منبع پایان نامه : دانلود پروژه رشته مکانیک درباره جنس هاي فريم دو چرخه – قسمت اول

Byf1

منبع پایان نامه : دانلود پروژه رشته مکانیک درباره جنس هاي فريم دو چرخه – قسمت اول

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

20 سال قبل انتخاب فريم دوچرخه جاده ايي ساده و محدود بود. براي سبكي وزن و راندن روان جنس هايي از قبيل (Cclumbus sL) فولاد ورق نازك بهره گیری مي گردید. دوچرخه سواران سنگين وزن كه استحكام بيشتري براي فريم دوچرخه طلب مي كردند، سنگيني و سواري تنوانستند با در آميختن لوله ها (‌در مثال هاي مورد نياز از لوله هاي مستحكم ما بقي مكان ها لوله هاي سلبته را احساس دوچرخه سواري را متوازي كنند.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

براي آلومينيوم انتخاب در بين (limber Alan) يا (Vitusc) يا يك (Klein) سفارش فوق سنگين و بسيار گران بود. چند ماده بيگانه مانند فيبر كربين (Graftek) و (tele dyne titanium) باعث سواري با شكوهي مي گردید حس كنجكاوري گران قيمت و زاراي سابقاتي طولاني در شكستن فريم و فرمان پذيري ناموزون بودند.

3- اكتشاف مواد و بازار در حال رشد تكنولوژي پيشرفته براي محصولات دوچرخه سازي تكامل فريم هاي دوچرخه را در دهه 1980 شتاب داد. Cannondale وTrek اجازه همه گيرشدن فريم هاي آلومينيومي را به صنعت دادند كه تا حدي كم قيمت تراز تيتانيوم بود و فيبر كربن به معنوان جرقه ايي در موادر مهندس اين دوره قلمداد گرديد. لذا زندگان فولاد با آلياژ هاي مقاوم تر و داراي عمليات حرارتي و اشكال پيچيده و قطرلوله هاي غير استاندادر به عرص همبارزه بازگشتند تا بتوانند وزن را بر خلاف راحتي و بازده دهي كاهش دهند.

4- امرزوه قدرت انتخاب بيشتر طبيعتاً پيچيدگي و سرگيجه گي بيشتر هست. اگر كسي بخواهد بهترين ماده براي فريم دوچرخه را سوال كند، يك جواب حساب شده نياز دارد زيرا چگونه بهره گیری كردن ماده داده شده مي تواند مهمتر از نوع ماده بهره گیری شده باشد.

5- فريم دوچرخه ايده آل براي يك دوچرخه سواري بايد متناسب با ابعاد وي و همچنين سبك باشد. اين فريم بايد به خوبي تكان هاي مسير را جذب كند اما بايد به حضور موج دار فرمان پذير تا حد 1: ( به خاطر سفتي كناري) و نيروئي نقصان نيافته براي پدال رانندگي مهيامي كند ضربه ها و پيچش هاي غير منتظره كه خود مستلزم پرداخت جذاب بوده ومقاوم در برابر خوردگي يا المان هاي نفوذي می باشد

واقعيات ماده : اسيكل ، آلومينيوم،‌تيتانيوم و فيبر كربن همه براي بدست آوردن حد بالاي مقياس به كار مي طریقه ولي در استحكام سختي وزن مقاومت به شكست خوردگي و غيره متفاوت هستند براي مثال بهره گیری از آلومينيوم يا تيتانيوم در ابعاد لوله مشابه در قالب يك فريم استيل سنتي باعث كاهش وزن شده اما توليد انعطاف پذيري بيش از اندازه مي كند. بنا به اين فريم هاي فلزي غير آهني معمولاً قطر لوله ايي بيشتر از استيل دادند كه براي بيشتر كردن صليب ميباشد.

2) فريم هاي فلزي معمولاً با يك بار فوق سنگين تكي دچار شكست نمي شوند اما به خاطر تنش هاي كم اندازه اما تكرار پذير ( كه معروف به خستگي می باشد) استيل و تيتانيوم داراي تعريفي به عنوان كمترين حد خستگي هستند كه اگر تنش ها كمتر از اين حدود باشد اين نيروهاي كوچك عموماً طول عمر خستگي فريم را كوتاه نمي كنند. آلومينيوم داراي چنين حد مشخص شده پايه اي نيست بنابراين هر دوره تنش هر چه قدر هم كه كم ماده را به شكست ناشي از خستگي نزديك تر مي كند

– طراحان اين محدوديت را تشخيص دادند و مبادرت به “زياده سازي” فريم هايشان براي بهره گیری مادام العمر كردند.

