موازنة الإطارات

فيزياء خلل الاطارات

يتطلب التوازن الساكن أن يكون مركز كتلة العجلة على محور الدوران الخاص بها، وعادة ما يكون ذلك في منتصف المحور الذي رُكّب عليه. يمكن قياس التوازن الساكن عن طريق آلة موازنة ساكنة حيث تُوضع الإطارات على محور دوران رأسي غير دوار. إذا كان مركز كتلة الإطار غير موجود على هذا المحور العمودي، فإن الجاذبية ستؤدي إلى انحراف المحور. تشير كمية الانحراف إلى حجم عدم الاتزان، ويشير اتجاه الانحراف إلى الموقع الزاوي لعدم الاتزان. في مصانع تصنيع الإطارات، تستخدم الموازنات الساكنة أجهزة استشعار مثبتة على مجموعة المغزل. في متاجر بيع الإطارات، عادة ما تكون الموازنات الساكنة موازنات الفقاعات غير الدوارة، حيث يُشار إلى حجم وزاوية عدم التوازن بواسطة الفقاعة المركزية في مقياس رؤية زجاجي مملوء بالزيت. في حين أن بعض المتاجر الصغيرة جداً التي تفتقر إلى الآلات المتخصصة لا تزال تقوم بهذه العملية، فقد استبدلت إلى حد كبير في المتاجر الكبيرة بالآلات.

يتطلب التوازن الديناميكي محاذاة المحور الرئيسي للحظة القصور الذاتي للإطار مع المحور الذي يدور حوله الإطار، وعادة ما يكون المحور الذي رُكب عليه. في مصنع الإطارات، تُثبت الإطارات والعجلة على عجلة اختبار الماكينة، وتُدور المجموعة عند 100 دورة في الدقيقة (10 إلى 15 ميل بالساعة باستعمال أجهزة استشعار عالية الحساسية الحديثة) أو أعلى من ذلك، 300 دورة في الدقيقة (55 إلى 60 ميلا في الساعة مع أجهزة استشعار النموذجية منخفضة الحساسية)، وتقاس قوى عدم الاتزان بأجهزة الاستشعار.[1]

تُستنتج القيم الساكنة والزوجية لقوى الاتزان عل مستوى الوجه الداخلي والخارجي للعجلة، وتقارن بتفاوت عدم الاتزان المسموح به (الحد الأقصى المسموح به من حدود التصنيع). إذا لم يُفحص الإطار، فمن المحتمل أن يتسبب ذلك في حدوث اهتزاز في تعليق السيارة التي رُكب عليها. في متاجر بيع الإطارات، تُفحص مجموعات الإطارات / العجلات على موازن الدوران، والتي تحدد مقدار وزاوية عدم الاتزان. تُركب بعد ذلك أوزان الميزان على الحافات الخارجية والداخلية للعجلة.

على الرغم من أن التوازن الديناميكي أفضل نظريًا من التوازن الساكن، لأنه يمكن قياس وتصحيح كل من الاختلالات الديناميكية والساكنة، فإن فعاليته موضع خلاف بسبب الطبيعة المرنة للمطاط. قد لا يتعرض الإطار في آلة الغزل الحرة لنفس التشوه بالطرد المركزي، والتشوه الحراري، والوزن والتقوس الذي يحدث في المركبة. وبالتالي، قد يخلق التوازن الديناميكي اختلالات جديدة غير مقصودة. [2]

يتطلب التوازن الديناميكي تقليديا إزالة العجلة من السيارة، ولكن أجهزة الاستشعار المثبتة في السيارات الحديثة، مثل نظام منع انغلاق المكابح، تتيح تقدير الخلل أثناء القيادة.[3]

قد يحدث الاهتزاز في السيارات لأسباب عديدة، مثل عدم توازن العجلات، أو شكل الإطارات غير المثالي أو شكل العجلات، أو نبض المكابح، أو اهتراء ونقص في مجموعة القيادة، أو مكونات التعليق، أو المقود. قد تؤدي المواد الغريبة، مثل قطران الطرق أو الأحجار أو الجليد أو الثلج، المحصور في إطار العجلة أو الملتصقة بطريقة أو أخرى بالإطار أو العجلة، إلى حدوث خلل مؤقت واهتزاز متتابع. [4]

كل عام، يربط فنيو السيارات الملايين من الأوزان الصغيرة بالإطارات للميوازنة بينها. تقليديا، صُنعت هذه الأوزان من الرصاص . تشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى 500000 رطل من الرصاص، بعد أن سقطت من عجلات السيارة، انتهى بها المطاف في البيئة.[5] وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية، يبلغ إجمالي هذه الأوزان في جميع أنحاء العالم أكثر من 20,000 طن من الرصاص سنويًا،[6] وبالتالي يُشجع استخدام مواد أقل سمية.[7] في أوروبا، حُظر استعمال الأوزان الرصاصية منذ عام 2005. في الولايات المتحدة، حظرت بعض الولايات استعمالها أيضًا. البدائل هي أوزان مصنوعة من خلائط الرصاص التي تشتمل على الزنك أو النحاس، أو الأوزان الخالية تمامًا من الرصاص.[8] بالإضافة إلى ذلك، تعتبر منتجات موازنة الداخلية للإطارات بديلاً ممكنًا لموازنة الإطارات. إنها منتجات يتم إدخالها في الإطار عندما تُثبت على الطوق، وبالتالي، يتم التخلص من استخدام أوزان مطرقة أو أوزان الشريط.

• نظام منع انغلاق المكابح
• ضبط زوايا العجلات
• آلة اتزان

• بوابة هندسة
• بوابة الفيزياء
• بوابة سيارات