دانلود تحقیق اجزاء ماشین( تحلیلی بر آزمون های مجموعه بوستر)

اجزاء ماشین

تحلیلی بر آزمون های مجموعه بوستر

استاندارد  KES  D – C  65

 پنج دسته کلی (1- عملکردی ،2- سختی و قدرت ، 3- دوام ، 4- مقاومت جوی ، 5- صدا ) آزمونهای بوستر را تشکیل می دهند . در این پروژه به آزمونهای عملکردی خواهیم پرداخت و سعی خواهیم نمود زیر آزمایشهای این گروه را تا حد امکان تشریح نموده و هدف از انجام هر یک را به اختصار توضیح دهیم . قبل از وارد شدن به مبحث فوق ابتدا اصطلاحاتی را که در متون استاندارد مورد استفاده قرار گرفته است را عنوان می کنیم :

میله فشار (Pushrod)  : میله خروجی بوستر است که وظیفه انتقال نیرو به پمپ ترمز را دارد .

میله ترمز (Operatingrod) : میله ورودی بوستر که به پدال ترمز متصل است و وظیفه انتقال نیرو به بوستر را دارد .

پیشروی مؤثر (Effective   stroke) : میزان پیشروی میله فشار که حداقل              می بایست به اندازه حداکثر پیشروی پیستونهای پمپ ترمز برای رسیدن به حداکثر فشار خروجی باشد.

نیروی نهایی عملکرد (Full  loadworking point) : نقطه ای است که بیشترین نیروی خروجی به واسطه عملکرد بوستر به دست می آید . از این نقطه به بعد عملاً نقش بوستر حذف شده و نسبت تغییرات نیروی خروجی به تغییرات نیروی ورودی تقریباً برابر یک خواهد بود . این نقطه را Vacum Run – Outpoint  نیز می گویند . زیرا خلاء از بوستر کاملاً خارج شده است .

انجام آزمونهای عملکردی اغلب برای اطمینان از صحت عملکرد و نیز سلامت محصول بوده لذا اکثراً در انتهای خط مونتاژ و به طور صد در صد بر روی محصولات و یا قبل از انجام آزمونهای طولانی مدت دوام و یا سختی و قدرت انجام می گیرند .

پیشروی مؤثر میله فشار (Effective  stroke  of  push rod)  : برای رسیدن به حداکثر فشار خروجی در پمپ ترمز می بایست پیستونها حداکثر کورس خود را طی نمایند .تغذیه این مقدار پیشروی به وسیله میله فشار صورت می پذیرد پس میله فشار باید حداقل به میزان حداکثر کورس پیستونهای پمپ ترمز .

قابلیت پیشروی داشته باشد . این آزمون برای حصول اطمینان از این قابلیت انجام می گردد به گونه ای که پس از ایجاد خلأ mmhg 10+500 در بوستر نیروی معادل kgr50 به میله ترمز اعمال نموده و سپس میزان حرکت میله فشاراندازه گیری می شود.

لقی حرکت میله ترمز (Operating  rod  play  stroke) : برای اینکه خلاصی حرکت میله ترمز برای رسیدن به یک نیروی خروجی در محدوده مجاز باشد . این آزمون انجام می گردد. روش انجام آن بدین گونه است که ابتدا خلأ mmhg 10+500 را به بوستر وصل نموده و نیرویی مععادل kgf 2 به میله فشار وارد می کنیم (در این هنگام هیچگونه نیروی ورودی به میله ترمز اعمال نشده است ) سپس به میله ترمز به اندازه ای نیرو وارد می شود که نیروی خروجی kgf 5 قرائت گردد. در این هنگام پیشروی میله ترمز اندازه گیری می شود .این مقدار می بایست در بیشترین اندازه خود (mm)  7/0 باشد.

نشتی هوا (Air  tightness ) :

این آزمون در وضعیت «بدون عملکرد» و «عملکرد» انجام می شود .

همانطور که می دانید بوستر محفظه ای است که توسط دیافراگم به دو قسمت تقسیم شده است . هنگامی که بوستر هیچگونه عملکردی ندارد این دو قسمت با هم در ارتباط بوده و خلأ ایجاد شده در هر قسمت با هم در ارتباط بوده و خاأ ایجاد شده در هر دو قسمت از بوستر به یک میزان است .

اطمینان از اینکه این دو محفظه بوستر با فضای خارج هیچگونه ارتباطی ندارد امری ضروری است . لذا در حالت بدون عملکرد خلأ mmHg 10+500 را در بوستر ایجاد نموده و پس شیر ارتباطی منبع خلأ با بوستر قطع می شود . میزان افت خلأ را پس از 15 ثانیه در بوستر اندازه گیری می کنیم . این میزان می باید حداکثر mmHg 25 باشد.

در حالت عملکردی ، ارتباط این دو محفظه با هم قطع شده و محفظه اول (محفظه کاری) با اتمسفر ارتباط برقرار می کند ؛ اختلاف فشار به وجود آمده در دو محفظه بوستر ، عمل تقویت را انجام می دهد . پس اطمینان از قطع بودن ارتباط دو محفظه در حالت عملکرد نیز اهمیت داشته ، لذا برای حصول این اطمینان خلأ mmHg 10+500 را به بوستر متصل کرده و پس از قرار دادن ترمز در موقعیت 10 +70 درصد پیشروی مؤثر با اعمال نیروی بیشتر از نیروی Full load ارتباط منبع خلأ با بوستر قطع می شود . میزان افت خلأ پس از مدت زمان 15 ثانیه حداکثر mmHg 25 مجاز است .

