מהי שלדה, איך היא עובדת ולמה היא מיועדת

שלדת רכב

החידוש נבנה על שלדת הדגם הקודם וזכה לשינויים טכניים וחזותיים רבים. כך מתחילות ביקורות על מכוניות רבות מהדור הבא. מהי השלדה עליה מיוצרים הדגמים הבאים? בואו נתמודד עם נושא זה ביתר פירוט.

מה זה שלדה?

כל כלי הרכב המנועיים מורכבים משלושה מרכיבים עיקריים:

• פאואר פוינט;
• גוּף;
• שִׁלדָה.

שלדה אינה חלק ספציפי ברכב. לפעמים מונח זה מתייחס למבנה התומך של המכונה.

למעשה, השלדה היא סט של מנגנונים המקיימים אינטראקציה עם הגלגלים והתומכים של המכונית. מדובר ביחידה המשלבת היגוי של רכב, תיבת הילוכים, מערכת פחת ושלדה. כל המערכות הללו מחוברות על בסיס משותף, ועבודתן מסונכרנת כך שכל המכונית יכולה לבצע תנועה. השלדה כוללת גם את המסגרת בתוספת מערכות הנעה - מנוע, תיבת הילוכים ומתלים. עליו מרכב שנותן לרכב מראה מוגמר. 

שלדת המכונית פירושה גם סט של חלקים ומכלולים שתלייתם ותמרוני הרכב תלויים בהם. בתיעוד הטכני של המכונה יש לה סימון, שבמקרה זה תואם את מספר הגוף (מה זה מספר שלדה).

המרכיבים העיקריים של השלדה של המכונית הם שני מתלים - מלפנים ומאחור, כמו גם גלגלים. יש צורך במתלים כדי לרכך או להעלים רעידות בנהיגה, שבזכותם המכונית מתגברת בצורה חלקה על כל מהמורות בכביש.

איך זה עובד ולשם מה זה מתאים

כל היחידות הדרושות לתנועה מותקנות על בסיס המכונית באופן שאנרגיית סיבוב מועברת מהמנוע לגלגלי ההנעה. כך מסונכרנת העבודה של כל הצמתים:

• מותקן בתת-המסגרת מָנוֹעַ... ממנו המומנט מועבר לסרן הקדמי או האחורי (במקרה של הנעה לכל הגלגלים או לאחור). הודות לכך, הגלגלים מתחילים להסתובב, והמכונית נעה קדימה או אחורה.

• ההגה מחובר למכונית כדי לשנות את כיוון. הגלגלים המניעים מניעים את המכונית, וההגה קובע את הכיוון עבורה. במכלול זה ישנם פרטים רבים המספקים תמרונים חלקים ברכיבה.

• כדי לשנות את מהירות הרכב, מותקנת תיבת הילוכים בין יחידת הכוח לגלגלי ההנעה. יכול להיות שהיא מֵכָנִי או אוטומטי. במכלול זה, המומנט מוגבר באמצעות מערכת הילוכים, המפיגה עומס יתר על המנוע.

• רטט מתרחש בנסיעה בדרכים שונות. טלטול ורעידות יגרמו במהירות להיכשל ברכיבי ההילוכים וההגה. כדי לפצות על עומס זה, מנופים ובולמי מחובר לתת-המסגרת.

כפי שאתה יכול לראות, שלדת המכונית מאפשרת לך להניע את כל המבנה, לשנות את כיוונו ולפצות על עומסי הרטט המתרחשים במהלך הנהיגה. הודות להתפתחות זו, האנרגיה המופקת באמצעות מנוע הבעירה הפנימית יכולה לשמש להסעה נוחה ובטוחה של אנשים ועומסים גדולים.

התקן

אז מתחת לשלדה הכוונה לשילוב של החלק התומך וכמה מרכיבים מרכזיים המאפשרים תנועה עצמאית של הרכב. כל סוגי המבנים מתחלקים לשתי קטגוריות.

