شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیک لكوموتیو

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

توجه : این فایل به صورت فایل ورد (Word) ارائه میگردد و قابل تغییر می باشد


شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیک لكوموتیو دارای 148 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیک لكوموتیو کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

بخشی از فهرست مطالب پروژه شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیک لكوموتیو

مقدمه
1 مروری بر نحوه عملكرد سیستم ترمز اتوماتیك
2 تحلیل حالتهای مختلف سوپاپ ترمز اتوماتیك
2-1 حالت هواگیری( Release)
2-2 بررسی حالت ترمز در شش دنده (Service)
2-3 حالت كاهش بیشتر فشار لوله اصلی (Over Reduction)
2-5 حالت خنثی (Handle- Off)
2-6 حالت ترمز اضطراری (Emergenc
3 اجزا تشكیل دهنده شیر ترمز اتوماتیك
3-1 شیر رله
3-1-1 شر رله در حالت هواگیری
3-1- 2 شیر رله در حالت تعدل
3-1-3 شیر رله در حالت سرویس
3-2 شیر رگلاتور
3-2-1 شیر رگلاتور در وضعیت هواگیری
3-2-2 شیر رگلاتور در وضعیت سرویس
3-3 شیر قطع و وصل لوله اصلی در حالت باز
3-3-2 شیر قطع و وصل در حالت بسته
3-4 شیر تخلیه سریع
3-4-1 شیر تخلیه سریع در حالت بسته
3-3-2 شیر تخلیه سریع در حالت باز
3-4-3 شیر اضطراری
3-5-1 شیر اضطراری در حالت عدم تحریك
3-4-3 شیر اضطراری در حالت تحریك
3- 5 شیر لغو ترمز جریمه(Suppression)
3-6-1 حالت تحریك
3-4-2 حالت عدم تحریك
3-4-2 عملكرد در وضعیت سرویس
3-5 شیر خروسكی
3-7-1 شیر خروسكی در حالت مسافری
3-5-2 شیر خروسكی در حالت باری
3-5-3 شیر خروسكی در حالت قطع
4 اندازه گیری
4-1 حالتهای مختلف سوپاپ شش دنده و اندازه های مورد لزوم آنها
4-1-1 حالت هواگیری
4-1-2 حالت ترمز تدریجی در شش دنده
4-1-3 اندازه گیری مورد لزوم در حالت ترمز تدریجی در شش دنده
4-1-4 حالت آزاد سازی ترمز
4-1-5 حالت لغو ترمز جریمه
4-1-6 حالت كاهش بیشتر یا Over reduction
4-1-7 خنثی
4-1-8 حالت ترمز امرژنسی
4-2 حالت هواگیری شش دنده
4-2-2 حالت سرویس
4-2-3 حالت لغو ترمز جریمه
4-2-4 حالت اضطراری
5 ضمیمه 1 ( ترجمه متن شركت سازنده)
6 اصول شبیه سازی
6-1 نیازها واهداف شبیه سازی
6-2 بررسی روشهای ممكن جهت انجام پروژه
6-2-1 مزایا و معایب
6-3 تشریح اصول و مبانی روش استفاده شده
6-3-1 مقاومت
6-3-1-1 معادلات سیالاتی حاكم بر مقاومت
6-3-1-2 اثبات فرمول
6-3-1-3 حل معادله در برنامه سیمولینك
6-3-1-4 حل معادلات مربوط به مقاومت
6-3-2 مخزن
6-4 حل یك مثال ساده
6-4-1 فرضیات و تفسیر نتایج
7 شبیه سازی شیر ترمز اتوماتیك
7-1 شیر رله
7-1-1 محاسبات نیرو
7-1-2 محاسبات نیوماتیكی
7-2 شیر رگلاتور
7-2-1 محاسبات نیرو
7-2-2 محاسبات نیوماتیكی
7-3 شیر قطع ووصل لوله اصلی
7-4 شیر تخلیه سریع
7-5 شیر اضطراری
7-6 شیر لغو ترمز جریمه
7-6-1 در حالت هواگیری
7-6-2 در حالت سرویس
7-6-3 در حالتهای لغو ترمز جریمه ، اضطراری و Handle Off
7-7 شیر خروسكی

