وجود دارد دو نوع از تنظیم کننده های شل : تنظیم کننده های لقی دستی و تنظیم کننده های لقی خودکار. هر دو دستگاههای مکانیکی هستند که در سیستمهای ترمز هوایی در کامیونهای تجاری، تریلرها و اتوبوسها برای حفظ فاصله صحیح بین محفظه ترمز و کفشکهای ترمز استفاده میشوند. هنگامی که این شکاف به دلیل سایش پوشش بیش از حد بزرگ می شود، راندمان ترمز به طور خطرناکی کاهش می یابد. تنظیم کننده های شل این سایش را جبران کرده و سیستم را در محدوده ایمن نگه می دارند. تفاوت اصلی بین این دو نوع ساده است: تنظیمکنندههای شل دستی به یک تکنسین نیاز دارند تا آنها را بر اساس برنامهریزیشده به صورت فیزیکی تنظیم کند، در حالی که تنظیمکنندههای شل خودکار هر بار که ترمزها اعمال میشوند، بهطور خودکار تنظیم میشوند.
درک هر دو نوع مهم است که آیا شما یک مدیر ناوگان، یک راننده تجاری، یک تکنسین ترمز یا فردی که برای CDL تحصیل می کند، اهمیت دارد. مقررات فدرال تحت FMCSA 393.47 محدودیت های سختگیرانه ای را برای سفر با میله های فشاری تعیین می کند، و عدم بازرسی به دلیل ترمزهای تنظیم نشده می تواند یک وسیله نقلیه را بلافاصله زمین گیر کند. دانستن اینکه هر نوع تنظیم کننده شلی چگونه کار می کند - و چه مشکلی ممکن است در هر کدام از آنها رخ دهد - وسایل نقلیه را سازگار، ایمن و در جاده نگه می دارد.
Manual slack adjusters have been a standard component in air brake systems for decades. آنها یک مکانیزم چرخ دنده حلزونی هستند که به میل بادامک ترمز متصل شده اند. هنگامی که میله فشار محفظه ترمز گسترش می یابد و بازوی تنظیم کننده شل را فشار می دهد، S-cam را می چرخاند، که کفش های ترمز را به سمت بیرون و در برابر درام فشار می دهد. با گذشت زمان، همانطور که مواد ترمز فرسوده می شوند، میله فشار دهنده مجبور است برای رسیدن به همان تماس دورتر حرکت کند. افزایش سفر باعث کاهش نیروی ترمز و زمان پاسخ می شود.
برای اصلاح این مشکل، یک تکنسین باید بهطور دورهای پیچ تنظیم (معمولاً یک اتصال ششضلعی 9/16 اینچی) را در کناره تنظیمکننده شل بچرخاند. چرخاندن آن در جهت عقربه های ساعت تنظیم را سفت می کند و به طور موثر مسافتی را که میله فشاری باید طی کند کوتاه می کند. FMCSA آن را مشخص می کند حرکت آزاد باید بین 1/2 اینچ و 3/4 اینچ باشد و کل حرکت میله فشار در هنگام استفاده نباید از حد تعیین شده توسط اندازه محفظه تجاوز کند. به عنوان مثال، برای یک محفظه نوع 30، حداکثر ضربه مجاز 2 اینچ است.
تنظیمکنندههای شلی دستی معمولاً باید هر 10000 تا 15000 مایل تحت شرایط عملیاتی معمولی یا بیشتر در محیطهای پر سایش مانند ساختوساز یا رانندگی در کوهستان بررسی و تنظیم شوند. بسیاری از ناوگان شامل بررسی های تنظیم کننده دستی در هر چرخه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه هستند. این روش زمانی که به درستی انجام شود تنها چند دقیقه طول میکشد، اما نیاز است که وسیله نقلیه به طور ایمن خفه شود، ترمز دستی آزاد شود و تکنسین قبل و بعد از تنظیم با یک خطکش یا متر نوار، ضربه را اندازهگیری کند.
یکی از اشتباهات رایج در تنظیم کننده های شل دستی، سفت شدن بیش از حد است. اگر تنظیم کننده خیلی سفت پیچیده شود، ترمزها کشیده می شوند و باعث سایش آستر، تجمع گرما و محو شدن احتمالی ترمز می شود. کشیدن ترمز می تواند دمای درام را به بالای 500 درجه فارنهایت برساند ، که تخریب آستر را به میزان قابل توجهی تسریع می کند. تکنسین ها آموزش دیده اند که پس از تماس کفش ها کمی عقب نشینی کنند و فاصله دویدن مناسب را ایجاد کنند.
