شغالدست خودرو چیست؟ انواع، نقش در فرمان و علائم خرابی

شغالدست قطعه‌ای در سیستم فرمان خودرو است که ارتباط بین مکانیزم فرمان و سگدست را برقرار می‌کند. این قطعه نقش مهمی در اجرای صحیح اصل آکرمان، تنظیم زاویه چرخ‌ها و پایداری خودرو در پیچ‌ها دارد. در این مقاله با تعریف شغالدست، انواع آن، نحوه عملکرد در مکانیزم فرمان و علائم خرابی آن آشنا می‌شویم.

شغالدست خودرو چیست؟

عامل اتصال مکانیزم و اهرم‌بندی فرمان به سگدست را شغالدست گویند، قطعه‌ای است که به دو صورت مجزا یا یکپارچه با سگدست تولید و عرضه می‌گردد.
در صورت تمایل به افزایش معلومات خود نسبت به سگدست این مقاله را مطالعه کنید.” سگدست چیست؟

پس بطور خلاصه شغالدست یا بازوی فرمان قطعه‌ای است که:

  • مکانیزم فرمان را به سگدست متصل می‌کند
  • حرکت خطی میل فرمان را به حرکت زاویه‌ای چرخ تبدیل می‌کند
  • نقش کلیدی در اجرای هندسه فرمان دارد

این قطعه ممکن است:

  • به صورت یکپارچه با سگدست ساخته شود
  • یا به صورت قطعه مجزا و پیچ‌شونده طراحی شود

انواع شغالدست

شغالدست یکپارچه با سگدست

در این حالت:

  • بازوی فرمان بخشی از بدنه سگدست است
  • استحکام بالاتری دارد
  • امکان تعویض جداگانه آن وجود ندارد

مزیت: دقت هندسی بالاتر
عیب: در صورت آسیب باید کل مجموعه تعویض شود

 به دو صورت مجزا و یکپارچه با سگدست تولید می‌شود. شکل 1، نوعی شغالدست که با سگدست به صورت یکپارچه تولید و عرضه می شود را نشان می‌دهد.

شغالدست یکپارچه با سگدستشکل 1- شغالدست‌یکپارچه با سگدست

شغالدست مجزا (پیچی)

در این حالت:

  • توسط پیچ به سگدست متصل می‌شود
  • امکان تعویض جداگانه دارد
  • در برخی خودروها کاربردی‌تر است

مزیت: تعمیرپذیری بهتر
عیب: حساسیت به تنظیم دقیق پیچ‌ها

شکل 2 نیز شغالدستی که با پیچ به سگدست متصل می‌شود را نشان می‌دهد.

شغالدست که با پیچ به سگدست شکل 2- شغالدست‌که با پیچ به سگدست متصل می‌شود

شکل 3 نیز نحوه اتصال مکانیزم فرمان به شغالدست را نشان می‌دهد.

نحوه اتصال شغالدست به مکانیزم فرمانشکل 3- نحوه اتصال‌شغالدست به مکانیزم فرمان

نقش شغالدست در هندسه فرمان و اصل آکرمان

برای اینکه خودرو در پیچ‌ها پایدار و بدون لغزش جانبی حرکت کند، باید هر چرخ جلو زاویه متفاوتی داشته باشد.

طبق اصل آکرمان:

  • زاویه چرخ داخل پیچ (δ داخل)
  • باید بیشتر از زاویه چرخ خارج پیچ باشد

این اختلاف زاویه باعث می‌شود هر دو چرخ حول یک مرکز آنی دوران حرکت کنند.

چرا شغالدست مهم است؟

زاویه نصب شغالدست نسبت به محور طولی خودرو تعیین‌کننده اجرای صحیح رابطه آکرمان است.
اگر زاویه آن دقیق طراحی نشده باشد:

  • خودرو دچار کم‌فرمانی یا بیش‌فرمانی می‌شود
  • تایرها لغزش جانبی پیدا می‌کنند
  • پایداری کاهش می‌یابد

برای كنترل جهت حركت خودرو به صورت مطلوب و پايدار، مکانیزم فرمان باید دارای خصوصیات مشخصی باشد. برای دستيابی به اين امر مهم، مطابق شكل 4، خودرو بايد حول يك مركز آنی دوران، دوران نمايد.