3- استحكام بالاي تيتانيوم وزن سبك، قابليت ارتجاعي و مقاومت در برابر خوردگي باعث گزينش آن به عنوان ماده مناسب فريم گردید. با اين وجود به خاطر فلزي بودن آن بيشتر خواص مشابه مكانييك كه باعث محدوديت استيل و آلومينيوم مي گردید، تيتانيوم را بي نگذاشت. فلزات در تمام جهات به گونه مساوي مستحكم و سخت هستند( خاصيتي كه “ايزوتروپي” ناميده مي گردد) زماني كه هندسه يك برش عرضي از لوله اي فلزي براي ازيابي استحكام يا سفتي مورد نياز در يك صفحه تعيين گرديد، يك مهندس آزادي خود را براي ارزيابي مطالبات مختلف براي استحكام يا سفتي در ديگر صفحات از دست مي دهد. در لوله هاي فلزي با تنظيم قطر و ضخامت ديواره براي مواجه با استانداردهاي خمش،‌به گونه خودكار سفتي خمشي جانبي و پيچي تعيين مي گردد.

4- فيم هاي ف لزي در مقايسه با كامپوزيت ها فقط در يك موضوع متفاوت هستند كامپوزيت ها شامل الياف تقويت كننده هستند كه شبكه مواد جاسازي شده اند. معروفترين كامپوزيت، شيشه كه به معني رزين پلي استر( به عنوان ماتريس يا زمينه) تقويت شده با پشم شيشه ((fiberglass می باشد. كامپوزيت هاي پيشرفته شامل فيبرهاي مهندسي شده نظير كربن ، پلي مر،‌فلز يا سراميك مي باشند معمولاً اين فيبرها با رزين هاي ترموست مانند اپوكسي بارور شده اند. ديگر مواد ماتريسي حاوي ترموپلاستيك، فلزات و حتي سرامي كها مي باشند. اين كامپوزيت هاي پيشرفته ساختارها را مستحكم تر و صلب تر از فلزات هم اندازه مي كنند اما با وزني بسيار كمتر!

از اين گذشته اگر مواد ماتريس با يك واكنش شيميايي يا حرارت سخت كاري مي شوند، فيبرهاي رزيني خيس خورده مي توانند واقعاً به هر شكلي فرم دهي و ق الب ريزي شوند.

5- به خلاف فلزات اين تروپيك، كامپوزيت ها ناهمسانگرد ((anisatrapic هستند. استحكام و سفتي آنها تنها در جهت محور فيبرها تحقق يافتني می باشد كه با هر الگويي مي تواند آراسته گردد. بنا به اين براي جذب تنش هاي متعينيه و متفاوت از يك فريم دوچرخه، كامپوزيت ها مي توانند به صورت چند لايه با زواياي مختلف براي هر كدام بهره گیری شوند. اين مي توانند استحكام را در جائي كه نياز می باشد قرار دهد همچنان كه وزن را حداقل مي كند.

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

6- در امتداد لوله هاي گرد سنتي و طراحي فريم هاي قالبي (lug frame) فريم هاي كامپوزيت قابليت قالب ريزي با بهره گیری از كيسه هاي داخلي (internal bladder) و فوم به صورت تك قطعه ايي و ساختماني (Monocoqne) يا فريم هاي چند مقطعي را دارند. همچنين اين مواد ميتوانند در فشار بالا و به صورت فرآيند تورمي، لوله هاي فريم را با قطعه كامل تركيب كنند.

Industryparallel : (توازن هاي صنعت ) نظيه ديگر صنايع ورزشي در آينده صنعت دوچرخه سازي از فلزات جدا ميشود. ادامه پيشرفت ها در صنعت و فضا به صنايع اتومبيل سازي و صنايع قايق سازي، تقريباً تأثیر كامپوزيت ها را به عنوان ماده اي بنيادي در آينده تضمين كرده اند. ديگر صنايع كالاهاي ورزشي جائي كه مواد جديد به جاي گزين ماد قديمي شده اند. شامل تنيس تيراندازي با تيرو كمان اسكي، قايق سواري، گلف و ماهي گيري مي باشند. كامپوزيت ها جايگزين مواد قبلي شده و عاقبت به كاهش قيمت تا سطوحي قابل خريد براي همه انجاميده می باشد.