در حالی که اکثر وسایل نقلیه تجاری جدید در آمریکای شمالی از اواسط دهه 1990 به تنظیم کننده های شل خودکار مجهز شده اند - عمدتاً توسط قوانین FMCSA که در سال 1994 برای تراکتورها و 1995 برای تریلرها اعمال شد - تنظیم کننده های لقی دستی هنوز در موارد زیر یافت می شوند:
تنظیمکنندههای شل دستی از قبل ارزانتر هستند - معمولاً از 15 تا 40 دلار در هر واحد - به همین دلیل است که آنها در عملیات های آگاهانه بودجه یا مناطقی که نظارت نظارتی کمتری دارند، رایج باقی می مانند.
تنظیمکنندههای لقی خودکار که ASA یا تنظیمکنندههای خودکار شلی نیز نامیده میشوند، همان کار اساسی را مانند نمونههای دستی خود انجام میدهند، اما دارای یک مکانیسم کلاچ داخلی و محرک هستند که بهطور خودکار حرکت میله فشار را در هنگام اعمال ترمز معمولی تصحیح میکند. هر بار که ترمزها به طور کامل اعمال و رها می شوند، مکانیسم حسگر داخلی تشخیص می دهد که آیا ضربه در محدوده قابل قبول است یا خیر. اگر ضربه بیش از حد طولانی باشد، چرخ دنده حلزونی کمی می چرخد تا شلی را بگیرد.
پرکاربردترین اصل طراحی در تنظیم کننده های خودکار شل شامل یک سیستم مبتنی بر پنجه و جغجغه یا کلاچ به بازوی کنترلی متصل است که زاویه چرخش را در هنگام ترمزگیری حس می کند. هنگامی که چرخش از آستانه از پیش تعیین شده فراتر می رود - که نشان می دهد آسترها فرسوده شده اند و سکته مغزی افزایش یافته است - مکانیسم داخلی چرخ دنده حلزونی را با کسری از چرخش به جلو می برد و ضربه را به محدوده صحیح کاهش می دهد.
در دسته تنظیم کننده های خودکار شل، دو رویکرد طراحی اصلی وجود دارد که توسط سازندگان استفاده می شود:
هر دو طرح به یک هدف می رسند اما از منطق داخلی متفاوتی برای تشخیص سایش استفاده می کنند. مکانیکهای ناوگان اغلب ترجیحات خود را بر اساس وسیله نقلیه ایجاد میکنند که اغلب آنها را سرویس میدهد، زیرا جفتهای OEM خاصی برای طرحهای تنظیمکننده خاص بهینه شدهاند.
یکی از خطرناکترین افسانهها در نگهداری خودروهای تجاری این است که تنظیمکنندههای خودکار شلی نیازی به توجه ندارند. این نادرست است و به تصادفات جدی مرتبط با ترمز کمک کرده است. داده های FMCSA نشان داده است که تخلفات تنظیم ترمز به طور پیوسته در بین بهترین شرایط خارج از سرویس که در بازرسی های کنار جاده ای مشاهده می شود، رتبه بندی می شود. - حتی در وسایل نقلیه مجهز به تنظیم کننده های خودکار.
اگر یک تنظیم کننده شل خودکار به طور مداوم از تنظیم خارج شود، این نشانه یک مشکل اساسی است، نه یک مشکل کالیبراسیون. علل ریشه ای رایج عبارتند از:
به تکنسین ها دستور داده می شود که هرگز به صورت دستی تنظیم کننده شل خودکار را به عنوان راه حلی برای شرایط مزمن خارج از تنظیم تنظیم مجدد نکنند. انجام این کار به طور موقت یک مشکل مکانیکی را می پوشاند که باز خواهد گشت و با گذشت زمان بدتر می شود. پاسخ صحیح، شناسایی و ترمیم علت اصلی است.
