تنظیم کننده های شل هستند اهرم های مکانیکی که میله فشار محفظه ترمز را به محور S-cam متصل می کند در سیستم های ترمز درام با فشار هوا در کامیون های تجاری، تریلرها و اتوبوس ها. مهمترین وظیفه آنها حفظ فاصله صحیح بین لنت ترمز و درام ترمز است - فاصله ای معمولاً بین 0.010 و 0.020 اینچ (0.25-0.51 میلی متر) در حال استراحت همانطور که لنت های ترمز در طول ده ها هزار کیلومتر نازک تر می شوند، این شکاف بیشتر می شود. تنظیم کننده شلی، یا از طریق تنظیم مجدد دستی توسط یک تکنسین یا، در طراحی های اتوماتیک مدرن، از طریق مکانیزم داخلی کلاچ و کرم که در هر ترمز خود اصلاح می شود، جبران می کند. یک تنظیم کننده شل که به درستی کار می کند، حرکت میله فشار را در حداکثر قانونی نگه می دارد، نیروی ترمز را حفظ می کند و از خرابی خودرو در بازرسی کنار جاده جلوگیری می کند. نادیده گرفته شده یا ناموفق یک خطر ایمنی مستقیم است - و یکی از متداول ترین دسته بندی های نقض ترمز در اجرای خودروهای تجاری است.
برای درک آنچه که یک تنظیم کننده شل انجام می دهد، به ردیابی ترتیب ترمز از ورودی راننده تا توقف چرخ کمک می کند. هنگامی که راننده پدال ترمز را فشار می دهد، سوپاپ پایی هوای فشرده را از مخزن به داخل محفظه های ترمز در انتهای هر محور اندازه گیری می کند. در داخل محفظه، فشار هوا به دیافراگم انعطاف پذیر فشار می آورد و میله فشار را در یک خط مستقیم به سمت بیرون می راند. این نیروی خطی باید به گشتاور دورانی مورد نیاز برای چرخاندن S-cam تبدیل شود، که به نوبه خود کفشهای ترمز را روی درام پخش میکند - و این تبدیل دقیقاً همان چیزی است که تنظیمکننده شل انجام میدهد.
از نظر مکانیکی، تنظیم کننده شل یک بازوی اهرمی است. یک انتها بر روی شفت S-cam از طریق یک سوراخ خاردار می چرخد. سر دیگر از طریق یک سنجاق به میله فشار متصل می شود. طول بازو - که از مرکز سوراخ میل بادامک تا مرکز سوراخ سنجاق گیره اندازه گیری می شود - مزیت مکانیکی اعمال شده را تعیین می کند. اکثر تنظیم کننده های شلی خودروهای سنگین از طول بازو استفاده می کنند 5 تا 6 اینچ (127 تا 152 میلی متر) . بازوی بلندتر گشتاور بیشتری تولید می کند اما به حرکت میله فشار بیشتری نیاز دارد. بازوی کوتاهتر به ضربه کمتری نیاز دارد اما نیروی چرخشی کمتری تولید می کند. بنابراین، انتخاب طول بازو مناسب برای موقعیت محور یک تصمیم حیاتی است، نه یک تصمیم زیبایی.
تنظیم کننده های شل مورد استفاده در سیستم های ترمز بادی خودروهای تجاری به سه دسته تقسیم می شوند. هر کدام دارای مکانیزم داخلی مجزا، تقاضای تعمیر و نگهداری متفاوت و طیف خاصی از کاربردها هستند که در آن برتری دارند.
نوع دستی طرح اصلی است. یک پیچ تنظیم شش ضلعی در کنار بدنه به یک چرخ دنده حلزونی داخلی متصل می شود. چرخش پیچ در جهت عقربههای ساعت، کرم را میچرخاند، که محور S-cam را به جلو میبرد و فاصله آستر تا درام را سفت میکند. تنظیم باید توسط یک تکنسین در هر بازه نگهداری پیشگیرانه انجام شود - معمولاً هر 25000 کیلومتر یا همانطور که توسط سازنده خودرو مشخص شده است. اگر تنظیم نادیده گرفته شود، حرکت میله فشار از حد مجاز حداکثر ضربه عبور می کند، کارایی ترمز را کاهش می دهد و باعث می شود تا در بازرسی یک دستور خارج از سرویس ایجاد شود. تنظیم کننده های دستی در وسایل نقلیه ناوگان قدیمی تر و در بازارهایی که فواصل خدمات به شدت کنترل می شوند، همچنان استفاده می شوند.