مقدمه :
این گزارش به تشریح عملكرد سوپاپ ترمز اتوماتیك به منظور شبیه سازی و تحلیل رفتار دینامیكی شیر می پردازد . هدف اصلی از تحلیل ، تعیین فشار دبی خروجی از شیر پر بر حسب زمان در وضعیتهای تلف كاری آن می باشد . بدین منظور لازم است تا ابتدا تشریح دقیقی از عملكرد و وضعیت سیستم ارائه گردد ، تا بر پایه آن بتوان مقادیر ورودی و خروجی را به هم مرتبط نمود . لذا لازم است تا ابعاد و اندازه های شیر اعم از اندازه مقاطع و حجم ها ، و نیز سایر مشخصات شیر ، نظیر ثابت فنرهای تعیین گردد .
بر اساس آنچه ذكر شد در این گزارش ابتدا به بررسی مدار كلی شیر ترمز اتوماتیك و جایگاه این شیر در ارتباط با سایر اجزا ترمز می پردازیم . سپس مسیر و جریان هوا در ادامه شرحی بر عملكرد اجزا تشكیل دهنده ترمز اتوماتیك ارائه می گردد . در پایان ابعاد و اندازه های شیر ارائه می گردد .
علاوه بر این ، ترجمه متن اصلی یر ترمز اتوماتیك ارائه شده از طرف كارخانه سازنده (شركت وابكو) ، ضمیمه گردیده است .
1- مروری نحوه عملكرد سیستم ترمز اتوماتیك
ترمز به عنوان كنترل كننده سرعت در قطار ، اصلی ترین ركن ترددایمن می باشد . بنابراین نخستین اولویت در طراحی این سیستم ، بالا بودن ایمنی ، حتی به ازای هزینه بالا و استفاده از روشهای غیر معمول ، می باشد .
به همین منظور ترمز قطار به نحوی طراحی گردیده كه بر خلاف سیستمهای رایج ، كاهش شار لوله ترمز ، باعث عمل ترمز گیری می شود . این امر خصوصاٌ در موقع گسیختگی قطار حائز اهمیت است و باعث خواهد شد تا در موقع گسیختگی قطار كاهش خوبخودی در لوله ترمز روی داده و قطار به طور خودكار ترمز بگیرد .
به طور مختصر مكانیزم مدار ترمز و جایگاه سوپاپ ترمز اتوماتیك در آن را می توان اینگونه بیان نمود :
موتور قطار مستقیماٌ در ارتباط با كمپرسوری است كه می تواندهوای متراكم با فشار حدود 14.Psi تولید می نماید . هوای فشرده پس از ذخیره شدن در مخزن اصلی عیور از لوله ها و صافی ها وارد سوپاپ ترمزاتوماتیك (یا شش دنده ) می گردد و طی پروسی تبدیل به هوای با فشار حدود 70Psi می شود و از آن پس ، این فشار تنظیم شده وارد ولوله ای به نام لوله اصلی brake pipe) یا لوله ترمز ) می گردد . این لوله در سرتاسر قطار امتداددارد و توسط لوله های لاستیكی بین واگن ها ارتباط آنهابا یكدیگر و نیز لوله اصلی لكومتیو برقرار می شود.
حال هنگامی كه فشار در این لوله از مقدار 70Psi كاهش یابد ، عمل ترمز در سرتاسر قطار صورت می گیرد . توسط قسمتهای مختلفی امكان كاهش فشار وجود دارد. دستگاه شش دنده یكی از تجهیزاتی است كه توسط راننده این كاهش فشار را در لوله اصلی ایجاد می كند . و یا سیستمهای ایمنی موجود در مواقعی كه راننده هوشیار نباشد ، از سرعت مجاز تخطی نماید ، بدون توجه وارد ایستگاه شود و ... می تواند كاهش فشار را ایجاد نماید . همچنین چنانچه ذكر شد در موقع گسیختگی، به علت پارگی لوله های لاستیكی بین واگنها فشار خود به خود كاهش می یابد . این گاهش فشار توسط سوپاپهایی در لكومتیو و نیز در واگنهای حس می شود و ترمز گرفته می شود .
در لكومتیو سوپاپ كنترل ولو 26-D و در واگنها انواع سوپاپ سه قلو نسبت به كاهش فشار لوله اصلی حساس می باشند و پس از احساس كاهش فشار به وجود آمده (پس از یك وقفه زمانی به منظور همزمان كردن ترمز همه واگنها) ، به تناسب كاهش فشار به سیلندر های ترمز دستور ترمز را می دهند .

