स्टीयरिंग रैक - संचालन और डिजाइन का सिद्धांत
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सभी प्रकार के स्टीयरिंग गियर में, रैक और पिनियन एक विशेष स्थान रखता है, यदि केवल इसलिए कि यह यात्री कार डिजाइनों में सबसे आम है। कई फायदों से युक्त, रेल, और इसी तरह इसे आमतौर पर मुख्य भाग के उपयोग के आधार पर संक्षेप में कहा जाता है, ने व्यावहारिक रूप से अन्य सभी योजनाओं को प्रतिस्थापित कर दिया है।
रेल का उपयोग करने की विशेषताएं
रेल स्वयं दांतेदार पायदान वाली एक फिसलने वाली स्टील रॉड है। दांतों की तरफ से इसके खिलाफ एक ड्राइव गियर दबाया जाता है। स्टीयरिंग कॉलम शाफ्ट को पिनियन शाफ्ट से जोड़ा गया है। आमतौर पर हेलिकल गियरिंग का उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह मौन है और महत्वपूर्ण भार संचारित करने में सक्षम है।
जब स्टीयरिंग व्हील घुमाया जाता है, तो ड्राइवर, पावर स्टीयरिंग के साथ मिलकर, रैक को वांछित दिशा में ले जाता है। बॉल जोड़ों के माध्यम से रेल के सिरे स्टीयरिंग छड़ों पर कार्य करते हैं। छड़ों के अनुभाग में, पैर की अंगुली समायोजन और स्टीयरिंग बॉल युक्तियों के लिए थ्रेडेड कपलिंग स्थापित किए जाते हैं। अंततः, प्रेरक शक्ति को धुरी भुजा के माध्यम से प्रत्येक तरफ पोर, हब और स्टीयरिंग व्हील तक प्रेषित किया जाता है। कॉन्फ़िगरेशन को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि रबर संपर्क पैच में फिसले नहीं, और प्रत्येक पहिया वांछित त्रिज्या के चाप के साथ चलता है।
रैक और पिनियन स्टीयरिंग की संरचना
एक विशिष्ट तंत्र में शामिल हैं:
- एक आवास जहां सभी भाग स्थित हैं, मोटर ढाल या फ्रेम को बांधने के लिए लग्स से सुसज्जित है;
- गियर रैक;
- आस्तीन-प्रकार के सादे बीयरिंग जिस पर चलते समय रेल टिकी होती है;
- इनपुट शाफ्ट, आमतौर पर रोलर (सुई) रोलिंग बीयरिंग में रखा जाता है;
- स्प्रिंग-लोडेड क्रैकर और एक एडजस्टिंग नट से जुड़ाव में अंतर को समायोजित करने के लिए एक उपकरण;
- टाई रॉड जूते.
कभी-कभी तंत्र एक बाहरी डैम्पर से सुसज्जित होता है, जिसे रैक और पिनियन तंत्र की कमियों में से एक को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - असमानता पर गिरने वाले पहियों से स्टीयरिंग व्हील पर झटके का अत्यधिक मजबूत संचरण। डैम्पर एक क्षैतिज रूप से स्थापित टेलीस्कोपिक शॉक अवशोषक है, जो सस्पेंशन में स्थापित के समान है। एक छोर पर यह रेल से जुड़ा है, और दूसरे छोर पर सबफ़्रेम से। शॉक अवशोषक हाइड्रोलिक्स द्वारा सभी प्रभावों को कम किया जाता है।
सबसे हल्की कारों में उपयोग किए जाने वाले सबसे सरल तंत्र में पावर स्टीयरिंग नहीं होता है। लेकिन अधिकांश रेलों की संरचना में यह मौजूद है। हाइड्रोलिक बूस्टर एक्चुएटर को रैक हाउसिंग में एकीकृत किया गया है, केवल पिस्टन के दाएं और बाएं तरफ हाइड्रोलिक लाइनों को जोड़ने के लिए फिटिंग बाहर आती है।