הקטגוריה הראשונה כוללת את כל הרכבים עם בניית מסגרת. במקרה זה, עגלת המכונית מורכבת ממסגרת אליה מחוברים כל היחידות, המנגנונים והמבנים. רכבים אלו כבדים ועמידים במיוחד. בעיקרון, עיצוב כזה נמצא במשאיות וברכבי שטח מן המניין.

הקטגוריה השנייה כוללת את סוג השלדה, המהווה מיד חלק ממרכב המכונית. הגוף נושא העומס אינו חזק כמו במקרה של מסגרת מלאה, אך הוא קל מאוד, שיש לו חשיבות רבה עבור מכוניות נוסעים. רק בשינוי כזה של השלדה אפשר ליצור את מכוניות העל הקלות ביותר שאפשר.

מהנדסים מיצרני רכב שונים מפתחים מבנים משלהם של גופים נושאי עומס, הנבדלים לא רק בתכונות העיצוב, אלא גם עשויים מחומרים שונים.

לפניכם סרטון קצר המציג את החשיבות של שימוש בחומרי שלדה קלים לרכב מודרני המשתמש בדגמי מאזדה כדוגמה:

מאזדה. מרכב ושלדה.

אלמנטים מבניים

מכיוון שהכל מונח על שלדת המכונית, חלק זה של הרכב חייב להיות תמיד חזק ככל האפשר, והאלמנטים שלו חייבים לעמוד בעומסים שונים, ללא קשר לתנאי ההפעלה.

שלדת המכונית המודרנית מורכבת מהחלקים והמבנים הבאים:

• גלגלים עם צמיגים;
• הילוכים;
• תליונים;
• מערכת היגוי ובלימה.

כל האלמנטים הללו מקובעים היטב הן על המסגרת והן על החלק התומך של הגוף.

פונקציונליות

במקרה של מכונית נוסעים, לשלדה של רכב זה יש את הפונקציות הבאות:

• מאפשר לך להשתמש בכוח המתיחה לתנועה עצמאית של המבנה. לשם כך, לרכב יש שלדה;
• מספק את התנועה החלקה ביותר האפשרית. המתלים וחלקית הצמיגים אחראים לחלקות התנועה. נוחות הנהג והנוסעים תלויה בסוג המתלים ובאיכות אלמנטי הבולמים;
• מאפשר לשלוט בכיוון התנועה של המבנה. פונקציה זו מוקצית להיגוי.

כל שלדה מיועדת לתנאי דרך שונים כך שהמכונית תוכל לעמוד בעומסי פיתול בעת התגברות על מכשולים. אם עומס זה קריטי, החלק הנושא את המכונית יתעוות, מה שישפיע על מנגנונים ורכיבי גוף שונים (למשל, הדלתות יפסיקו להיסגר).

סוגר השעיה

זהו אחד המרכיבים העיקריים של השלדה. יציבות המכונית בעת פניות תלויה באיכות ובמאפייני העיצוב של חלק זה. כמו כן, המתלים מפותחים תוך התחשבות בדרישות הבטיחות בהתאם לצרכי הנהג המודרני מבחינת נוחות.

מאז יצירת המכונית הראשונה ועד היום, עיצוב המתלים עובר שיפור מתמיד, שבגללו ישנו מגוון עצום של כל מיני עיצובי מתלים בעולם הרכב. ההבדלים העיקריים בין כל המבנים הללו הם בשיטת הרכבת תמיכת המכונה (גלגלים) על סרן אחד.

השעיה תלויה

זהו הסוג הראשון של מתלים לרכב. במקרה זה, הגלגלים של סרן אחד מחוברים זה לזה בצורה נוקשה. היתרונות של מתלה כזה כוללים היצמדות מקסימלית של הגלגלים למשטח הכביש. זה חשוב במיוחד כאשר המכונית נכנסת לפנייה על משטח חלק. בשל הקיבוע הקשיח, כל גלגל נשאר זקוף.

