การปรับปรุงตัวปรับตั้งความตึงโซ่ราวลิ้น เพื่อให้คงทนต่อความล้าภายใต้แรงกระทำสลับแบบต่อเนื่อง

Abstract

ตัวปรับความตึงโซ่ราวลิ้นแบบสปริงขด ที่ติดตั้งอยู่ในรถจักรยานยนต์ที่เป็นเครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะ ทำหน้าที่สร้างแรงกดให้กับโซ่ราวลิ้น ซึ่งต้องรับแรงกดที่มีทิศทางตรงกันข้ามกระทำสลับแบบต่อเนื่องและภายหลังจากการใช้งานไปได้นานระยะหนึ่งความล้าที่เกิดขึ้นกับสปริงขด จะส่งผลให้ตัวปรับความตึงโซ่ไม่สามารถรักษาสภาพความตึงของโซ่ราวลิ้นได้ ทำให้เกิดปัญหาเสียงดังผิดปกติและเกิดความเสียหายต่อชิ้นส่วนในของเครื่องยนต์ การศึกษาครั้งนี้ได้ทำการทดสอบตัวปรับความตึงโซ่ราวลิ้นที่มีระยะการใช้งานตั้งแต่ 0 - 30,000 กิโลเมตรโดยใช้เครื่องทดสอบแบบขับด้วยโซ่ขับเคลื่อนและเครื่องทดสอบแบบใช้แรงสั่นสะเทือนซึ่งผลที่ได้คือในช่วงระยะทาง 0 - 5,000 กิโลเมตร ตัวปรับความตึงโซ่จะมีความต้านทานต่อแรงกดได้นานที่สุดเท่ากับ 20.16 วินาที แต่หลังจากการทดสอบต่อไปจึงพบว่าความต้านทานต่อแรงกดจะมีค่าลดลงและจะมีค่าน้อยที่สุด คือ 12.67 วินาที ที่ระยะทางใช้งาน 30,000 กิโลเมตร หรือลดลงคิดเป็น 58% เมื่อเปรียบเทียบกับระยะ 0 กิโลมเตร แต่ภายหลังจากการติดแผ่นซับบนแผ่นสปริงขดตรงจุดที่เกิดความเค้นสูงสุด ที่ได้ผลวิเคราะห์จากโปรแกรม Ansys แล้วทดสอบนาน 120 นาที ความเครียดที่วัดได้ลดลง 0.005 ไมโครสเตรน เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีที่ไม่ติดแผ่นซับ ซึ่งจะมีการเพิ่มขึ้นของค่าความเครียดอย่างต่อเนื่อง การติดแผ่นซับลงบนแผ่นสปริงขด จึงถือว่าเป็นวิธีการที่ช่วยลดการเพิ่มความเครียดบนแผ่นสปริงขดซึ่งมีผลต่อความเสียหาย เนื่องจากความล้าและช่วยเพิ่มความสามารถต้านทานต่อแรงกดให้กับสปริงขดได้ โดยสังเกตได้จากระดับเสียงดังของเครื่องยนต์ที่ลดลงภายหลังจากติดแผ่นซับบนแผ่นสปริงขดตรงจุดที่เกิดความเค้นสูงสุดในตัวปรับความตึงโซ่ราวลิ้นที่เคยเกิดปัญหามาก่อน

The tension lifter of cam chain in 4-stroke motorcycle engine obtains both the tensile force and compressive force due to the flap of cam chain. Both tensile and compress loads are called the fluctuating load. After some mileages, the fatigue occurred in spiral spring which affected to the tension of cam chain, abnormal noise, and engine damage. In this study, the tension lifters of cam chain, which has already been used between 0 to 30,000 kilometers, were tested by cam chain tester and vibration tester. The results show that the distance between 0 - 5,000 kilometer, has the best compressive resistance time which is 20.16 second of the testing time. The testing was done continuously, the compressive resistance had reduced to 12.67 second at 30,000 kilometer. It dropped down to 58% when compared to 0 kilometer. The Ansys program gave the analysis result where the maximum stress occurred on the spiral spring, then the absorber was attached. After 120 minutes of the testing time, the results shown the strain decreased to 0.005 micro strain compared to the part without absorber. This procedure decreases the strain occurred on spiral spring that caused by fatigue. Also, it increases the compressive resistance of the tension lifter and the engine noise has consequently reduced after applied the absorber.