جدول زیر تفاوت های کلیدی بین تنظیم کننده های لقی دستی و اتوماتیک را در مهمترین دسته های عملکرد و نگهداری خلاصه می کند:
| ویژگی | تنظیم کننده Slack دستی | تنظیم کننده خودکار Slack |
|---|---|---|
| روش تنظیم | دفترچه راهنما توسط تکنسین | خود تنظیم در هنگام استفاده از ترمز |
| فرکانس تنظیم | هر 10000-15000 مایل | پیوسته / هر چرخه ترمز |
| هزینه واحد (تقریبا) | 15 تا 40 دلار | 35 تا 100 دلار |
| هزینه نیروی کار در طول زمان | بالاتر (تنظیمات منظم مورد نیاز است) | کمتر (خدمات معمول کمتر) |
| خطر خطای انسانی | بالاتر (بستگی به تکنسین دارد) | پایین (اتوماسیون مکانیکی) |
| الزامات نظارتی (ایالات متحده) | برای خودروهای قبل از سال 94 مجاز است | از سال 1994/1995 در وسایل نقلیه جدید مورد نیاز است |
| وضوح تشخیصی | سرراست برای بازرسی | خارج از تنظیم، مشکلات عمیق تری را نشان می دهد |
| پیچیدگی داخلی | مکانیزم چرخ دنده حلزونی ساده | مکانیسم کلاچ/پال اضافه شد |
برای درک کامل چرایی اهمیت تنظیم کننده های شل، دانستن موقعیت دقیق آنها در سیستم ترمز بادی کمک می کند. هنگامی که یک راننده پدال ترمز را روی وسیله نقلیه ای با سیستم ترمز درام S-cam فشار می دهد، هوای فشرده به داخل محفظه ترمز جریان می یابد. در داخل محفظه، یک دیافراگم به یک صفحه فلزی فشار میآورد که میله فشار را به سمت بیرون گسترش میدهد. آن میله فشاری به یک سر بازوی تنظیم کننده شل وصل شده است. همانطور که میله فشاری گسترش می یابد، تنظیم کننده شل را می چرخاند، که S-cam را از طریق یک شفت اسپلینت می چرخاند. S-cam کفش های ترمز را به سمت بیرون و در داخل درام ترمز فشار می دهد.
تنظیم کننده شل به طور موثر به عنوان یک اهرم بین محفظه ترمز و میل بادامک عمل می کند. طول آن - به طور معمول 5.5 اینچ یا 6.5 اینچ برای کاربردهای استاندارد - به طور مستقیم بر مزیت مکانیکی اعمال شده بر بادامک تأثیر می گذارد. بازوی بلندتر گشتاور را افزایش می دهد اما نسبت حرکت به چرخش را کاهش می دهد. تطبیق طول تنظیم کننده لقی صحیح با اندازه محفظه و زمان بندی بادامک برای عملکرد ترمز بهینه ضروری است و در برگه مشخصات ترمز هر خودرو مشخص شده است.
هنگامی که ترمزها به طور کامل رها می شوند و سیستم در حالت استراحت است، بازوی تنظیم کننده شل باید تقریباً عمود بر میله فشار قرار گیرد - نزدیک به زاویه 90 درجه. این هندسه بازده مکانیکی را هنگام اعمال ترمز به حداکثر می رساند. اگر بازو در حالت استراحت در زاویه قابل توجهی متفاوت باشد، نشان دهنده نصب نادرست یا ضربه بیش از حد است که هر دو باعث کاهش قدرت ترمز می شوند. در طی یک بازرسی قبل از سفر، راننده می تواند به صورت بصری یک تنظیم کننده شلی که به شدت ناهماهنگ است را شناسایی کند، که یکی از دلایلی است که آموزش CDL شامل اصول بازرسی سیستم ترمز است.
صرف نظر از اینکه کدام نوع نصب شده است، بازرسی تنظیم کننده شل بخشی اجباری از رعایت ایمنی خودروهای تجاری است. در اینجا مروری عملی از فرآیند بازرسی مورد استفاده توسط تکنسین های ترمز آموزش دیده است:
علاوه بر این، تکنسین ها به صورت دستی بازوی تنظیم کننده شل را با ترمز آزاد فشار داده و می کشند. بیش از 1 اینچ حرکت آزاد نشان دهنده ساییدگی بوش های میل بادامک یا شل بودن اجزای پایه است. که بدون در نظر گرفتن نوع بر عملکرد تنظیم کننده تأثیر می گذارد.