אם אנחנו מדברים על החסרונות של סוג זה של מתלים, אז בעת נסיעה על מהמורות, גלגלים המחוברים בצורה נוקשה אינם מבטיחים את הפעילות החלקה של המכונית (גלגל אחד עובר על בליטה ומשנה את הנטייה של כל הציר). במכוניות מודרניות, מתלים קדמיים תלויים לחלוטין כבר ננטשו. במקום זאת, מותקן מתלה מסוג MacPherson.

המבנה התלוי מותקן אך ורק על הסרן האחורי, ללא קשר אם זה סרן מונע או מונע. אם זה סרן הינע, אז זה מיוצג על ידי סרן אחורי, המספק חיבור קשיח בין שני הגלגלים. הציר המונע משתמש בקורה צולבת או מוט פיתול.

השעיה עצמאית

במקרה זה, הגלגלים המורכבים על הסרנים אינם מחוברים זה לזה בצורה נוקשה, ולכן מיקומם ביחס לאופקי אינו משפיע זה על זה. כדי להבטיח אחיזה מרבית עם הכביש, מותקן מייצב רוחבי על מתלה זה.

סוג מתלה זה, למרות המבנה המורכב יותר שלו, מספק יותר נוחות ומשקל קל יותר בהשוואה למתלים התלויים. הודות לכך, מכוניות מודרניות הופכות ליותר דינמיות ונוחות ככל האפשר. החסרונות כוללים את הצורך להתאים כל הזמן את יישור הגלגלים.

מיון

כפי שכבר דנו, שלדה ברכב נחוצה למטרות הבאות:

1. ודא את תנועת הרכב על ידי העברת מומנט מיחידת הכוח לתיבת ההילוכים ואז לגלגלים;
2. מזעור את העומסים המגיעים בתהליך העברת המכונה מעל מהמורות. הודות לכך, לא המנוע ולא אלמנטים חשובים אחרים של התחבורה סובלים מטלטול מתמיד;
3. יש לספק תנועה, תמרון, תאוצה או האטה בקו ישר, כמו גם עצירה מוחלטת עם החניה הבאה של כל מבנה הרכב.

בהתאם לסוג הרכב המופעל על הקרקע, נבדלים בין סוגי השלדות הבאים:

• רכב - מסתמך על מכוניות, משאיות, נגררים וסמי נגררים;
• טרקטור - כפי שהשם מרמז, משתמשים במרכב זה על טרקטורים. זה יכול להיות במעקב או גלגלים;
• אופנועים - משמשים להרכבת אופנועים, קטנועים, תלת אופן, מרובעים;
• לציוד מיוחד. העיצוב יכול להיות גם הנעה עצמית וגם לא מונעת. גרסאות הנעה עצמית יכולות להשתמש במסילות או בגלגלים;
• רכבת - על בסיס שלדה כזו נוצר תחבורה המיועדת לתנועה ברכבת. זה כולל רכבות, רכבות חשמליות, קרונות רכבת, חשמליות וכן הלאה;
• רכב שטח - למרות שמרכב כזה משמש להרכבת מכוניות, העיצוב שלו מגלם את המאפיינים של הובלה יבשתית ומים, שבזכותם ה"דו-חיים "מסוגל לנוע ביעילות שווה, הן ביבשה והן במים. קטגוריה זו אינה כוללת רחפת. זה כבר סוג של הובלת מים.

כל סוגי השלדות הללו מחולקים גם לקטגוריות הבאות:

• בניית מסגרת. זה נראה כמו תעלות מתכת מולחמות שעליהן קבועים כל המנגנונים והמכלולים של הרכב. משאיות ורב רכבי שטח מן המניין נוצרים עם סוג זה של שלדות. בעבר, גם מכוניות נוסעים התבססו על עגלה כזו, אך בשל המשקל הרב, המבנה הצריך התקנת יחידת כוח חזקה.
• גוף נושא עומס. בעיקרון, סוג זה של שלדה משמש ברכבים קלים. ניתן להשתמש בתת-מסגרת בעגלה כזו, אך יש גם מכוניות ללא אלמנט זה.
• עיצוב מונע עצמי. שינוי זה כולל ציוד מיוחד בלבד. העגלה מורכבת מיחידות בסיסיות המאפשרות לנוע באופן עצמאי. זה בהכרח מספק מושב מפעיל. קטגוריה זו של שלדה משמשת לעתים קרובות מבנים צבאיים להעברת ציוד צבאי, כמו גם חברות בנייה גדולות.
• מסגרת בניית אופנועים. סוג זה של שלדה משמש לבניית רכבי אופנוע. יש גם סוג של מכונית ספורט, "באגי", שגם הם מבוססים על מסגרת העשויה צינורות מרותכים (כדי להקל על הבנייה).

