عنوان: پایان نامه طراحی، شبیه سازی و ساخت سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ(ASIS)، مهندسي مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 50

                                                           فهرست
مقدمه
فصل اول_ بررسی مکانیزمهای ضد لغزش
کلیات
1-1_ انواع سیستم های ضد لغزش
1-1-1_ دیفرانسیل های LSD صفحه کلاچی
2-1-1_  دیفرانسیل های LSD با استفاده از کلاچ مخروطی
3-1-1_  دیفرانسیل ضد لغزش تورسن
فصل دوم_ طراحی سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ
کلیات
1-2_ تئوری حرکت خودرو.
1-1-2_محاسبه ماگزیمم اختلاف دور بین چرخها در خودروی پیکان
2-1-2_ محاسبه ماگزیمم فاکتور لغزش چرخها
2-2_ طرز کار سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ
1-2-2_ معرفی اجزای سیستم.
2-2-2_ طرز کار سیستم
3-2-2_ سلختمان و طرز کار سوپاپ کنترل مسیر روغن
4-2-2_ بررسی بخش الکترونیک سیستم
فصل سوم_ شبیه سازی سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ با استفاده از نرم افزار SIMULINK  MATLAB..38
کلیات
1-3_ مدل سازی سیستم
2-3_ 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.

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.
1-1 _ انواع سیستم های ضدلغزش
ما برای جلوگیری کردن از لغزش از شیوه های مختلفی در دیفرانسیل های LSD استفاده شده است که در ذیل چند نمونه از آنها با مکانیزم شان توضیح داده می شود.
1-1-1 _  دیفرانسیل های LSD صفحه کلاچی
یکی از متداول ترین و قدیمی ترین مکانیزم هایی که در دیفرانسیل های ضد لغزش استفاده شده است نوع صفحه کلاچی است که  برای کنترل و تقسیم گشتاور بین چرخ ها دارای کارائی مناسبی است. همان طور که از نام این دیفرانسیل ها پیداست، برای محدود کردن لغزش در آنها از یک سری صفحات اصطحکاکی استفاده شده است. که ممکن است از دو جنس متفاوت فلز با نا فلز یا هر دو هم جنس باشند. در واقع از خاصیت ضریب اصطکاکی بین این صفحات در این دیفرانسیل ها استفاده شده است. اما قبل از پرداختن به توضیح مکانیزم این نوع از دیفرانسیل های LSD ایتدا ترتیب قرار گرفتن آنها را با توجه به شکل نشان داده و بررسی می کنیم.

 کلیات
شبیه سازی سیستم هوشمند ضد لغزش توسط نرم افزار MATLAB SIMULINK بخوبی می تواند گویای درستی عملکرد این سیستم باشد. این نرم افزار دور چرخها را به عنوان خروجی و بصورت تابعی از زمان به ما می دهد. در این نرم افزار ما اجزای سیستم را با بلوکهای مربوطه جایگزین می کنیم و ورودی و خروجی ها را مطابق با شرایط واقعی خودرو در نظر می گیریم.
1-3 _ مدل سازی سیستم
مدلی که ما بمنظور شبیه سازی با سیستم معادل گرفته ایم در زیر نشانداده شده است. همانطور که دیده می شود این مدل از بلوکهای مختلفی تشکیل شده است.

2-3 _ بررسی مدل سیستم در حالت دوران غیر مجاز چرخ ها
بمنظور بررسی مدل سیستم در حالت دوران غیر مجاز چرخها، حالتی را در نظر می گیریم که خودرو می خواهد شروع به حرکت کند. در این حالت فرض کنید دور میل گاردان 20 دور بر دقیقه باشد. لذا انتظار می رود این دور بین چرخها تقسیم شده و هر یک با دور 20 دور بر دقیقه شروع به چرخش کند. اما از آنجا که یکی از چرخها روی سطح یخ زده و بدون اصطکاکی قرار دارد این دور تماما به این چرخ منتقل شده و توان موتور از طریق این چرخ تلف می شود. ضمن اینکه چرخ دیگر ثابت مانده و در مجموع خودرو حرکت نمی کند. در حالت قبل از اینکه چنین اتفاقی بیفتد، این سیستم با صدور دستوراتی به چرخی که در حال لغزش است از گردش بیشتر آن جلوگیری می کند و دور آن را به دور مطلوب می رساند. نمودار دور این چرخ برحسب تابعی از زمان بصورت زیر می باشد.
سرعت عمل این سیستم بسیار بالا می باشد. همچنین این سیستم برای انواع خودروها با شرایط متفاوت کاربرد دارد. حساسیت سیستم نیز می تواند برای منظورهای مختلف تغییر یاد. همچنین این سیستم از امنیت بالایی یرخوردار است، ضمن اینکه هیچ گونه مزاحمتی برای اجزای دیگر خودرو ایجاد نمی کند.

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.