موارد زیر حداکثر ضربات مجاز اعمال شده برای انواع محفظه ترمز معمولی بر اساس مقررات FMCSA هستند:
| نوع اتاقک | قطر بیرونی (در) | حداکثر استروک (در) |
|---|---|---|
| نوع 9 | 6.4 | 1.75 |
| نوع 12 | 7.1 | 1.75 |
| نوع 16 | 7.9 | 1.75 |
| نوع 20 | 8.8 | 2.00 |
| نوع 24 | 9.5 | 2.00 |
| نوع 30 | 10.5 | 2.00 |
| نوع 36 | 11.3 | 2.25 |
هر دو نوع تنظیم کننده شل ممکن است از کار بیفتند و هر دو نوع خرابی می تواند منجر به تخلفات خارج از سرویس خودرو یا، مهمتر از آن، خرابی ترمز در جاده شود. تشخیص زودهنگام علائم هشدار دهنده از خرابی های پرهزینه جلوگیری می کند و وسایل نقلیه را سازگار نگه می دارد.
هنگام تعویض یک تنظیم کننده شل - خواه روی محور فرمان، محور محرک یا تریلر - چندین متغیر مشخصات باید دقیقاً با سیستم ترمز موجود مطابقت داشته باشند. نصب یک تنظیم کننده با ظاهر سازگار فیزیکی با کالیبراسیون داخلی نادرست یا طول بازو می تواند باعث عدم تعادل ترمز فوری شود.
معیارهای اصلی انتخاب عبارتند از:
تولید کنندگان اصلی تنظیم کننده های شل مانند Haldex، Bendix، Meritor و Gunite همگی راهنماهای مرجع دقیق و کاربردی را منتشر می کنند. همیشه قبل از نصب، شماره قطعه را با برگه مشخصات ترمز خودرو یا اسناد OEM تأیید کنید.
دور شدن صنعت از تنظیمکنندههای شلی دستی در ایالات متحده عمدتاً به دلیل دادههایی بود که نشان میداد تنظیم ترمز یکی از عوامل مؤثر در تصادفات کامیونهای سنگین بود. مطالعات انجام شده در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 نشان داد که درصد قابل توجهی از کامیونهایی که در کنار جاده بازرسی میشوند، حداقل یک ترمز تنظیم نشدهاند و تعمیر و نگهداری نادرست تنظیمکننده دستی علت اصلی آن است.
سلف FMCSA، اداره بزرگراه فدرال (FHWA)، دستور تنظیم خودکار شلی را از طریق 49 CFR قسمت 393 معرفی کرد. کامیون هایی که در تاریخ 20 اکتبر 1994 یا پس از آن تولید می شوند باید در تمام موقعیت های ترمز مجهز به تنظیم کننده های خودکار شلی باشند. تریلرهای تولید شده در تاریخ 20 اکتبر 1995 یا پس از آن نیز با همین شرایط روبرو هستند. این مقررات بخشی از یک بسته بهبود ایمنی ترمز گسترده تر بود که به الزامات فاصله توقف سیستم ترمز نیز توجه داشت.
کانادا از طریق مقررات حمل و نقل کانادا از الزامات مشابه پیروی می کند و بسیاری از حوزه های قضایی دیگر استانداردهای مشابهی را اتخاذ کرده اند. نتیجه بهبود قابلاندازهگیری در نرخهای انطباق با تنظیم ترمز در طول بازرسیهای کنار جادهای بوده است، اگرچه تخلفات به اندازهای رایج هستند که تنظیم ترمز همچنان باعث ایجاد سهم بزرگی از سفارشهای خارج از سرویس در طول عملیاتی مانند بازرسیهای سالانه بررسی جادهای اتحاد ایمنی خودروهای تجاری (CVSA) میشود.
با وجود فشارهای نظارتی، شایان ذکر است که تنظیم کننده های خودکار شلی نیازی به بازرسی سیستم ترمز را از بین نمی برند - آنها به سادگی تمرکز تکنسین را از تنظیم معمول به بررسی علت اصلی و تعمیر و نگهداری اجزای ترمز پایه تغییر می دهند.
تنظیم کننده های شل دستی و اتوماتیک برای عملکرد صحیح و دستیابی به عمر مفید خود به روغن کاری مناسب نیاز دارند. اکثر تنظیم کننده های شل مدرن مجهز به اتصالات گریس هستند و باید در هر بازه نگهداری پیشگیرانه - معمولاً هر 25000 مایل یا همانطور که توسط سازنده مشخص شده است، روغن کاری شوند.