שלדת משאיות

כמה אפשרויות שלדה פותחו עבור משאיות. עגלה כזו מבוססת תמיד על מסגרת. בהתאם לדגם, ניתן לייצג את שלדת הרכב על ידי מסילות או גלגלים. אפשרויות משולבות נפוצות הרבה פחות: חלק ההגה הוא גלגלים, והחלק המוביל הוא זחל.

בהתאם למטרת הרכב, ניתן להתקין על שלדתו גוף, תא, מיכל, מניפולטור, מערבל בטון, עריסה וכן הלאה. שלדת משאיות מסווגת לפי:

• מספר הצירים הוא לפחות שניים ולכל היותר ארבעה;
• יכולות נשיאה - טון קטן, בינוני או כבד;
• נוסחת גלגלים - מספר הגלגלים המותקנים על העגלה. הם יכולים להיות בודדים או כפולים.

למרות העובדה שרוב המשאיות מבוססות על המסגרת הקלאסית, ישנם גם דגמים עם מרכב מונוקוק. אך סוג זה של מכונית פחות מעשי להובלת משאות הגונים.

לדוגמה, הנה סקירה של משאית ארבעת הצירים קנוורת 'W900, המבוססת על שלדת מסוג מסגרת:

Kenworth W900 נאה תמורת 230 אלף דולר

גורמים המשפיעים על שינויים בתכנון שלדת הרכב

מאז שהוצגו הרכבים הראשונים מבוססי השלדה, עבר הבוגי מודרניזציה מתמשכת. במכוניות הראשונות ניתנה עדיפות להבהרת העיצוב, כך שניתן יהיה להשתמש ביחידת כוח פחות חזקה, אך יחד עם זאת הדינמיות של התחבורה לא אבדה.

הגלגלים הראשונים היו עשויים עץ. כדי להפוך אותם לקלים יותר, נוצרו בהם חורים. מאז המצאת אנלוגי המתכת המדוברת, הוא הוכנס מיד לרכבים. ככל שהמהירות שהמכוניות יגיעו אליה עלו, הן נזקקו למתלים יעילים יותר. מסיבה זו, המהנדסים החלו לפתח מערכות בולמים יציבות ויעילות יותר. ואם לשפוט על פי העובדה שמגיעות טכנולוגיות חדשות (למשל, בולמי זעזועים מגנטיים, המתוארים כאן), העבודה על שיפור השלדה לא נפסקת.

תלוי בסוג הבוגי, הוא יכול להשתמש בחומר קל משקל, למשל גוף מונוקוק מרוכב, אך מטעמי בטיחות, כל יצרני הרכב עדיין לא ממהרים לנטוש את השימוש באלמנטים מבניים מפלדה. כאשר השימוש בחומרים אלטרנטיביים, כמו חומרים מרוכבים או ננו-חומרים, הופך להיות מוצדק כלכלית (כיום כלי רכב כאלה יקרים בגדול עבור הקונה הממוצע), סביר להניח כי יצרניות הרכב יתאימו בהדרגה קווי ייצור לייצור שלדות מסוג זה.

תקלות בשלדה

אם מתגלים רעשים חריגים במעבר מהילוך אחד למשנהו, זהו אות לתקלה במרכב. אחת הבעיות הנפוצות ביותר היא מתי המכונית מובילה לצד, ימינה או שמאלה.

זה קורה מכמה סיבות:

• הגיאומטריה של הגלגלים הקדמיים שבורה,
• לחץ אוויר בצמיגים מוגבר,
• מנופים מעוותים,
• הבדלים גדולים ב כמות צמיגים,
• הפרה של הקבלה בין צירי הציר האחורי לקדמה.

