بازرسی بصری و ابعادی درپوش کلاچ
بررسی نقصهای سطحی، تابخوردگی و ترازبندی سوراخهای پیچ
بررسی دقیق قطعات در نور مناسب، مشکلاتی را که ممکن است پس از نصب بروز کنند، از قبل آشکار میکند: ترکهای ریز، حفرههای سطحی یا علائم ماشینکاری نامنظم همگی نشانه نقاط ضعف در فلز هستند. هنگامی که تاب برگشتی از حدود ۰٫۳ میلیمتر فراتر رود (با استفاده از یک لبه صاف و آن مجموعه فاصلهسنجهای نازک بررسی کنید)، قطعه به درستی روی دیسک طرف چرخ لنگ قرار نمیگیرد و موقعیت صفحه فشار را مختل میکند. حتی عدم ترازی جزئی در سوراخهای پیچ نیز میتواند باعث افزایش تنش در قطعات گیربکس شود هنگامی که توان از طریق آنها منتقل میشود. مکانیکها در واقع این موضوع را همواره شاهد هستند — حدود ۳۵٪ از خرابیهای اولیه کلاچ به دلیل عدم توجه به این نوع نقصهای سطحی رخ میدهد. وقت گذاشتن برای این بررسی فقط یک رویه نیست، بلکه همان چیزی است که باعث میشود وسایل نقلیه مایل به مایل بهطور قابل اعتمادی کار کنند.
تأیید ابعاد حیاتی: ارتفاع فنر دیافراگمی و تختبودن درپوش
هنگام بررسی ارتفاع فنر دیافراگم، اندازهگیریها را در سه نقطه بهطور یکنواخت در لبه توزیعشده انجام دهید و آنها را با مقادیر مشخصشده توسط سازنده قطعه اصلی مقایسه کنید. اگر تفاوت بیشتر از نیم میلیمتر (±0.5 میلیمتر) باشد، نحوه جفت شدن کلاچ و توزیع نیرو تغییر میکند که میتواند منجر به مشکلاتی مانند لغزش کلاچ یا تعویض دنده بسیار نرم در هنگام رانندگی شود. برای بررسی تختبودن پوشش، قطعه را روی یک صفحه سنگ مرمری دقیق و کالیبرهشده قرار دهید و از میلههای اندازهگیری دقیق (فیلر گیج) در طول سطح استفاده کنید. بیشتر طراحیها تلرانس بین 0.1 میلیمتر تا 0.4 میلیمتر را مجاز میدانند، هرچند این مقادیر بسته به الزامات سازنده متفاوت است. زمانی که پوشش به اندازه کافی تخت نباشد، توزیع فشار در سراسر صفحه اختلال پیدا میکند که منجر به تشکیل نقاط داغ در حین کارکرد و ساییدگی بسیار سریعتر قطعات نسبت به حد معمول میشود. قبل از انتقال به آزمونهای عملکردی واقعی، مطمئن شوید تمام این اندازهگیریها دقیقاً نسبت به نقشههای مهندسی ارائهشده توسط سازنده ثبت شدهاند.
آزمونهای صحت ماده و ساختار برای قابلیت اطمینان درپوش کلاچ
آزمونهای غیرمخرب (NDT) برای تشخیص ترکها و نقصهای داخلی
آزمونهای غیرمخرب نقش حیاتی در یافتن نقصهای پنهان بدون آسیب به قطعات ایفا میکنند. برای ترکهای سطحی، روش نفوذ رنگ حدود 0.1 میلیمتر یا عمیقتر به خوبی عمل میکند. روش ذرات مغناطیسی نیز برای تشخیص مشکلات زیرسطحی در مواد واکنشگر به مغناطیس مناسب است. و آزمون فراصوتی؟ این روش انتخاب اول برای شناسایی مشکلات داخلی مانند حفرهها یا مواد خارجی است، بهویژه در مناطق مهمی مانند محل قرارگیری فنرهای دیافراگمی و اطراف بوسههای پیچ. دادهها نیز این موضوع را تأیید میکنند. شرکتهایی که بهطور منظم از آزمونهای NDT استفاده میکنند، طبق اطلاعات جمعآوریشده توسط تأمینکنندگان برتر صنعت، حدود 40 درصد کاهش در خرابیهای میدانی را تجربه میکنند. این موضوع وقتی معقول به نظر میرسد که به این فکر کنیم که تشخیص زودهنگام این مشکلات، هم پول و هم دردسرهای بعدی را کاهش میدهد.
