دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله مطالعه تئوری و تجربی تأثیر خطای نیروی ترمزی بر میزان انحراف عرضی خودرو
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله مطالعه تئوری و تجربی تأثیر خطای نیروی ترمزی بر میزان انحراف عرضی خودرو دارای ۱۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله مطالعه تئوری و تجربی تأثیر خطای نیروی ترمزی بر میزان انحراف عرضی خودرو کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله مطالعه تئوری و تجربی تأثیر خطای نیروی ترمزی بر میزان انحراف عرضی خودرو،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله مطالعه تئوری و تجربی تأثیر خطای نیروی ترمزی بر میزان انحراف عرضی خودرو :
مقدمه
امروزه بالا بردن ایمنی، مهمترین عامل در بازار رقابـت خودرو است. یکی از اساسیترین سیستمهای مـوثر در
ایمنی خودرو، ترمز آن میباشد. زیرا سیسـتم ترمـز در
کاهش سرعت و توقف خودرو، مؤثر است و کمتـرین اختلال در سیستم ترمزگیری خودرو اثرات فاجعهبار و
جبران ناپذیری در پی خواهد داشت.
انحراف خـودرو حـین ترمزگیـری از مقولـههـای بسیار مهم در طراحی خودرو و ایمنی آن بوده و کاهش
این انحراف همیشه مورد توجه طراحان خودرو اسـت.
عمدهترین دلیل انحراف خـودرو در حـین ترمـزگیـری
وجود خطـای نیـروی ترمزگیـری در چـرخهـا اسـت.
شناخت علت به وجود آمدن آن و میزان تاثیر این خطا
در انحراف خودرو، لازمه طراحی صحیح سیستم ترمـز میباشد.
با شناخت کامل تأثیر نابالانسی نیـروی ترمـزی در
پایداری میتـوان سیسـتم هـای کنترلـی مناسـب بـرای کاهش انحراف خودرو و افزایش پایداری آن را طراحی
کرده و از آنها بهره برد .[۱]
در پژوهشهای دهههای اخیـر، بحـث انحـراف و پایداری دینامیکی خودرو بسیار مورد توجه قرار گرفته
است .[۲,۳] گرچـه پایـداری خـودرو از دیـدگاههـای
متفاوتی قابل بررسی است ولی فعالیتهای انجام شـده
در حوزه خودروغالباً متمرکز بر بهبـود سیسـتم تعلیـق بوده است. چرا که سیستم تعلیق مناسب میتواند اثرات اغتشاشات نیروهای خارجی و خطای فرمان را تا حـد قابل قبول برطرف نمایـد. در ایـن راسـتا بررسـیهـای
آماری در مورد تاثیر پارامترهای انسـانی و محیطـی بـر
خودروهای سواری و سنگین و خطرات به وجود آمده از این اثرات بررسی و ارایه شده است .[۴,۵] همچنـین
مدل هایی برای بررسی و تحلیل پدیدههایی ماننـد رول
( Roll) خودرو بر روی سیستم تعلیق انجام شده اسـت .[۶,۷] در موضوعات جزیـیتـر مـدلهـایی بـا تعـداد درجات آزادی بیشتر بر روی سیستم تعلیق مغناطیسـی
ارایه گردیده و با استفاده از روش های عددی حل شده
است .[۸] نیروی مقاومت غلتشی تایرها عامل دیگـری
است که تاثیر آن بر دینامیک خودرو مورد بررسی قـرار گرفته و راه های بهبود عملکـرد سیسـتم ترمـز مطالعـه
گردیده است .[۹,۱۰]
یکی دیگر از موارد تأثیرگذار بر دینامیـک خـودرو خطای نیروی ترمزی در فرآیند ترمزگیری است. خطای
نیروی ترمزی به عدم یکسـان بـودن نیروهـای ترمـزی
وارد بر چرخهای طـرفین محورهـای خـودرو اطـلاق مـیشـود. خطـای نیـروی ترمـزی و انحـراف عرضـی
خودرو ناشی از آن مـیتوانـد در اثـر عوامـل مختلفـی ایجاد شود که از مهمترین آنها میتوان بـه مـوارد زیـر اشاره کرد:
– خطای ناشـی از عملگرهـای ترمـز یـا خطـای نیروهای ترمزگیری که عامل اصلی آن ناشی از اختلاف ضریب اصطکاک بین لنت و کاسه ترمز در چـرخهـای طرفین محور میباشد. ممکـن اسـت خطـای نیروهـای ترمزی از عوامل دیگری مانند خطاهای ابعادی قطعـات ترمز، یکسان نبودن فاصله لنت و کاسه ترمز یا دیسـک ترمز در چرخهای طرفین و ; ناشی شود.
– وجود هرگونه اخـتلاف در پارامترهـای سیسـتم تعلیق و نامیزانی فرمـان نیـز از عوامـل ایجـاد خطـای نیروی ترمزی هستند.
– اخـتلاف در ضـریب اصـطکاک بـین تایرهـای
طرفین خودرو با جاده به علـت همگـن نبـودن سـطح
آسفالت جادهها و متفاوت بودن میزان فرسودگی تایرها
باعث بهوجود آمدن خطای نیروی ترمزی میشود.
در یکی از شاخصترین تحقیقات صـورت گرفتـه
در این زمینه هاک [۱۱] تأثیر خطای نیروی ترمـزی بـر
دینامیک خودرو را مـورد مطالعـه قـرار داده اسـت. در مقالهی ذکر شده، انحراف زاویهای و انحـراف عرضـی
خودرو ناشی از خطای نیروی ترمزی بـا فـرض ثابـت بودن سرعت خودرو در حین ترمزگیری مورد بررسـی قرار گرفته است. سپس معادلات دینامیکی اسـتخراج و
۴۲
موسی رضائی- حسام الدین ارغند- امین ترقی اسکوئی; سال بیست و سوم، شماره یک،۱۳۹۰
با روش تحلیلی حل شده است.
هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر خطای نیـروی
ترمزی در انحراف خودرو بـا فرضـیات واقـعبینانـهتـر میباشد. با توجه به این که تحلیـل فرآینـد ترمزگیـری
بدون در نظر گـرفتن کـاهش سـرعت چنـدان منطقـی
نیست، در این پژوهش با فرض شتابدار بودن حرکت خودرو در طی فرآیند ترمزگیری، معادلات حرکـت بـا
بهره بردن از مدل ارایـه شـده توسـط هـاک اسـتخراج
گردیـده و بـرای حـل معـادلات از روشهـای عـددی استفاده شده است.
در این تحقیق برای تحلیل مسأله، کامیونت ۶ تـن آذرخش مورد مطالعه قرار گرفته و تستهای تجربی بر روی این خودرو صورت گرفته اسـت. صـحت نتـایج بهدست آمده از حل معادلات، توسط تستهای تجربی نیز به تأیید رسیده است.
مدل سازی و حل معادلات دینامیکی خودرو
برای استخراج معادلات دینامیکی حاکم بـر خـودرو در
حین ترمزگیـری از مـدل خطـی دوچرخـهای( Linear (Bicycle Model ارایــه شـده در شـکل (۱) اســتفاده میشود. در این مدل نیـروی ترمـزی چـرخ هـای جلـو
حذف شده و نیروی ترمزی در چرخ های محور عقـب
خودرو با در نظر گرفتن نابالانسی نیروی ترمزی اعمال گردیده اسـت. پـیش از ایـن بـر پایـهی همـین مـدل،
معادلات حرکت بدون در نظر گرفتن شـتاب در حـین ترمزگیری و صرفنظر از نابالانسی نیروهای ترمزی در محور جلو به دلیل تأثیرپذیری از فرمان و سیستم تعلیق
استخراج گردیده و به صورت تحلیلی حل شده اسـت
.[۱۱] با توجه به اینکه در طـی فرآینـد ترمزگیـری بـا گذشت زمان سرعت خودرو کاهش مییابـد، بنـابراین
در پژوهش حاضر با اعمال فرض ثابـت بـودن نیـروی
ترمزی، حرکت خودرو با شتاب کاهنده در نظر گرفتـه شده است.
شکل ۱ مدل دینامیکی خودرو حین ترمزگیری در غیاب نیروی ترمزی چرخهای جلو [۱۱]
در این مدل، زاویهی چرخهای جلو اسـت کـه
توسط فرمان کنترل میشود. در استخراج روابط مربوط
به خطای نیروی ترمزی، این پارامتر نیز لحاظ میشـود کهغالباً در تحلیلهای ارایه شده در تحقیقات پیشین و
مقاله ی حاضر مقدار آن صفر در نظر گرفته شده اسـت.
برآیند نیروهای عرضی و گشتاورهای خارجی ناشی از اغتشاشات وارد بر خودرو بـه ترتیـب بـا Fd و M d
نشان داده شده است. نیروهـا و گشـتاورهای خـارجی
می تواند ناشـی از اغتشاشـات وارد بـر خـودرو ماننـد:
نیروی باد، شیب عرضی جاده، نیروهای آیرودینـامیکی
یا در اثر وجود اختلاف نیروهای ترمزی در چرخهـای
طـرفین خـودرو باشـد. در ایـن مقالـه بـه دلیـل قابـل صرفنظر بودن سـایر اغتشاشـات ورودی، فقـط تـأثیر نابالانسی نیروهای ترمزی بـر دینامیـک خـودرو مـورد
بررسی قرار گرفتـه و از سـایر اغتشاشـات صـرفنظـر
میشود.
اگر اختلاف نیروهای ترمـزی چـرخهـای طـرفین
محور عقـب خـودرو Fx در نظـر گرفتـه شـود، اثـر گشتاوری آنها حول محور (Yaw Moment) z بـه ایـن شکل خواهد بود:
۴۳
نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
(۱) Fxtw M z
۲
که در آن tw عرض خودرو است.
با فـرض کوچـک بـودن زاویـهی ، معـادلات
حرکت را میتوان به صورت زیر نوشت:
-۲) الف) may Fyf Fyr
-۲) ب)
I zz Fyf a Fyrb M z
در روابـط فـوق، m جـرم خـودرو، a و b بـه
ترتیب فاصله محورهای جلـو و عقـب از مرکـز جـرم، ay شتاب جانبی مرکز جرم خودرو، Fyf و Fyr به ترتیب نیروهـای جـانبی در محورهـای جلـو و عقـب
میباشد. با فرض خطی بودن عملکرد تایرهـا در حـین
ترمزگیری، نیروی جانبی متناسـب بـا زاویـهی لغـزش تایرها خواهد بود. بنابراین میتوان نوشت :[۱۲]
a y v
-۳) الف) Fyf c f f cf
v x
-۳) ب) v y b Fyr c r r cr
v x
در معادلات بالا cf و cr به ترتیب نشـان دهنـده
ضرایب سفتی جانبی (Lateral stiffness) تایرهای جلو و عقب، f و r به ترتیب زوایـای لغـزش جـانبی (Slip Angle Side) تایرهای جلو و عقب، v y سرعت
جانبی مرکز جرم خودرو و v x سرعت طولی خـودرو
است.
از طرفـی رابطـهی سـینماتیکی زیـر بـرای شـتاب عرضی خودرو برقرار است:
اشتراک‌گذاری:
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