مركز آني دوران خودرو و اصل آكرمانشكل 4- مركز آنی دوران خودرو و اصل آكرمان

چنانچه روابط رياضی حاكم بر شكل 1 نوشته شود، رابطه آكرمان مطابق رابطه 1 بدست می‌آید. (1)
با توجه به شكل 1 و رابطه 1، ملاحظه می‌شود كه در زوايای فرمان زياد و برای حرکت پایدار و بدون لغزش جانبی خودرو در مسیر پیچ جاده، باید زاويه گردش چرخ داخل پيچ (δ ) بيشتر از زاويه گردش چرخ خارج پيچ باشد.
بدین منظور باید مطابق شکل 5، زاویه شغالدست‌ها نسبت به خط طولی خودرو به نحوی باشد که امتداد محور شغالدست‌ها بر روی مرکز اکسل عقب واقع شود و از اینرو مکانیزمی تشکیل می‌شود که به ذوزنقه فرمان نیز معروف می‌باشد.

مکانیزم فرمان معروف به ذوزنقه فرمانشکل 5- مکانیزم فرمان معروف به ذوزنقه فرمان

از اینرو رابطه آكرمان مهمترین معيار طراحي مكانيزم فرمان می‌باشد و منجر به طراحی و ساخت دو نوع مختلف از مكانيزم فرمان مطابق شكل‌های 6 و 7 می‌شود.

مكانيزم فرمان با استفاده از جعبه فرمان ساچمه درگردش1-میله واسط فرمان (ميل فرمان بلند) 2-مفصل بازوی هرزگرد 3-بازوی هرزگرد4-ميله قابل تنظيم فرمان(ميل فرمان كوتاه) 5-غربيلك فرمان 6-ستون فرمان 7-جعبه فرمان 8-بازوی هزارخار يا Pitman 9-طبق 10-بازوی فرمان یاشغالدست 11-محور گردش چرخ(king pin)
شكل 6- مكانيزم فرمان با استفاده از جعبه فرمان ساچمه درگردش

با توجه به شكل 6، در آن از جعبه دنده نوع ساچمه در گردش استفاده شده است، كه تقريبا بهترين نوع جعبه فرمان می‌باشد. مكانيزم استفاده شده در مکانیزم فرمان نيز دارای ميله‌ها و مفاصل زياد بوده بنابراين دارای عملكرد بسيار مطلوبی می باشد و پايداری خودرو با اين نوع مكانيزم فرمان بسيار مطلوب و مورد قبول می باشد. اين مكانيزم در خودرو های پيكان، نيسان وانت، مزدا وانت و با كمی تغييرات در تمامی كاميون‌ها و اتوبوس‌ها استفاده شده است.

با توجه به شكل 7، كه از جعبه فرمان شانه‌ای استفاده شده است، ملاحظه می‌گردد كه عضو شانه‌ای به عنوان يكی از ميله‌های مكانيزم فرمان عمل كرده و بنابراين مكانيزم ساده تر و ارزان‌تر شده، ضمن آنكه فضای زيادی نيز اشغال نمی‌كند. از اينرو در خودروهای امروزی اين مكانيزم به صورت فراگيری در خودروهای مختلف مانند پرايد، پژو، زانتيا، هیوندا، کیا و غیره و … استفاده شده است.