स्पूल वाल्व और टोरसन बार के एक खंड के रूप में वितरक रैक और पिनियन तंत्र के इनपुट शाफ्ट के शरीर में बनाया गया है। चालक द्वारा लगाए गए बल के परिमाण और दिशा के आधार पर, मरोड़ पट्टी को मोड़ने से, स्पूल बाएं या दाएं हाइड्रोलिक सिलेंडर फिटिंग की ओर खुलता है, जिससे वहां दबाव बनता है और चालक को रेल को स्थानांतरित करने में मदद मिलती है।
कभी-कभी इलेक्ट्रिक एम्पलीफायर के तत्व भी रैक तंत्र में निर्मित होते हैं यदि यह स्टीयरिंग कॉलम पर स्थित नहीं है। सीधी रेल ड्राइव को प्राथमिकता दी जाती है। इस मामले में, रैक में गियरबॉक्स और दूसरे ड्राइव गियर के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर होती है। यह रेल पर एक अलग गियर नॉच के साथ मुख्य गियर के समानांतर काम करता है। प्रयास की दिशा और परिमाण इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो इनपुट शाफ्ट टोरसन ट्विस्ट सेंसर से एक संकेत प्राप्त करता है और विद्युत मोटर के लिए एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।
रेल के साथ तंत्र के फायदे और नुकसान
फायदों में से हैं:
- उच्च परिशुद्धता स्टीयरिंग;
- स्टीयरिंग व्हील की पारदर्शिता सुनिश्चित करने में आसानी, यहां तक कि एक एम्पलीफायर से सुसज्जित;
- असेंबली की सघनता और मोटर शील्ड के क्षेत्र में डिज़ाइन लेआउट की सादगी;
- हल्का वजन और अपेक्षाकृत कम लागत;
- पुराने हाइड्रोलिक बूस्टर और आधुनिक EUR दोनों के साथ अच्छी अनुकूलता;
- संतोषजनक रखरखाव, मरम्मत किट का उत्पादन किया जाता है;
- स्नेहन और बार-बार रखरखाव की आवश्यकता न होना।
नुकसान भी हैं:
- उबड़-खाबड़ सड़कों पर उपयोग के मामले में स्टीयरिंग व्हील की मौलिक रूप से उच्च पारदर्शिता, डैम्पर्स और हाई-स्पीड एम्पलीफायरों की अनुपस्थिति में, चालक घायल हो सकता है;
- बढ़े हुए अंतराल के साथ काम करते समय दस्तक के रूप में शोर, जब असमान रूप से घिसाव होता है, तो अंतराल को समायोजित नहीं किया जा सकता है।
रैक और पिनियन तंत्र के संचालन में पेशेवरों और विपक्षों का संयोजन इसके दायरे को निर्धारित करता है - ये कारें हैं, जिनमें स्पोर्ट्स कारें भी शामिल हैं, जो मुख्य रूप से उच्च गति पर अच्छी सड़कों पर संचालित होती हैं। इस मामले में, रैक सबसे अच्छा प्रदर्शन करता है और उपभोक्ता गुणों के मामले में अन्य सभी स्टीयरिंग योजनाओं से आगे है।
कभी-कभी खटखटाहट आने पर अंतराल को कम करने के लिए तंत्र का रखरखाव किया जाता है। दुर्भाग्य से, ऊपर वर्णित असमान घिसाव के कारणों से, यह हमेशा संभव नहीं होता है। ऐसे मामलों में, तंत्र को एक असेंबली के रूप में बदल दिया जाएगा, अक्सर कारखाने द्वारा बहाल किए गए एक के साथ। मरम्मत किटों के उपयोग से केवल बेयरिंग और सपोर्ट बुशिंग में होने वाली खराबी दूर होती है, लेकिन गियर जोड़ी की टूट-फूट नहीं होती है। लेकिन सामान्य तौर पर, तंत्र का सेवा जीवन काफी अधिक है, और नए भागों की लागत काफी स्वीकार्य है।