تنظیم کننده های خودکار شل (ASA) دارای یک مکانیسم کلاچ یک طرفه هستند که حرکت بیش از حد میله فشار را تشخیص می دهد و در طول هر ترمز معمولی خود تنظیم می شود. هنگامی که میله فشار بیشتر از آستانه از پیش تعیین شده گسترش می یابد، کلاچ داخلی درگیر می شود و چرخ دنده حلزونی را با یک افزایش کوچک می چرخاند و فاصله را کاهش می دهد. در زمان آزاد شدن، یک پنجه فنری موقعیت جدید را حفظ می کند. از آنجایی که تنظیم مداوم و خودکار است، حرکت میله فشار در طول عمر لنت ترمز در محدوده مشخصات باقی می ماند - به شرطی که اجزای ترمز پایه (درام، آستر، بوش های میل بادامک) نیز در شرایط خوبی باشند. تنظیم کننده های خودکار در حال حاضر در خودروهای تجاری جدید با ترمز هوا در اکثر بازارهای اصلی الزامی است.
تنظیم کننده شل دوگانه فنر یک نوع پیشرفته از طراحی خودکار است که از دو فنر در مکانیزم تنظیم داخلی خود استفاده می کند: یک فنر محرک اولیه که حرکت تنظیم را تقویت می کند و یک فنر برگشتی ثانویه که دنده حلزونی را محکم در موقعیت تنظیم شده خود پس از رها کردن ترمز نگه می دارد. این معماری دو فنر به رایجترین حالت خرابی خودکارهای تک فنر میپردازد - تنظیم عقب، که در آن لرزش یا چرخش سریع ترمز باعث میشود کرم به سمت عقب حرکت کند و به تدریج حرکت میله فشار را بین رویدادهای تنظیم افزایش دهد. با افزودن فنر دوم برای قفل کردن موقعیت تنظیم شده، طراحی فنر دوتایی فاصله یکدست تری از پوشش به درام را در تمام چرخه سرویس ارائه می دهد، و آن را به ویژه برای محیط های با لرزش بالا مانند ساخت و ساز خارج از بزرگراه، جاده های حمل و نقل معدن، مسیرهای جمع آوری زباله و برنامه های تراکتور بندر سنگین که در آن تنظیم کننده های خودکار معمولی ممکن است برای حفظ تنظیم پایدار مشکل داشته باشند، مناسب است.
| مقایسه سه نوع تنظیم کننده اصلی شلی در ویژگی های عملیاتی کلیدی | |||
| مشخصه | دستی | اتوماتیک (تک فنر) | دو فنر اتوماتیک |
| ماشه تنظیم | تکنسین با آچار | خودکار در هر ترمز اعمال می شود | خودکار در هر ترمز اعمال می شود |
| ریسک تعدیل برگشتی | هیچ (موقعیت ثابت) | تحت ارتعاش متوسط | کم (موقعیت قفل فنری دوگانه) |
| تقاضای فاصله زمانی خدمات | بالا - هر چک PM | کم - فقط بازرسی | کم - فقط بازرسی |
| تحمل لرزش | خوب | متوسط | عالی |
| کاربرد معمولی | ناوگان قدیمی، تجهیزات قدیمی | کامیون های استاندارد در بزرگراه | خارج از جاده، معدن، حمل و نقل سنگین |
در کارکرد استاندارد بزرگراه، یک تنظیم کننده شل خودکار تک فنر معمولی به طور قابل اعتمادی عمل می کند. اعمال ترمز قابل پیش بینی است، سطح ارتعاش متوسط است و آستر با سرعت ثابتی ساییده می شود. با این حال، محیطهای عملیاتی سنگین شرایطی را معرفی میکنند که طراحی تک فنر را به سه روش خاص به چالش میکشد.
