח "מעכב" מיושם לעתים קרובות יותר על יחידות בודדות המותקנות על צירי ההינע של המנוע או ההילוכים. ישנם מספר סוגים של מעכבים. בהתאם למקום ההתקנה, הם מחולקים לראשי ומשניים. ראשי ממוקמים לפני המחסום, ומשני - אחרי. למעכבים ראשוניים יש חיסרון אחד משמעותי. ברגע העברת ההילוכים הוא אינו מתקשר עם תיבת ההילוכים וכוח הבלימה על הגלגלים נעלם. על פי עקרון הפעולה, מעכבים מחולקים להידרודינמי ולאלקטרודינמי.
מעכבים הידרודינמיים
לרוב על כלי רכב כבדים אתה יכול למצוא מעכב הידרודינמי. מה זה ואיך זה עובד, זה יהיה קל יותר להבין למי שמכיר את מכשיר ההילוכים האוטומטי. פעולתו של מעכב הידרודינמי מבוססת על העיקרון של צימוד נוזלים. מבחינה מבנית, היחידה מורכבת משני גלגלים עם להבי מדחף הממוקמים בבית משותף זה מול זה. אחד הגלגלים קבוע בפנים, והשני, אשרבשילוב עם פיר הרכב, יש את היכולת לסובב.
כאשר ה-Retarder מופעל, החלל בין הלהבים מתמלא בנוזל. הכוח הצנטריפוגלי המתרחש במהלך סיבוב הרוטור נוטה להזיז אותו החוצה, בעוד שאימפלר הסטטור מונע תהליך זה ויש לו אפקט האטה הדדי. במצב כבוי, כאשר אין נוזל בבית המנחה, הלהבים מסתובבים בחופשיות ולמעשה אינם מקיימים אינטראקציה.
ברוב המקרים, שמן משמש כנוזל העבודה. ביחידות מסוימות, אספקת השמן היא אוטונומית, ובחלקן היא קשורה למערכת שימון ההילוכים. במהלך פעולת המעכב, נוצרת כמות משמעותית של חום. על פי חוק שימור האנרגיה, מומנט המתיחה שסופג המעכב הופך לחום, מה שמגביר את הטמפרטורה של נוזל העבודה. לכן, להעברת חום יעילה, המעכב מחובר למעגל של מערכת הקירור הראשית של המנוע.
מעכב אלקטרודינמי. מה זה?
מעכב אלקטרודינמי פועל על עיקרון דומה. מה זה וכיצד הוא מתמודד עם המשימה שלו ניתן להבין על ידי התייחסות לחוקי האלקטרודינמיקה. למכשיר יש גם רוטור וסטטור, ומומנט הבלימה נוצר כתוצאה מהאינטראקציה ביניהם. אבל את תפקיד הנוזל במנחים אלקטרודינמיים ממלא שדה מגנטי. לאחר הפעלת המעכב, הזרם מהסוללה מסופק לפיתולי הסטטור החשמלי, ויוצריםשדה מגנטי בו מסתובב הרוטור. זרמי המערבולת שנוצרו יוצרים שדות הפוכים לאלו שנוצרו על ידי הסטטור, והרוטור מקבל מומנט האטה.
כמו עם מנחים הידרודינמיים, כמות משמעותית של חום משתחררת במהלך הפעולה. התחממות יתר ביחידות כאלה מובילה לירידה ביעילות וכישלון מוחלט שלה. השימוש בקירור נוזלי במעכבים אלקטרודינמיים קשה מסיבות ברורות. לכן, עיצוב המכשיר כולל מספר אלמנטים המבצעים את תפקיד ההגנה מפני התחממות יתר. על גלגל הרוטור יש להבים שבסיבובים יוצרים זרימת אוויר המפזרת את החום שנוצר. כמו כן, מעכבים אלקטרודינמיים מצוידים במערכת הגבלת זרם במקרה של התחממות יתר.
Intarder ו-Aquatarder
סוגי המנחים המפורטים למעלה הם בסיסיים. על בסיסם, מעצבים יוצרים סוגים חדשים של מעכבים, שניתן לכנותם מודלים קלאסיים משופרים. ZF, מובילת השוק האירופית בייצור חלקים וחלקי תיבת הילוכים, למשל, בנתה מעכב בתוך תיבת ההילוכים וקראה ליחידה זו אינטרדר.
German Voith, בתורו, מתנסה במיקום המעכב על הרכב והרכב נוזל העבודה. אחד הפיתוחים הוא אקווטרדר - מעכב, המותקן בקדמת המנוע ומשתמש באנטיפריז כנוזל עבודה. מעכב כזהעקרון הפעולה שלו אינו שונה מכל מכשיר הידרודינמי אחר, הוא אינו זקוק עוד לקירור מאולץ, מה שמפשט משמעותית את עיצובו ומפחית את המשקל העצמי.