نوع صحیح گریس مهم است. بیشتر سازندگان یک گریس کمپلکس لیتیوم NLGI شماره 2 را برای کاربردهای با درجه حرارت بالا و مقاوم در برابر آب مشخص می کنند. استفاده از گریس شاسی استاندارد یا مخلوط کردن انواع گریس می تواند منجر به روانکاری ناکافی در دمای عملیاتی بالا یا خوردگی سریع اجزای داخلی شود.
با نگهداری مناسب، یک تنظیم کننده خودکار با کیفیت باید عمر مفیدی داشته باشد 500000 مایل یا بیشتر در برنامه های حمل و نقل خطی کاربردهای حرفهای شامل استفاده مکرر و سنگین از ترمز - مانند جمعآوری زباله، تحویل بتن آماده، یا کامیونهای کمپرسی که در مناطق تپهای کار میکنند - معمولاً فواصل خدمات کوتاهتری را مشاهده میکنند، که گاهی اوقات نیاز به تعویض در 150000 تا 250000 مایل دارند. تنظیمکنندههای شل دستی، که دستگاههای سادهتری هستند، اغلب میتوانند عمر اجزای ترمز مورد استفاده خود را دوام بیاورند، مشروط بر اینکه پیچ تنظیم هرگز مسدود نشود.
آلودگی ناشی از گرد و غبار ترمز، نمک جاده و آب دشمن اصلی طول عمر تنظیم کننده شل است. هر زمان که ترمزها سرویس می شوند، قسمت های انتهایی چرخ ها باید تمیز و بازرسی شوند، و چکمه های گریس یا روکش ها باید از نظر ترک هایی که به آلاینده ها اجازه ورود به بدنه تنظیم کننده را می دهد، بررسی شوند.
بله، و به طور کلی در هنگام نگهداری وسایل نقلیه قدیمی تر، یک ارتقاء توصیه می شود. جایگزین باید از طول بازو، تعداد اسپلاین و جهت چرخش صحیح برای محور خاص استفاده کند. نقطه لنگر بازوی کنترل برای تنظیم کننده خودکار نیز باید به درستی نصب شود، زیرا این جزء اغلب در محورهایی که قبلاً از تنظیم کننده های دستی استفاده می کردند وجود ندارد.
تنظیم کننده های شل خودکار دارای یک اتصال شش گوش خارجی هستند که می تواند برای تنظیم دستی استفاده شود، اما این باید فقط در هنگام نصب اولیه یا به عنوان یک اقدام موقت برای تأیید عملکرد سیستم انجام شود. عقب نشینی یا به جلو بردن مرتب تنظیم کننده خودکار با دست نشانه آن است که چیز دیگری در سیستم ترمز نیاز به تعمیر دارد. این یک روش تعمیر و نگهداری نیست - یک پرچم تشخیصی است.
ترمزهای دیسکی بادی، که به طور فزاینده ای در محورهای فرمان و محورهای محرک در آمریکای شمالی رایج می شوند، از تنظیم کننده های Slack S-cam سنتی استفاده نمی کنند. آنها از یک مکانیسم تنظیم کننده یکپارچه که در مجموعه کولیس تعبیه شده است استفاده می کنند. با این حال، الزامات نظارتی برای حفظ تنظیم صحیح ترمز همچنان اعمال می شود، و عملکرد تنظیم خودکار تعبیه شده در کالیپر ترمز دیسکی همان هدفی را انجام می دهد که تنظیم کننده شل در سیستم ترمز درام عمل می کند.
نصب یک تنظیم کننده شل با دست اشتباه (چپ به جای راست یا بالعکس) باعث می شود که تنظیم کننده هنگام ترمزگیری بادامک را به سمت اشتباه بکشد. نتیجه این است که نیروی ترمز کمی در انتهای چرخ وجود دارد، و در مورد یک تنظیم کننده خودکار، مکانیسم خودتنظیمی به صورت معکوس کار می کند - به جای سفت شدن، به تدریج شل می شود. این یک خطر ایمنی جدی است و بلافاصله در طی بررسی ترمز مناسب پس از نصب تشخیص داده می شود.