وسایل نقلیه خارج از جاده و معدن از سطوحی عبور می کنند که لرزش ثابت را مستقیماً به مجموعه ترمز منتقل می کنند. تحت این شرایط، فنر برگشتی تکی در یک تنظیم کننده خودکار معمولی ممکن است به چرخ دنده حلزونی اجازه دهد تا با هر چرخه ارتعاش، به طور تدریجی به سمت عقب حرکت کند. با گذشت زمان، اثر تجمعی حرکت میله فشار را افزایش می دهد و عملکرد ترمز را کاهش می دهد - اغلب بدون ایجاد خرابی آشکار در بازرسی تا زمانی که وضعیت شدید شود. فنر قفل ثانویه تنظیم کننده شلی فنری دوبل از این مهاجرت به عقب جلوگیری می کند و تنظیم را بدون توجه به کیفیت سطح جاده ثابت نگه می دارد.
کاربردهایی مانند جمعآوری زباله، تحویل شهری، یا تراکتورهای ترمینال بندری شامل تعداد چرخه ترمز بسیار بالایی هستند - گاهی اوقات صدها ترمز کامل در ساعت. هر رویداد رهاسازی به مکانیسم داخلی کلاچ فشار وارد می کند. طراحی دو فنر بار برگشتی را بین دو فنر به جای یک فنر توزیع میکند و تمرکز تنش را روی اجزای جداگانه کاهش میدهد و عمر عملیاتی مکانیسم تنظیم را بین فواصل تعمیرات اساسی افزایش میدهد.
بارهای سنگین تر به معنای تقاضای گشتاور ترمز بیشتر است که از طریق بازوی تنظیم کننده شل و اتصال پین گیره به نیروهای بالاتر تبدیل می شود. یک تنظیمکننده شلی فنری دوتایی که برای وزنهای ناخالص طراحی شده است، از سیم فنر با قطر بزرگتر و یک محفظه تقویتشده برای تحمل این بارهای بالا بدون تغییر شکل یا از دست دادن دقت تنظیم استفاده میکند. انتخاب یک تنظیم کننده برای وزن ناخالص واقعی عملیاتی - نه فقط حداقل الزامات قانونی - یک عامل کلیدی در دستیابی به عمر مفید آستر است.
بازرسی تنظیمکننده شل بهعنوان بخشی از بررسیهای قبل از سفر ضروری است و در هنگام اجرای خودروهای تجاری کنار جادهای، یک منطقه تمرکز اصلی است. روش زیر برای انواع دستی و اتوماتیک از جمله فنر دوبل اعمال می شود تنظیم کننده های شل .
نصب صحیح تعیین می کند که آیا یک تنظیم کننده شل - به ویژه یک نوع فنر اتوماتیک یا دوتایی - در طول عمر مفید خود همانطور که طراحی شده است عمل کند. سه خطای رایج نصب عبارتند از: طول بازو نادرست، درگیری اشتباه میل بادامک اسپلاین و عدم تنظیم تنظیمات اولیه قبل از تکیه بر مکانیزم خودکار.
سوراخ داخلی تنظیم کننده شل باید هم از نظر تعداد و هم از نظر قطر با شفت S-cam مطابقت داشته باشد. مشخصات اسپلاین متداول برای کامیون های سنگین شامل پیکربندی های 10 اسپلین و 28 اسپلین در قطر شفت های مختلف از 1.0 اینچ تا 1.5 اینچ (25.4 تا 38.1 میلی متر) . نصب یک تنظیم کننده نامتناسب یا به طور کامل از مونتاژ جلوگیری می کند یا اجازه می دهد که اسپلین تحت بار ترمز کنده شود. همیشه قبل از سفارش تعویض، مشخصات شفت را از اطلاعات سازنده محور تأیید کنید.
هنگامی که ترمزها کاملاً رها شدند، بازوی تنظیم کننده شل باید تقریباً عمود بر خط مرکزی میله فشار قرار گیرد - معمولاً در پنجره ای بین 85 تا 95 درجه. این هندسه مزیت مکانیکی موثر را از طریق طیف کامل حرکت میله فشاری به حداکثر می رساند. نصب تنظیم کننده در خارج از این محدوده زاویه ای، کارایی ترمز را کاهش می دهد و باعث سایش ناهموار پوشش می شود، حتی اگر تمام مشخصات دیگر درست باشد.