تأیید سختی و مقاومت کششی مطابق مشخصات سازنده اصلی (OEM)
هنگامی که مواد را برای درپوش کلاچ مورد اعتبارسنجی قرار میدهیم، در واقع بررسی میکنیم که آیا این مواد میتوانند سختی و استحکام لازم برای نیروی محکم بستن به مرور زمان را تحمل کنند. مقیاس سختی راکول C باید در نقاط حساسی مانند سطح صفحه فشار و محل قرارگیری فنرها بین ۳۸ تا ۴۲ باشد. این محدوده تضمین میکند که قطعه تحت تنش دچار سایش نامنظم یا تغییر شکل نشود. از نظر استحکام کششی، به حداقل ۶۰۰ مگاپاسکال نیاز داریم که این مقدار را با کشیدن نمونهها تا شکستن و شبیهسازی نیروهای شدید ۱۵ تا ۲۰ کیلونیوتن که هنگام درگیر شدن کلاچ اتفاق میافتد، آزمایش میکنیم. داشتن سختی یکنواخت در تمام قطعه نیز بسیار مهم است. اگر نقاط نرمی وجود داشته باشد، ممکن است پس از تعداد زیادی چرخه حرارتی ناشی از کار موتور، فلز دچار تغییر شکل شود که این امر میتواند باعث از بین رفتن شکل فنر دیافراگمی و اختلال در نحوه تعامل یاتاقان آزاد با سایر اجزای سیستم شود.
آزمون عملکردی تحت شرایط بار واقعی
ارزیابی سازگاری انتقال گشتاور و نرمی در آزاد کردن کلاچ
آزمون با دینامومتر بررسی میکند که قطعات در شرایط واقعی جاده چگونه عمل میکنند. این آزمون شامل بیش از ۵۰۰ چرخه درگیری است که از دور آرامش موتور تا سرعت حداکثری (ردلاين) انجام میشود و هر بار ۲۰۰ دور بر دقیقه افزایش مییابد تا میزان انتقال گشتاور چرخشی اندازهگیری شود. هنگامی که اندازهگیریها نشان دهند اختلاف بیش از ۱۵٪ نسبت به مقادیر استاندارد وجود دارد، معمولاً نشانهٔ مشکلاتی مانند فرسودگی زودهنگام فنرهای دیافراگمی یا تخریب سطوح اصطکاکی است. در همین حال، سنسورهای خاص با وضوح بالا، نحوهٔ روان بودن آزادسازی کلاچ را ردیابی میکنند و به دنبال حرکتهای آزاردهندهٔ چسبش-لغزش (stick-slip) هستند که باعث ارتعاش در تمام سیستم انتقال قدرت میشوند. استانداردهای مهم برای قبول یا رد شدن عبارتند از: حفظ ضربههای درگیری کمتر از ۰٫۳g، اطمینان از حرکت یاتاقان آزادکننده در یک خط مستقیم، و حفظ فشار پدال کلاچ بدون نوسانات بیش از ۱۰ نیوتن به صورت مثبت یا منفی. مطالعات نشان دادهاند که نیروهای نامنظم آزادسازی منجر به تعویض حدود ۴۰٪ بیشتر کلاچها قبل از رسیدن به میانگین ۵۰٬۰۰۰ مایل میشود.
آزمون پایداری حرارتی: چرخهدهی در دمای 150 تا 350 درجه سانتیگراد برای شبیهسازی استفاده شدید
قرار دادن درپوشهای کلاچ در چرخههای حرارتی تسریعشده به این معنی است که آنها بیش از ۵۰ بار بین دماهای ۱۵۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد تغییر دما میبینند. این شرایط مشابه شرایطی است که در طول سفرهای طولانی، پایینرفتن از سربالاییها یا موقعیتهای متعدد توقف و حرکت که در ناوگان کامیونهای تجاری رایج است، رخ میدهد. فرآیند آزمون حدود ۹۰ دقیقه برای هر چرخه طول میکشد و بین گرمای شدید و دورههای خنکسازی کنترلشده به صورت متناوب تغییر میکند. در این مدت، مهندسان به دقت به دنبال هرگونه تاببرداشتن (هر مقدار بالاتر از ۰٫۲ میلیمتر به عنوان رد شناخته میشود)، تغییرات در ساختار فلز و کاهش سختی سطحی بیش از ۵٪ میگردند. پس از تمام این مراحل، فنر دیافراگمی باید حداقل ۹۵٪ از قدرت بستن اولیه خود را حفظ کند تا بتواند از آزمون عبور کند. تکنسینها همچنین از دوربینهای مادون قرمز برای شناسایی نقاط داغی که قبل از اینکه قطعات واقعاً خراب شوند ظاهر میشوند، استفاده میکنند. جالب اینجاست که امروزه مشکلات حرارتی حدود ۶۲٪ از خرابیهای درپوش کلاچ در عملیات ناوگان را تشکیل میدهند، که همین موضوع توضیح میدهد چرا این نوع آزمون به یک رویه استاندارد برای گواهینامهی قطعات سنگین تبدیل شده است.
