شبیه سازی دینامیکی شیرترمز اتوماتیک لکوموتیو ( راه آهن )

اختصاصی از یارا فایل شبیه سازی دینامیکی شیرترمز اتوماتیک لکوموتیو ( راه آهن ) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت :WORD                                                     تعداد صفحه :146

فهرست مطالب

بخش        عنوان                                                                                                            صفحه

                  مقدمه

1.            مروری بر نحوه عملکرد سیستم ترمز اتوماتیک
2.            تحلیل حالتهای مختلف سوپاپ ترمز اتوماتیک

2-1           حالت هواگیری( Release)

2-2            بررسی حالت ترمز در شش دنده (Service)

2-3           حالت کاهش بیشتر فشار لوله اصلی (Over Reduction)

2-5           حالت خنثی (Handle- Off)

2-6          حالت ترمز اضطراری (Emergenc

3               اجزا تشکیل دهنده شیر ترمز اتوماتیک

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 تحریک

3-4-3        شیر اضطراری در حالت تحریک

3-  5           شیر لغو ترمز جریمه(Suppression)

3-6-1        حالت تحریک

3-4-2       حالت عدم تحریک

1.       عملکرد در وضعیت سرویس
2.       شیر خروسکی

3-7-1    شیر خروسکی در حالت مسافری

1.      شیر خروسکی در حالت باری
2.      شیر خروسکی در حالت قطع

1.            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 کاهش 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

1.            ضمیمه 1 ( ترجمه متن شرکت سازنده)
2.            اصول شبیه سازی

6-1          نیازها واهداف شبیه سازی

6-2         بررسی روشهای ممکن 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 حاکم بر مقاومت

6-3-1-2 اثبات فرمول

6-3-1-3 حل معادله در برنامه سیمولینک

6-3-1-4 حل معادلات مربوط به مقاومت

6-3-2      مخزن

1.         حل یک مثال ساده

6-4-1      فرضیات و تفسیر نتایج

1.           شبیه سازی شیر ترمز اتوماتیک

7-1          شیر رله

7-1-1     محاسبات نیرو

7-1-2     محاسبات نیوماتیکی

7-2         شیر رگلاتور

7-2-1    محاسبات نیرو

7-2-2    محاسبات نیوماتیکی

7-3         شیر قطع ووصل لوله اصلی

1.       شیر تخلیه سریع
2.       شیر اضطراری
3.       شیر لغو ترمز جریمه

7-6-1   در حالت هواگیری

1.   در حالت سرویس
2.   در حالتهای لغو ترمز جریمه ، اضطراری و Handle Off

7-7        شیر خروسکی

 

       

 

چکیده

در این پروژه نخست اجزا و عملکرد شیر ترمز اتوماتیک لکوموتیو مورد اشاره قرار می گیرد . سپس به معرفی روش جز به جز در شبیه سازی سیستم های نیوماتیکی می پردازد. در این روش ابتدا المانهای اصلی به کمک نرم افزار Matlab ساخته شده ، سپس با اتصال آنها به یکدیگر ، کل مجموعه، شبیه سازی می گردد.

علاوه بر این کاربرد ، این روش در شبیه سازی دینامیکی شیر ترمز اتوماتیک ( شش دنده) ، به عنوان فرمان دهنده سیستم ترمز قطار، مورد بررسی قرار می گیرد. 

مقدمه :

این گزارش به تشریح عملکرد سوپاپ ترمز اتوماتیک به منظور شبیه سازی و تحلیل رفتار دینامیکی شیر می پردازد . هدف اصلی از تحلیل ، تعیین فشار دبی خروجی از شیر پر بر حسب زمان در وضعیتهای تلف کاری آن می باشد . بدین منظور لازم است تا ابتدا تشریح دقیقی از عملکرد 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 ذکر شد در این گزارش ابتدا به بررسی مدار کلی شیر ترمز اتوماتیک و جایگاه این شیر در ارتباط با سایر اجزا ترمز می پردازیم .  سپس مسیر و جریان هوا در ادامه شرحی بر عملکرد اجزا تشکیل دهنده ترمز اتوماتیک ارائه می گردد . در پایان ابعاد و اندازه های شیر ارائه می گردد . 

علاوه بر این ، ترجمه متن اصلی یر ترمز اتوماتیک ارائه شده از طرف کارخانه سازنده (شرکت وابکو) ، ضمیمه گردیده است .

1. مروری نحوة عملکرد سیستم ترمز اتوماتیک

ترمز به عنوان کنترل کننده سرعت در قطار ، اصلی ترین رکن 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 که بر خلاف سیستمهای رایج ، کاهش 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 کاهش خوبخودی در لوله ترمز روی داده و قطار به طور خودکار ترمز بگیرد . 

به طور مختصر مکانیزم مدار ترمز و جایگاه سوپاپ ترمز اتوماتیک در آن را می توان اینگونه بیان نمود :

موتور قطار مستقیماٌ در ارتباط با کمپرسوری است که می تواندهوای متراکم 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 ترمزاتوماتیک (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 لاستیکی بین واگن ها ارتباط آنهابا یکدیگر و نیز لوله اصلی لکومتیو برقرار می شود. 

حال هنگامی که فشار در این لوله از مقدار 70Psi  کاهش یابد ، عمل ترمز در سرتاسر قطار صورت می گیرد . توسط قسمتهای مختلفی امکان کاهش فشار وجود دارد. دستگاه شش دنده یکی از تجهیزاتی است که توسط راننده این کاهش فشار را در لوله اصلی ایجاد می کند .  و یا سیستمهای ایمنی موجود در مواقعی که راننده هوشیار نباشد ، از سرعت مجاز تخطی نماید ، بدون توجه وارد ایستگاه شود و ... می تواند کاهش فشار را ایجاد نماید . همچنین چنانچه ذکر شد در موقع گسیختگی، به علت پارگی لوله های لاستیکی بین واگنها فشار خود به خود کاهش می یابد . این گاهش فشار توسط سوپاپهایی در لکومتیو و نیز در واگنهای حس می شود و ترمز گرفته می شود .

در لکومتیو سوپاپ کنترل ولو 26-D و در واگنها انواع سوپاپ سه قلو نسبت به کاهش فشار لوله اصلی حساس می باشند و پس از احساس کاهش فشار به وجود آمده (پس از یک وقفه زمانی به منظور همزمان کردن ترمز همه واگنها) ، به تناسب کاهش فشار به سیلندر های ترمز دستور ترمز  را می دهند .

2-تحلیل حالتهای مختلف سوپاپ ترمز اتوماتیک

2-1- حالت هواگیری (Release)

در این حالت هوای تولید شده توسط کمپرسور 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 که در شکل 2-1 مشاهده می شود این هوا که 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 امکان صدور فرمانهای مختلف و یا عملکرد هر یک از المانها وارد قسمتهای مختلفی چون سوپاپ لغو ترمز جریمه ،  شیر خروسکی ، رگلاتور و سوپاپ تغذیه اصلی و قسمتهای دیگری که در شکل مشاهده می شود می گردد . 

در داخل پایه شش دنده یکی از انشعابات این هوا وارد دستگاه سه دنده می شود ودیگری به لوله ای می رود که به سوپاپ H-5 منتهی می شود ، شاخه دیگر آن که به طور مستقیم وارد شش دنده می شود ، به طور مستقیم به رگلاتور  (R) می‌رود که 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 حرکت کرده و اجازه عبور هوای مخزن اصلی را به سمت چپ خود می دهد (شکل 2.2) هوای سبز رنگ دارای فشار کمتری 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