حتی در تنظیم کننده های شلی فنر اتوماتیک و دوبل، برای ایجاد فاصله شروع به یک تنظیم دستی اولیه در هنگام نصب نیاز است. پیچ تنظیم را سفت کنید تا آستر فقط با درام تماس پیدا کند، سپس مقدار مشخص شده - معمولاً یک چهارم تا یک دوم دور - را برای ایجاد فاصله در حال اجرا، برگردانید. پس از راهاندازی اولیه، ترمزها را چند بار پمپ کنید تا مکانیزم خودکار به چرخه درآید، سپس حرکت میله فشار را دوباره اندازهگیری کنید تا مطمئن شوید که در حداکثر مجاز است. هنگام نصب و در هر سرویس PM بعد از آن، تمام اتصالات گریس - معمولاً دو مورد روی بدنه تنظیم کننده و یکی در پین کلاویس - با گریس شاسی درجه 2 NLGI روغن کاری کنید. اتصالات گریس مسدود شده یا مفقود شده باید فوراً تعویض شوند. یک چرخ دنده کرم خشک می گیرد و تنظیم کننده توانایی خود را برای اصلاح از دست می دهد.
تشخیص علائم هشدار اولیه از خرابی های کنار جاده جلوگیری می کند و عملکرد ترمز را در سراسر مجموعه کامل محور ثابت نگه می دارد. علائم زیر نشان می دهد که نیاز به بازرسی یا تعویض است.
حرکت میله فشاری که از حداکثر حد ضربه برای نوع محفظه فراتر می رود، نشانگر اصلی این است که تنظیم کننده شل تنظیم درست را حفظ نمی کند. در انواع اتوماتیک و دو فنر، این معمولاً به این معنی است که ترمز فونداسیون ابتدا نیاز به توجه دارد - اما همچنین می تواند نشان دهنده مکانیزم تنظیم کننده مسدود یا فرسوده باشد که دیگر قادر به اصلاح خود نیست.
اگر یک طرف محور به درستی تنظیم شده باشد و طرف دیگر تنظیم نشده باشد، سمت سفت تر، نیروی ترمز را زودتر و شدیدتر اعمال می کند و خودرو را به سمت آن چرخ می کشد. تنظیم نابرابر در محور محرک یکی از دلایل رایج رفتار غیرمنتظره فرمان در ترمز اضطراری است و همچنین می تواند باعث سایش سریع و ناهموار آستر شود.
تنظیمکنندهای که خیلی محکم تنظیم شده است - یا با مکانیزم بازگشت محصور - بادامک را حتی پس از آزاد شدن فشار هوا تا حدی چرخانده و پوشش را در تماس با درام نگه میدارد. این گرما ایجاد می کند، سایش پوشش را تسریع می کند، باعث افزایش دمای توپی می شود و در موارد شدید می تواند منجر به آتش سوزی ترمز شود. چرخی که بعد از راندن به طور قابل توجهی گرمتر از جفت آن است، نشانگر قابل اعتمادی از کشش ترمز است.
یک مهر و موم داخلی ناموفق به روان کننده اجازه می دهد تا از محفظه چرخ دنده حل شود. هنگامی که گریس از بین می رود، مکانیزم داخلی خشک می شود، اصطکاک به طور چشمگیری افزایش می یابد و عملکرد تنظیم در یک دوره عملکرد کوتاه کاهش می یابد. هر گونه چربی قابل مشاهده روی محفظه تنظیم کننده یا اجزای اطراف آن باید بازرسی فوری و تعویض مهر و موم را ضروری کند.
پین کلاویس که میله فشار را به بازوی تنظیم کننده شل وصل می کند باید حداقل حرکت آزاد داشته باشد. اگر سوراخ سنجاق در بازو به شکل بیضی فرسوده شده باشد، یا اگر خود پین به دلیل ساییدگی سایز کمتری داشته باشد، حرکت از دست رفته حرکت موثر میله فشار را کاهش می دهد - به این معنی که ترمزها به طور کامل عمل نمی کنند، علیرغم اینکه میله فشار مسافت صحیح را طی می کند. تعویض پین و بوش تماس مکانیکی کامل را بازیابی می کند.
یک تنظیم کننده لقی فنر دوتایی برای دوام ساخته شده است، اما عمر مفید آن مستقیماً با کیفیت سیستم ترمز اطراف و ثبات نگهداری پیشگیرانه مرتبط است. اقدامات زیر از سرمایه گذاری در تنظیم کننده های با مشخصات بالا محافظت می کند و عملکرد ترمز را در اوج خود نگه می دارد.