اعتبارسنجی دوام و طول عمر برای مونتاژهای درپوش کلاچ
آزمون خستگی دینامیکی مطابق با SAE J2632: 50,000+ چرخه قرارگیری
آزمون خستگی دینامیکی SAE J2632 بررسی میکند که قطعات در معرض تنشهای مکانیکی و حرارتی دنیای واقعی، چگونه در طول زمان عمل میکنند. در طول آزمون، مجموعهها از بیش از ۵۰٬۰۰۰ چرخه کامل درگیری عبور میکنند که معادل حدود هشت سال شرایط رانندگی شدید از جمله شروع مکرر حرکت از روی شیب، تعویض سریع دنده و شرایط پیوسته گشتاور بالا است. حسگرهای حرارتی خاصی که در نقاط حساس مانند پایه فنر دیافراگمی و محل تماس آن با صفحه فشار قرار دارند، به نظارت بر محلهای تجمع حرارت میپردازند. پس از آزمون، مهندسان بهطور دقیق به تغییرات ابعادی توجه میکنند. اگر تغییرات تختبودن بیش از ۰٫۲ میلیمتر باشد، اگر فنرها بیش از نیم میلیمتر از ارتفاع خود از دست بدهند یا اگر ترکهای ریزی در اطراف سوراخهای پیچ ظاهر شوند، به این معناست که قطعه عمر مورد نیاز را نخواهد داشت. قطعاتی که این آزمون سختگیرانه را پشت سر میگذارند، معمولاً به مدت حدود ده سال از نظر ساختاری سالم باقی میمانند و دچار خرابی فنر یا مشکلاتی در اتصالات نصب نمیشوند. پژوهشهای صنعتی سال ۲۰۲۳ نشان میدهد که رعایت این استانداردها، خرابیهای اولیه درپوش کلاچ را در وسایل نقلیه سنگین تقریباً به اندازه دو سوم کاهش میدهد.
سوالات متداول
هدف از بازرسی بصری و ابعادی در پوشش کلاچ چیست؟
هدف از بازرسی بصری و ابعادی، شناسایی نقصهای سطحی، تاببرداشتن (ورپیج) و مشکلات تراز سوراخهای پیچ است. این بررسیها تضمین میکنند که پوشش کلاچ به درستی روی فلایویل نصب شود و باعث افزایش تنش در قطعات ترانسمیشن نشود.
چرا آزمون غیرمخرب (NDT) برای پوشش کلاچ ضروری است؟
آزمون غیرمخرب حیاتی است، زیرا عیوب پنهانی مانند ترکها و مشکلات داخلی را بدون آسیب به قطعه تشخیص میدهد. انجام منظم NDT به کاهش قابل توجه خرابیهای میدانی با تشخیص به موقع مشکلات کمک میکند.
اهمیت آزمون پایداری حرارتی چیست؟
آزمون پایداری حرارتی بررسی میکند که پوشش کلاچ چگونه در مقابل تغییرات شدید دما مقاومت میکند و شرایط دنیای واقعی را شبیهسازی میکند. این آزمون به جلوگیری از تاببرداشتن و تضعیف استحکام مواد کمک میکند که برای عملکرد قابل اعتماد حیاتی است.
آزمون خستگی دینامیکی چگونه به دوام پوشش کلاچ کمک میکند؟
آزمون خستگی دینامیکی، دوام درپوش کلاچ را تحت تنشهای مکانیکی و حرارتی ارزیابی میکند. گذشتن از این آزمون تضمین میکند که قطعات حدود ده سال از نظر ساختاری سالم باقی بمانند و بدین ترتیب خرابیهای زودهنگام به حداقل ممکن برسد.