בעיות אלו עלולות להוביל לפגיעה בבולמי זעזועים, וכתוצאה מכך לקפיצים שבורים או נזק אחר למתלים. אם יש חשד לנזק לשלדה, על הנהג לשים לב גם אם יש נזילות מהמרכב. ייתכן שהבלוקים השקטים משתחררים, מה שמוביל לרוב לפגיעה בדיסקים ולחוסר איזון של הגלגלים הקדמיים. חריקה בעת בלימה היא אות לתקלה בבולם, במייצב או בחלקים מהאלמנטים התומכים. אם מופיע לפחות אחד מהתסמינים לעיל, עליך לפעול מיד ולפנות לשירות רכב.

גם אתה יכול לגלות מה זה מספר חסידות: היכן הוא ממוקם ומה זה משרת?

יתרונות וחסרונות שלדת רכב קרקע

בהתחשב בכך שמהנדסים ברחבי העולם עובדים על שיפור שלדות הרכבים כבר יותר ממאה שנה, התחבורה המודרנית מפגינה יציבות גבוהה, אמינות, בטיחות ונוחות. הודות לכך, כל היחידות והמנגנונים המותקנים ברכב או באופנוע אינם סובלים מטלטולים או מרעידות טבעיות. חיי העבודה של יחידות אלה גדלו, מה שמשפיע לטובה על ההערכות הכוללות של המוצרים המודרניים של יצרניות הרכב.

כמו כן, השלדה, שמשתמשת בקרקע כנקודת משען, ולא באוויר או במים, מאפשרת הובלת מטענים גדולים למרחקים הגונים, תוך שימוש בכמות מינימלית של דלק (לעומת הובלת אוויר או מים, שיכולה להעביר את אותם עומסים).

למרות העובדה שרכבים מודרניים מבוססים על בוגיות כאלה שעומדות בתקני בטיחות, לשלדות של רכבים קרקעיים יש חסרונות. כמובן שרוב החסרונות של עגלות ישנות מתקנים באמצעות התקנת רכיבים חדשים ויציבים יותר. אך החיסרון העיקרי של כל שינויי השלדה הקרקעיים הוא שרכבים כאלה יכולים לנוע רק ביבשה.

היוצא מן הכלל הוא רכבים אמפיביים, אך משתמשים בטכנולוגיה זו בעיקר ברכבים מיוחדים, ואז רק בתנאי הפעלה צרים (למשל, רכב שטח אינו מעשי לשימוש בסביבות עירוניות). תחבורה אזרחית עדיין לא יכולה להתהדר בפיגוניות, בנוחות ובאותה יעילות, הן ביבשה והן במים, שלא לדבר על המכונות שיכולות לעוף. אמנם, על פי תעשיית הקולנוע, האנושות תפתור בקרוב סוגיה זו (הצוללת נחשבה פעם גם לפרי הפנטזיה הפרועה של כותבי מדע בדיוני).

סרטון על הנושא

לסיכום, אנו מציעים הרצאת וידאו קצרה על המבנה הכללי של שלדת הרכב:

מבנה כללי של השלדה

שאלות ותשובות:

מהי שלדה ברכב. מתחת לשלדת הרכב נועד מבנה, הכולל מסגרת (במקום זאת, ברכבי נוסעים רבים משתמשים בחלק תומך במרכב), יחידות העברה, אלמנטים של השלדה, מתלים, כמו גם מנגנוני בקרה. (היגוי). שלדת המסגרת יכולה להיחשב לעיצוב שלם, מכיוון שהיא יכולה לנוע בחופשיות על מסילות או גלגלים.

מה כלול בשלדת המכונית. תכנון השלדה כולל מסגרת או חלק תומך במרכב, היגוי (מוטות, מתלה), צירי גלגלים, קורות עם מנופים, גלגלים עצמם, פירים ציריים, קרדן, תיבת הילוכים, אלמנטים מתלים.