2-تحلیل حالتهای مختلف سوپاپ ترمز اتوماتیك
2-1- حالت هواگیری (Release)
در این حالت هوای تولید شده توسط كمپرسور پس ازعبور از مخازن هوا از طریق لوله 30 وارد پایه دستگاه شش دنده می شود. این هوا به منزله خط تغذیه اصلی قسمتهای مختلف دستگاه شش دنده می‌باشد . همانطور كه در شكل 2-1 مشاهده می شود این هوا كه با رنگ قرمز مشخص گردیده در داخل پایه شش دنده به چندین قسمت تقسیم می شود و به قسمتهای مختلفی هدایت می گرد ، در ضمن در داخل خود دستگاه شش دنده نیز این هوا جهت امكان صدور فرمانهای مختلف و یا عملكرد هر یك از المانها وارد قسمتهای مختلفی چون سوپاپ لغو ترمز جریمه ، شیر خروسكی ، رگلاتور و سوپاپ تغذیه اصلی و قسمتهای دیگری كه در شكل مشاهده می شود می گردد .
در داخل پایه شش دنده یكی از انشعابات این هوا وارد دستگاه سه دنده می شود ودیگری به لوله ای می رود كه به سوپاپ H-5 منتهی می شود ، شاخه دیگر آن كه به طور مستقیم وارد شش دنده می شود ، به طور مستقیم به رگلاتور (R) می‌رود كه در این قسمت هوای 140psi پس از ورود به داخل رگلاتور و با چرخاندن دسته تنظیم (A) ، نشیمنگاه R از جایگاه خود به سمت چپ حركت كرده و اجازه عبور هوای مخزن اصلی را به سمت چپ خود می دهد (شكل 2.2) هوای سبز رنگ دارای فشار كمتری نسبت به هوای مخزن اصلی می باشد و مقدار آن بسته به تنظیم دستی فشار فنر RS دارد ( این فشار معمولاٌ 70psi تنظیم می شود . )‌
شكل 2-1- مسیر هوای مخزن اصلی در سوپاپ ترمز اتوماتیك
شكل 2-2-سوپاپ ترمز اتوماتیك در وضعیت هواگیری – هواگیری مخزن تعادل
این هوا پس از جاری شدن در مدخل منتهی به لوله ای می شود كه در نهایت به لوله ای منتقل می شود كه در نهایت به شیر قطع و وصل مخزن تعادل (شیر E ) می رسد . حال در این قسمت مجبور به توضیح چگونگی عبور هوا از این شیر می باشیم.
در حالت فعلی كه در شكل 2-2 نشان داده شده شیر خروسكی (شیر C ) در وضعیت باری قرار دارد و یكی از انشعابات هوای مخزن اصلی كه وارد خودشش دنده گردییده پس از عبور از لوله ای كه ما بین دو سوپاپ لغو ترمز جریمه (S) و سوپاپ اضطراری (EM) می باشد ، وارد قسمت انتهایی سوپاپ لغو ترمز جریمه می شود كه از آنجا نیز وارد لوله ای می گردد كه در نهایت با شماره 3 از پایه شش دنده خارج می گردد اما این لوله قبل از خروج از پایه با یك مسیر انحرافی در سمت راست خود به اسپول شیر خروسكی (( C وارد شده و پس از یك چرخش در داخل اسپول این شیر به قسمت زیرین قطع و وصل مخرن تعادل هدایت می گردد . (سوپاپ (E و حال به بحث قبل خود می رسیم . زمانی كه شیر قطع و وصل مخرن تعادل باز شود هوای خارج شده از دهانه O1 رگلاتور از این شیر گذشته و وارد پایه شش دنده می شود و از آنجا با شماره 15 از پایه خارج شده و به سمت سوپاپ P2A می رود كه پس از آن كه یك چرخش در داخل سوپاپ P2A نمود ، باشماره 5 ( هوای آبی رنگ ) از P2A خارج شده و در برگشت خود پس از پر كردن مخزنی به نام مخزن تعادل با حجم 220 اینچ مكعب با شماره 5 وارد پایه شش دنده می گردد این لوله مستقیماٌ فشار هوای 70psi را به پشت دیافراگم بزرگ L مربوط به سوپاپ رله ولو می رساند .