مواد جديد به دلايل متعددي جايگزين موادي كه قبلا مستقر بوده شده اند، در كالاهاي ورزشي، جانشيني مواد نو به خاطر افزوني بازدهي در عملكرد مي باشد براي نمونه راكت تنيس كه تنها و تنها از چوب ساخته مي گردید داراي جذب ارتعاش ممتاز و اما مكان تورم و چروكيدگي به خاطر آب و هوا و انحراف قلب تيغه مقدار كشيده گي زه آن وجود داشت. چونب كه طبق ضوابط به اندازه كافي مستحكم بود داراي وزن سنگيني بود. راكت هائي از جنس استيل لوله ايي و تALT و اوايل دهه 1970 متداول شدند. كه از چوب شبكه بدون تأثير از آب وهوا و داراي قدرت پتانسيلي بيشتر به هنگام ضربه بودند.

با اين وجود، احساس فلز براي بهره گیری كننده گان دلچسب نبود و تعدادي از ضربه ناگهاني اين راكتها به دست و بازويشان انتقال ميداد ناراحتي بودند.

4- راكت هاي كامپيوزيتي در اواخر دهه 70 به بازار آمد و همه چيز را نتيجه داد. اين راكت ها داراي حالت ارتجاعي، و جذب شوك مثل چوب و مصونيت آب و هوايي بودند و البته سبك، ظرف فاسال، راكت هاي كامپيوزيتي در همه چا در دسترس قرار گرفتند كه داراي قيمتها پاييني بودن دو چوب به گونه كامل بلااستفاده گردید هم اكنون %95 راكت هاي تنيش ساختاري كامپوزيتي دارند.

5- فريم دوچرخه كامپوزيتي تبديل به يك پديده آمريكايي شده می باشد، زیرا تكنولوژي از صنايع هواپيماسازي و قايق سازي پديدار گشت. ساخت و توليد كامپوزيت ها نيازمند كارشناسي فني و سرمايه براي توسعه محصول اين محصولات معمولا بايد با آخرين تكنولوژي وارد بازار شوند. از اين رو تعداد كمي كمپاني دوچرخه سازي توسعه يافته راغب به دست يابي تكنولوژي براي توسعه ابتكاري فريم هاي كامپوزيتي وجود دارند.

6- بسياري از مهندسين دوچرخه ساز رواپرداز در كامپوزيت ها از حالتي مناسب براي خلق محصول هاي قابل فروش در بازار بي بهره بودند. با متقاعد شدن افرادي بيشتر كه كامپوزيت ها حتي مي توانند عملكرد دوچرخه را افزايش دهند، اين طرح ها بالاخره به عنوان انتخابي ممتاز شناخته گردید.

مزاياي كربن

فريم دوچرخه به گونه قابل توجهي ساختاري پيچيده با مشخصه هاي اجرايي كه شامل نسبي، صلبيت ، دوام و جذب ضربه ناگهاني مي باشد. فريم هاي Al و ‏Ti به خاطر به چالش كشيدن فريم هاي استيل در حداقل 2 بخش اجرائي : ديسكي و مقاومت به خوردگي مرسوم شدند. اما در خرين سطوح تكنولوژي صنعتي ، كامپوزيت ها تقريباً تمامي فريم هاي فلزي در تمامي بخش هاي اجرايي تحت الشعاع قرار دادند.

2- تركيب متالورژيكي يك tube فلزي نمي تواند در طول لوله تغيير كند. پیش روی كامپوزيتها ميتوانند به گونه نامحدودي در طول لوله متغيير و گوناگون باشند. مانند تغيير در زواياي الياف، تفاوت در لايه ها و ضخامتشان و تفاوت در آميزش مواد. بنابراين خواص نهايي محصول ساخته شده از كامپوزيت ها مي تواند متناسب با مشخصاتي دقيق باشد. همچنين ساخت لوله كامپوزيتي با درجات مختلفي از سفتي آسانتر از ساخت نوع فلزي آن مي‌باشد. ضمناً هزينه ماشين كاري براي توليد لوله فلزي به مراتب بيشتر از ساخت نوع كامپوزيتي مي باشد.

About the author

f1 subscriber

You must be logged in to post a comment.