توجيه الرف والجناح: كل ما تحتاج إلى معرفته

مع توجيه الجريدة المسننة والجريدة المسننة ، يتسبب دوران الترس الصغير في حركة خطية للحامل ، مما يؤدي إلى تحويل عجلات السيارة إلى اليسار أو اليمين.تعد أنظمة الرف والترس عنصرًا شائعًا في السكك الحديدية.

يتكون نظام توجيه الجريدة المسننة والترس من ترس (ترس دائري) مع رف (ترس خطي).يعمل النظام عن طريق تحويل الحركة الدوارة إلى حركة خطية.تأتي معظم السيارات والشاحنات الصغيرة وسيارات الدفع الرباعي مجهزة بنظام الرف والترس ، بدلاً من التوجيه الكروي المعاد تدويره الموجود في الشاحنات الكبيرة وسيارات الدفع الرباعي الأكبر حجمًا وغيرها من المركبات الثقيلة.

رف وترس

مع توجيه الجريدة المسننة والجريدة المسننة ، يتسبب دوران الترس الصغير في حركة خطية للحامل ، مما يؤدي إلى تحويل عجلات السيارة إلى اليسار أو اليمين.تعد أنظمة الرف والترس عنصرًا شائعًا في السكك الحديدية.بين قضبان القطار توجد رفوف تتفاعل مع تروس صغيرة متصلة بالقاطرات وعربات القطارات لمساعدة القطارات في الصعود على منحدرات شديدة الانحدار.

في حين أن نظام الرف والجناح قد يبدو معقدًا ، وفقًا لـ Advance Autoparts ، فهو مجرد ترس متصل بقضيب مسنن.الشريط يعلق على مجموعة من قضبان التعادل.حامل التوليد هو مخطط رف يستخدم في تصميم أداة توليد ، مثل الموقد أو قاطع التروس ، للإشارة إلى تفاصيل الأسنان وأبعادها.غالبًا ما تتكون المحركات الخطية البسيطة من مزيج من الرف والترس.يتم تشغيل دوران عمود الترس الصغير باليد أو بواسطة محرك لإنشاء حركة خطية.

بينما تم استخدام نظام التوجيه بالجريدة المسننة والجريدة المسننة من قبل الشركات المصنعة للسيارات في الولايات المتحدة منذ أقل من 50 عامًا ، فإن هذا المفهوم يعود إلى قرن من الزمان تقريبًا في البلدان الأخرى.ذكرت Hemmings Motor News أنه في الثلاثينيات من القرن الماضي ، أنتجت BMW أول علبة تروس للجريدة المسننة والترس.كانت شركة Ford هي أول شركة تصنيع سيارات أمريكية تستخدم نظام التوجيه ذي الرفوف والترس في الإنتاج ، والتي استخدمتها في طراز 1974 Mustang II و 1974 Pinto.بينما تبنت AMC النظام بعد فترة وجيزة من أجل Pacer 1975 ، لم تصنع GM و Chrysler السيارات ذات التوجيه ذي الجريدة المسننة والترس حتى الثمانينيات.

على الرغم من أن الشركات المصنعة الأمريكية استغرقت بعض الوقت لبدء إنتاج أنظمة توجيه الجريدة المسننة والجريدة المسننة ، إلا أنها سرعان ما أدركت ما عرفته شركات السيارات الأوروبية والآسيوية منذ عقود.يُعد توجيه الرف والجناح تصميمًا أكثر وضوحًا مقارنة بنظام التوجيه الكروي المعاد تدويره الذي جاء قبله.هذا التصميم الأكثر وضوحًا يجعل أنظمة توجيه الجريدة المسننة والترس أكثر فعالية من حيث التكلفة في البناء.

يلاحظ Hemmings أيضًا أن نظام توجيه الرف والجناح يزن أقل من علبة التروس الكروية المعاد تدويرها ، مما يساعد على تحسين المسافة المقطوعة بالغاز.تعد أنظمة الرف والجناح أخف وزناً لأنها لا تتطلب الأذرع الوسيطة ، وأذرع بيتمان ، والوصلات المركزية ، وأكمام قضيب الربط الموجودة في أنظمة التوجيه التقليدية.إن حجم ووزن نظام الرف والترس يجعله مناسبًا بشكل أفضل لتطبيقات الدفع بالعجلات الأمامية لأن الشركات المصنعة يمكنها تثبيته بجوار مجموعة نقل الحركة العرضية.من الأسهل على الشركات المصنعة تصميم علب التروس ذات الجريدة المسننة والجريدة المسننة لتناسب قواعد العجلات وحزم المناولة المحددة.

الرف والجناح: التطبيقات

في حين أن معظم المستهلكين على دراية بأنظمة الرف والترس لتوجيه السيارات والشاحنات الصغيرة ، فإن مجموعات الرف والترس لها العديد من التطبيقات الأخرى.لا يتم استخدام أنظمة الرف والجناح لمساعدة القطارات على تسلق المنحدرات الشديدة فحسب ، بل إنها توفر أيضًا تحكمًا أفضل في الفرامل ، خاصة في الظروف الثلجية والجليدية.ينص Stairlift.com على ذلك أنظمة الرف والترس هي مكونات قياسية في معظم مصاعد السلالم.غالبًا ما تعمل آلية الجريدة المسننة والجريدة المسننة باستخدام الطاقة الهيدروليكية أو الكهربائية.

في السبعينيات ، اخترع آرثر إرنست بيشوب الرف المتغير.بالاقتران مع ترس قياسي ، تم استخدام رفه المتغير لتحسين التعامل مع السيارة.

كيف يعمل توجيه الرف والجناح؟

وفقًا لمقال نشرته Moog Parts ، يعمل توجيه الرف والجناح باستخدام نظام تروس لترجمة الحركة الدائرية لعجلة القيادة إلى الحركة الخطية اللازمة لتدوير العجلات.أنبوب معدني يضم مجموعة التروس.يحتوي الأنبوب على فتحات في كل طرف للسماح للحامل بالربط بقضيب محوري.يتصل الترس الصغير بعمود التوجيه بحيث يدور الترس ويحرك الرف عندما تدور عجلة القيادة.تتصل القضبان المحورية بنهاية قضيب الربط ، والتي تتصل بالمغزل.

مجموعة تروس الرف والجناح لها وظيفتان رئيسيتان:

• تحويل الحركة الدورانية لعجلة القيادة إلى الحركة الخطية اللازمة لدوران عجلات السيارة
• تقليل التروس ، مما يسهل على عجلة القيادة قلب العجلات

نسبة توجيه الرف والجناح

تُعرّف Moog Parts "نسبة التوجيه" على أنها النسبة بين مدى دوران عجلة القيادة إلى مقدار دوران العجلات.على سبيل المثال ، إذا تسبب دوران عجلة القيادة بزاوية 360 درجة في دوران عجلات السيارة 20 درجة ، فإن نسبة توجيه هذه السيارة هي 18: 1 (360 مقسومة على 20).تتطلب نسبة التوجيه الأعلى المزيد من لفات عجلة القيادة لتدوير العجلات.من المستحسن وجود نسبة توجيه أقل لأنها تشير إلى توجيه أكثر استجابة.

تميل السيارات الرياضية الخفيفة إلى الحصول على نسبة توجيه أقل عند مقارنتها بالسيارات والشاحنات الكبيرة.بفضل التوجيه المعزز ، تتمتع جميع المركبات الاستهلاكية بنسبة توجيه محسّنة.