شبیه سازی و طراحی سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ

( فایل word قابل ویرایش ) 52 صفحه

فهرست
مقدمه
فصل اول: بررسی مکانیزمهای ضد لغزش
کلیات
انواع سیستم های ضد لغزش
دیفرانسیل های LSD صفحه کلاچی
دیفرانسیل های LSD با استفاده از کلاچ مخروطی
دیفرانسیل ضد لغزش تورسن
فصل دوم: طراحی سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ
کلیات
تئوری حرکت خودرو
محاسبه ماگزیمم اختلاف دور بین چرخها در خودروی پیکان
محاسبه ماگزیمم فاکتور لغزش چرخها
طرز کار سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ
معرفی اجزای سیستم
طرز کار سیستم
سلختمان و طرز کار سوپاپ کنترل مسیر روغن
بررسی بخش الکترونیک سیستم
فصل سوم: شبیه سازی سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ با استفاده از نرم افزار SIMULINK MATLAB
کلیات
مدل سازی سیستم
بررسی مدل سیستم در حالت دوران غیر مجاز چرخها

مقدمه

از اوایل خلقت و بوجود آمدن حیات تا بحال، بشر همواره سعی نموده است با استفاده از قدرت تعقل و تفکر خود بر مشکلات فائق آمده و مسیر زندگی را هموار نماید. انسانهای اولیه نیز برای دستیابی به این مهم دست به نوآوریهای و خلاقیت هایی زده اند. عصری که ما درآن زندگی می کنیم، عصر تکنولوژی و فن آوری می باشد و بشر در تمامی زمینه ها روز به روز در حال پیشرفت است.
یکی از زمینه هایی که بیشترین پیشرفت در آن صورت گرفته است صنایع اتومبیل است. با اختراع این وسیله در زندگی بشر تحول عظمی بوجود آمده است. بطوریکه امروزه زندگی بدون آن بسیار دشوار خواهد شد. از همان ابتدای ساخت این وسیله سعی شده روز به روز از نقص های این وسیله کاسته شده، در عوض بر امنیت و راحتی آن افزوده شود. اما تمام تغییرات و پیشرفت هایی که نه تنها در حوزه خودرو، بلکه در کلیه زمینه ها به ظهور می رسد، ابتدا بصورت یک ایده و فکر مطرح شده و سپس با انجام کار و آزمایشات مختلف روی آنها به مرحله عمل رسیده اند.
موضوع این پایان نامه نیز طراحی و در واقع طرح ایده سیستمی است که بتواند ایمنی و پایداری خودرو را بهبود بخشد. این سیستم کاملا ابتکاری بوده و ترکیبی از اجزای مکانیکی و الکترونیکی می باشد. ترتیب مطالب ذکر شده در این پایان نامه بدین صورت است که در فصل اول انواع سیستم های ضد لغزش متداول مورد بحث قرار گرفته شده است. در فصل دوم جزئیات مربوط به طراحی این سیستم مورد بحث و بررسی قرار گرفته شده است ودر فصل آخر نیز شبیه سازی این سیتم با استفاده از نرم افزار MATLAB SIMULINK آورده شده است.

فصل اول : بررسی مکانیزم های ضد لغزش

کلیات
دیفرانسیل هایی که امروزه در اکثر خودروها به کار برده می شود بر دو نوع می باشند:
1- دیفرانسیل های ساده

2- دیفرانسیل های لغزش
در حرکت خودرو در خط راست چرخ ها دارای یکسانی هستند و در این حالت فقط دیفرانسیل عامل انتقال قدرت است. اما وقتی که خودرو در حال دور زدن باشد به علت متفاوت بودن شعاع دایره هایی که هر یک از چرخ ها حول آن دوران می کند، سرعت زاویه ای چرخ ها باید متفاوت باشد که این کار توسط دیفرانسیل عملی می گردد.
دیفرانسیل های ساده این امکان را به وسیله ساختمان خاص خود یعنی، وجود هرز گردها، فراهم می آورندکه چرخ بیرونی بتواند دور بیشتری نسبت به چرخ داخلی بزند و خودرو بتواند در سر پیچ ها به راحتی دور بزند. اما در دیفرانسیل های ساده بیشترین گشتاور به چرخی منتقل می شود که کمترین مقدار کشش را داشته باشد. یعنی اگر یکی از چرخ ها مثلاً به علت قرار گرفتن در گل و لای یا در شرایط جاده لغزنده، کشش و اصطکاک خود را از دست می دهد و چرخ دیگر از نظر کشش در وضعیت بهتری قرار داشته باشد، تقریباً تمام گشتاور به چرخ بدون کشش منتقل شده و عملاً چرخی که دارای کشش مناسبی است از حرکت می ایستد و این مسأله مهم برای دیفرانسیل است. در واقع باید طوری عمل کرد که از کشش چرخ دیگر برای حرکت دادن خودرو به جلو استفاده کرد. که این عمل در دیفرانسیل های ضد لغزش صورت می گیرد.
هدف استفاده از دیفرانسیل های ضد لغزش بهتر کردن وضعیت خودرو در شرایطی است که بین چرخ ها اختلاف به وجود می آید . در حرکت بر روی یک خط مستقیم دیفرانسیل ساده فقط کار انتقال قدرت را انجام می دهد. البته منظور از حرکت روی خط مستقیم شرایطی است که تعداد دوران دو چرخ (w) آنها برابر باشد. عملکرد LSD در سر پیچ ها از یک نسبت حساب شده تبعیت می کند. هر چه پیچ تندتر گردد اختلاف دوران دور پیچ بیشتری می گردد . در واقع هر خودرویی که از LSD استفاده شده است یک نسبت دور ماکزیمم برای طراحی LSD مد نظر قرار گرفته است که اگر اختلاف دور بین چرخ ها بیشتر از این نسبت گردد دیفرانسیل LSD شروع به قفل کردن چرخ ها کرده و از ایجاد اختلاف دور بیشتر جلوگیری می کند. مثلاً وقتی خودرو در شرایطی مانند گل و لای یا شرایط لغزنده جاده قرار می گیرد و یکی از چرخ ها کشش خود را از دست می دهد اختلاف دور آنها بیشتر از مقدار تعیین شده می گردد. در این جا LSD شروع به قفل کردن پولوس دیگر به محفظه می نماید. در واقع LSD، بیشترین گشتاور را به چرخی منتقل می کند که بهترین میزان کشش را داشته باشد.
دیفرانسیل های LSD علاوه بر خودروهای معمولی، در کامیون ها، اتوبوس، ماشینهای کشاورزی ماشین های اسپرت (ورزشی) به کار می رود و دارای کارائی خود و قابل قبولی می باشد.