در این حالت فشار هوای پشت دیافراگم L باعث حركت دیافراگم و ساقه متصل به آن به سمت جلو می شود ، كه با حركت به سمت جلو این ساقه ، شیر تغذیه لوله اصلی (شیرP ( باز می شود ، و اجازه می دهد تا هوای مخزن اصلی به سمت چپ این سوپاپ راه پیدا كند (هوای زرد رنگ شكل 2-3) . فشار این هوا دقیقاٌ برابر فشار هوای پشت دیافراگم می باشد چون زمانی كه فشار هوای زرد رنگ نیز به 70Psi برسد از طریق مسیر انحرافی كه به جلو دیافراگم بزرگ L منتهی می شود دیافراگم و ساقه متصل به آن به حالت تعادل در آمده و در نتیچه سوپاپ تغذیه بشته می شود . ( این هوای زرد رنگ همان هوای لوله اصلی است كه فرمان ترمز شش دنده از طریق آن صادر می شود. ) هوای تنظیم شده توسط این قسمت از شش دنده ( رله ولول و سوپاپ تغذیه اصلی ) پس از خروج از این قسمت وارد قسمت جلویی سوپاپ قطع ووصل لوله اصلی (BC) می شود، پس از عقب راندن آن از خروجی این سوپاپ جاری شده و سپس وارد محفظه سوپاپ ونت ولو (V) می گردد ، و پس از یك چرخش حول این سوپاپ از دهانه خروجی آن راهی به قسمت پایه شش دنده و پس از آن وارد لوله شماره 1 می گردد. از این فشار پس از آنكه در قسمتهایی از لكومتیو منتشر گردید از طریق لوله های لاستیكی به لوله های اصلی واگنهای قطار منتقل می شود .
شكل2-3- وضعیت هواگیری – شارژ لوله اصلی
2-2-بررسی حالت ترمز در شش دنده (Service)
در زمان ترمز با حركت دادن دسته شش دنده در میدان ترمز تدریجی ، رگلاتور R بسته به میزان حركت دسته شش دنده در میدان ترمز ، به سمت راست خود حركت كرده و باعث می شود كه نشیمنگاه از جایگاه خود فاصله گرفته و هوای سبز رنگ بسته به میزان حركت رگلاتور ، به فضای آزاد تخلیه شود ، آن چنانكه در شكل 2-4 نشان داده شده .
با تخلیه این هوای سبز رنگ به هوای آزاد ، متعاقب آن هوای لوله 15 كه مرتبط باآن می باشد و سپس هوای لوله شماره 5 ( هوای آبی رنگ) نیز متصل به آن هوای آزاد تخلیه می گردد، و در نهایت با كاهش فشار هوای لوله 5 (هوای آبی رنگ) شاهد كاهش فشار در قسمت پشت دیافراگم بزرگ L خواهیم بود كه این كاهش فشار در مقابل فشار سمت راست دیافراگم باعث حركت دیافراگم و ساقه متصل به آن به سمت چپ می شود ( شكل 2-5 ) و حركت این ساقه به سمت چپ نیز به نوبه خود باعث باز شدن سوپاپ تخلیه لوله اصلی ( سوپاپ H) می گردد، كه باز شدن این سوپاپ باعث جاری شدن هوای لوله اصلی ( هوای زرد رنگ ) به سمت ژیگلور Xو Y می شود و بسته به اینكه كدام ژیگلور باز باشد
( معمولا X باز است ) این هوای زرد رنگ به فضای آزاد تخلیه می شود .
تخلیه هوای لوله اصلی به هوای آزاد باعث كاهش فشار سمت راست دیافراگم نیز می شود كه در نهایت با یكسان شدن فشار هر دو طرف دیافراگم مجددا به حالت تعادل خود باز می گردد و سوپاپ تخلیه نیز مجددا بسته می شود.
خاطر نشان می شود كه در این لحظه با كاهش فشار لوله اصلی ، فرمان ترمز نیز صادر می شود . كه میزان این فرمان ترمز بستگی مستقیم به كاهش فشار هوای لوله اصلی دارد. در دیزل این كاهش فشار توسط سوپاپ كنترل ولو 26-D حس می گردد و فرمان را با نسبت مشخصی به رله ولو j-1 ارسال می كند و سپس فرمان رسیده درون رله ولو j-1 تبدیل به فشار ترمزی می گردد. سوپاپ رله ولو j-1 دقیقا به میزان فرمان دریافت شده ، هوای مخزن را به درون سیلندر ترمز هدایت می كند...

بخشی از منابع و مراجع پروژه شبیه سازی دینامیكی شیر ترمز اتوماتیک لكوموتیو
1-The Analysis and Desing of Pneumatic Systems. Blaine W. Anderson.
1967John Wiley &Sons
2- Fluid Mechanics V.L Streeter & E.B .Wylie 1996 John Wiley &Sons
3- Modern control Engineering 3 ed 1997 . Katsohiko Ogata
4-control Engineering 2ed1995 Benjamin Kaw

لینک کمکی