مكانيزم فرمان با استفاده از جعبه فرمان چرخ دنده شانه‌اي 1- غربيلك فرمان 2- ستون فرمان 3- مفصل چهار شاخه ای بالايی 4- شفت فرمان 5- مفصل چهار شاخه ای پايينی 6- شفت پينيون 7- چرخ دنده شانه ای 8- پوسته جعبه فرمان 9- ميله قابل تنظيم فرمان 10- محل اتصال جعبه فرمان به بدنه خودرو 11- بازوی فرمان (شغالدست)12- طبق 13- محور گردش چرخ(king pin)14- محور چرخ یا سگدست (Knuckle Arm)
شكل 7- مكانيزم فرمان با استفاده از جعبه فرمان چرخ دنده شانه‌ای (Rack and pinion)

علائم خرابی شغالدست

به طور معمول شغالدست به ندرت خراب می‌شود مگر در اثر:

  • تصادف شدید
  • برخورد با جدول
  • ضربه ناگهانی چرخ

مهم‌ترین علائم:

لاستیک‌سایی غیریکنواخت

تغییر زاویه چرخ‌ها باعث سایش نامتقارن تایر می‌شود.

انحراف خودرو به یک سمت

تنظیم هندسه فرمان به هم می‌ریزد.

گیجی فرمان

واکنش فرمان دقیق نیست.

صدای جیغ تایر هنگام دور زدن کامل

لغزش جانبی افزایش می‌یابد.

سفتی فرمان

زاویه غیرطبیعی بازوی فرمان باعث افزایش مقاومت می‌شود.

عدم برگشت فرمان بعد از پیچ

اختلال در هندسه آکرمان.

گردش غیر یکنواخت غربیلک فرمان

حس ناهمواری در چرخش فرمان.

عیب‌یابی و رفع عیب شغالدست:

معمولا شغالدست دچار عیب یا عارضه خاصی نمی‌شود مگر اینکه در اثر اعمال نیروها و ضربات شدید ناشی از تصادف یا برخورد شدید چرخ به موانع سخت، دچار تاب و اعوجاج می‌شود و در اینصورت تنظیم زوایای چرخ دچار مشکل می‌شود.
عمدتا در این شرایط مشکلاتی به شرح ذیل در خودرو ایجاد می‌گردد:

  • لاستیک‌سایی غیریکنواخت تایرها
  • انحراف خودرو به یک سمت
  • گیجی فرمان خودرو
  • صدای جیغ تایر هنگام دورزدن (چرخاندن کامل فرمان)
  • سفتی فرمان
  • عدم برگشت فرمان بعد از اتمام پیچ جاده
  • گردش غیریکنواخت غربیلک فرمان

در اینصورت باید ابتدا نسبت به تنظیم زوایای فرمان اقدام کرد و در صورت برطرف نشدن عیوب مطرح شده نسبت به بررسی دقیق تمامی اجزای مکانیزم‌های فرمان و تعلیق  بخصوص سگدست و شغالدست اقدام کرد و در صورت معیوب بودن شغالدست نسبت به تعویض آن اقدام گردد.

جمع‌بندی نهایی

شغالدست یکی از اجزای کلیدی سیستم فرمان است که اجرای صحیح اصل آکرمان و پایداری خودرو در پیچ‌ها را تضمین می‌کند. خرابی آن معمولاً ناشی از ضربه شدید بوده و با علائمی مانند لاستیک‌سایی، انحراف خودرو، سفتی فرمان و گیجی فرمان همراه است. در صورت مشاهده این علائم، ابتدا تنظیم زوایا و سپس بررسی دقیق اجزای فرمان و تعلیق ضروری است.

سوالات متداول

شغالدست چه تفاوتی با سگدست دارد؟

سگدست محل نصب چرخ و اتصال به تعلیق است، اما شغالدست بازوی اتصال فرمان به سگدست می‌باشد.

آیا شغالدست قابل تعمیر است؟

در صورت تاب‌برداشتگی یا تغییر شکل، تعویض کامل توصیه می‌شود.

خرابی شغالدست چه تاثیری بر رانندگی دارد؟

باعث سایش تایر، انحراف خودرو، گیجی فرمان و کاهش پایداری در پیچ‌ها می‌شود.

آیا ضربه به جدول می‌تواند شغالدست را خراب کند؟

بله، ضربه شدید می‌تواند باعث خم شدن آن شود.

 

2 1 رای
امتیازدهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از

0 نظرات
تازه‌ترین
قدیمی‌ترین
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
keyboard_arrow_up