توصيفگر ها :
ميل لنگ كمپرسور رفت و برگشتي , ترمز پنوماتيك , سيستم فرمان هيدروليك , تنش فون ميسز
چكيده فارسي :
چكيده:
اين پروژه شكست پيش از موعد ميل‌لنگ‌ها را مورد بررسي قرار ميدهد. جلوگيري از شكست ميللنگ در تجهيزات صنعتي حائز اهميت است. زماني كه چنين رويدادي رخ ميدهد، تمامي اجزاي زنجيره حركتي دچار مشكل ميشوند به همين دليل بررسي اين موضوع از اهميت بالاي برخوردار است. يكي از اجزاي سيستم ترمز پنوماتيك ماشين‌هاي سنگين كمپرسور است وظيفه آن تأمين هواي مورد نياز سيستم ترمز و هدايت آن به مخزن ذخيره هوا است. كمپرسور توسط چرخ‌دنده نيروي محرك خود را از موتور كاميون دريافت مي‌كند. انتهاي كمپرسور هوا پمپ هيدروليك قرار دارد پمپ هيدروليك يكي از اجزاي سيستم فرمان هيدروليك مي‌باشد كه وظيفه آن تأمين نيروي مورد نياز فرمان است توان هيدروليكي لازم براي گرداندن فرمان كاميون توسط پمپ هيدروليك تأمين مي‌گردد. خودروهاي سنگين و اتوبوس‌ها براي چرخاندن فرمان نياز به صرف انرژي عضلاني زيادي دارد كه از تسلط راننده بر كنترل و هدايت فرمان مي‌كاهد. به همين منظور اين پايان‌نامه راه‌حلي ارائه داده است كه با جايگزيني پمپ هيدروليك با فشار كاري دو برابر پمپ هيدروليك قبلي، باعث شود روغن با فشار بيشتري به جعبه فرمان انتقال يابد اين امر سبب شده انرژي وارده به سيستم فرمان افزايش‌يافته، در نهايت فرمان راحت‌تر چرخانده مي‌شود. به اين منظور ابتدا تمامي نيروهاي فعال در ميللنگ شناسايي مي‌شود كه اين نيروها شامل نيروي وارد بر چرخ‌دنده مارپيچ كمپرسور از جانب موتور، نيروي پمپ، نيروي فشار گاز، نيروي اصطكاك و نيروي اينرسي است. تمام توان وارده از جانب موتور بر كمپرسور قابل‌محاسبه نيست چون موتور تنها توان كمپرسور را تأمين نمي‌كند به همين منظور ابتدا گشتاور پمپ را محاسبه كرده و با توجه به معلوم بودن توان كمپرسور در حين فشرده كردن هوا و رابطه تعادل گشتاور پيچشي موتور را محاسبه مي‌شود. نيروهاي فوق با استفاده از نرم‌افزارهاي عددي EES، MATLAB و Maple استخراج ميشوند. براي شبيه‌سازي عددي المان محدود، نياز به برآوردي از توزيع تنش در ميللنگ است. ابتدا با استفاده از نرم‌افزار طراحي CATIA طرح سه بعدي از ميللنگ رسم خواهد شد و سپس با نرم‌افزار المان محدود ABAQUS به تحليل ميللنگ پرداخته و سطح تنش فون‌ميسز استخراج مي‌شود. در نهايت مشاهده مي‌شود اثرات گشتاور پيچشي بر كنترل سطح تنش ميللنگ از اهميت بالاي برخوردار است و وقوع شكست به ضريب تمركز تنش در محل خار ميللنگ وابسته است و اثرات نيروي گاز درون سيلندر بر روي سطح تنش ميللنگ ناچيز است.
چكيده انگليسي :
Abstract
This study examines unexpected fracture of crankshafts. Preventing the failure of crankshafts in industrial equipment is important. When such event happens, all motion cycle parts face some problems, so examining this issue is very necessary. One part of pneumatic trucks’ brake system is compressor, which provides the needed air for brake system and air container. Compressor receives its motion force from truck engine by using gears. Hydraulic pump, at the end of the air compressor, is one of hydraulic role system parts that its duty is providing needed power of the role. Hydraulic pump provides the essential hydraulic power for turning truck role. Since turning role of trucks and buses needs lot of muscular energy, it reduces drivers’ control in directing the role. To this purpose, this study represents a solution that by substituting hydraulic pump by a new one (with twice pressure) oil will be transferred to the controller with more pressure. Therefore, this causes the incoming energy to the role system to be increased and finally the role to be turned more easily. To this end, all active forces must be known in crankshafts. These forces include the force affected on gear of compressor from the engine, pump force, gas pressure force, friction force and inertia force. All incoming power from the engine affected on compressor cannot be accounted because the engine does not provide only the power of the compressor. Therefore, the torque of the pump must be computed. Since the compressor power is determined during compressing the air and equilibrium equation, spiral torque of the engine must be calculated. The mentioned forces will be accounted by using numerical softwares such as EES, MATLAB and Maple. For numerical simulation of finite element, estimation of crankshaft tension distribution is needed. Firstly, by using CATIA, the 3-D design of crankshaft will be drawn. Secondly, the crankshaft can be analyzed and the level of von mises stress will be earned by Abaqus. Finally, it is observed that the effects of spiral torque on the control of tension level of crankshaft is very crucial and fracture depends on the stress concentration index in crankshaft pin. The effect of gas force into the cylinder on the tension level of crankshaft is very little and ignorable.