مشخصات ورودی و خروجی  (Input/output chartacteristic) :

در این آزمون که یکی از مهمترین آزمونهای این بخش است .به ارزیابی خصوصیات عملکردی بوستر می پردازیم . این آزمون به منظور بدست آوردن یک منحنی رفتاری و عملکردی از بوستر در طول پیشروی مؤثر انجام می شود و می بایست به طور پیوسته و با نرخ پیشروی ثابت ترسیم گردد. بدیهی است این منحنی به دلیل ثابت نبودن نرخ پیشروی بر روی اتومبیل و با نیروی متغیر ورودی قابل دستیابی نخواهد بود .

بوستر را روی پایه ها قرار داده و بستهای پایه ها رابا گشتاور مناسب ، سفت و محکم می بندیم و مطمئن می شویم که راستای اعمال نیروی ورودی کاملأ در جهت محور بوستر و در راستای میله فشار قرار گرفته باشد . مکانیزم به گونه ای طراحی می شود که بوستر بعد از رسیدن به پیشروی مؤثر ، کاملاً به موقعیت اولیه خود باز گردد . نیروسنجی برای اندازه گیری نیروی ورودی(N9000-0)در بین مکانیزم اعمال نیرو و میله ترمز و همچنین نیروسنجی برای اندازه گیری نیروی خروجی (N9000-0 ) پس از میله فشار و در جلوی بوستر مطابق شکل (2) قرار می گیرد دقت اندازه گیری 5/0 درصد است .

همچنین یک وسیله اندازه گیری خطی به منظور مشخص نمودن میزان پیشروی نیز در دستگاه تعبیه شده است . سپس بوستر به وسیله یک لوله که بر سر راه آن یک شیر کنترل ، یک گیج خلأ و یک شیر قطع و وصل وجود دارد به منبع خلأ وصل می گردد . با راه اندازی دستگاه و اعمال نیروی ورودی به میله ترمز تغییرات نیروی ورودی و خروجی به صورت یک منحنی مطابق شکل (3) برای هر بوستر ترسیم می گردد .

در این منحنی که رفتار بوستر در یک سیکل رفت و برگشت مشخص گردیده نقاط مختلفی وجود دارد که هر کدام بیانگر رفتاری از بوستر است این نقاط به شرح ذیل هستند:

APPLY  :

منحنی رفتبوستر که در واقع همان منحنی رفتاری بوستر است .

Release :

برگشت کامل منحنی و بوستر به حالت اولیه خود بدون اینکه نیروی ورودی بر روی میله فشار باشد .

Cutin :

نیروی ورودی مورد نیاز برای عمل کردن دریچه سوپاپی که به منظور کنترل نئوماتیکی بوستر تعبیه شده تا تولید یک نیروی خروجی .

این نقطه را Working stating point   نیز می نامند .

Vacuum run outline   :

این خط با دو یا چند نقطه بر روی منحنی ورودی /خروجی تعریف می شود که در این منطقه از منحنی اثر خلأ در بوستر از بین رفته و لذا نسبت نیروی خروجی به نیروی ورودی نیز تغییر می کند به نحوی که دیگر نسبت تغییرات نیروی خروجی به تغییرات نیروی ورودی برابر یک خواهد بود .

Vacuum run out point :

از تقاطع دو خط vacuum run out  line و power slop  به دست می آید این نقطه که به Full load  working point   نیز معروف است که در آنجا بیشترین نیروی خروجی به ازای نیروی کمکی بوستر به دست می آید .

Initial  rise :

این نقطه که Jump up  نیز نامیده می شود از تقاطع خط power slope  و خط عمود بر Cutin به دست می آید .در واقع در این نقطه ارتباط بین دو محفظه بوستر با هم قطع شده و محفظه اول که در سمت پدال ترمز قرار دارد با اتمسفر ارتباط برقرار می کند .ارتباط ناگهانی محفظه کاری با اتمسفر و اختلاف فشار بین دو محفظه بوستر موجب پرش ناگهانی و ایجاد نیروی خروجی تا نقطه initial  rise  می گردد.

Hysteresis :

اختلاف تغییر نیروی خروجی به ازای تغییر نیروی ورودی .این عملکرد در بالای Initial rise و پایین تر از Vacuum run out point است . این نقطه در بعضی از استانداردها به Servo ratio  نیز معروف بوده و در شکل با نسبت d/c  نشان داده شده است .

Return cut – out  :

نیرو یوردی که در آن نیروی خروجی کاهش یافته و به صفر می رسد .

برای مدل های مختلف بوستر ، اعداد و ارقامی برای هر یک از موارد بالا به عنوان استاندارد طراحی مطرح شده و محدوده عملکرد صحیح بوستر مشخص شده است . لذا با توجه به مدل بوستر و منحنی به دست آمده صحت کارکرد بوستر معین         می گردد. در روبرو نمونه ای ا زمنحنی یک بوستر سالم آورده شده است .

زمان برگشت (Return characteristic) :

در این آزمون زمان برگشت میله ترمز به حالت اولیه اندازه گیری می شود . با این آزمون عکس العمل فنر و مکانیزم بوستر برای برگشت به حالت اولیه و نیز باز بودن مجاری هوا در بدنه سوپاپ کنترل می گردد زیرا در اثر بسته بودن مجاری ، عمل مکش در یکی از محفظه های بوستر رخ داده و مانع برگشت سریع میله ترمز و یا اهرم پدال خواهد شد. روش تست به این ترتیب است که پس از اتصال خلأ به بوستر ، نیرویی بیش از نیروی Fulload به میله ترمز وارد کرده و ناگهان میله ترمز را رها می کنیم . زمان بازگشت میله ترمز به موقعیت اولیه ، اندازه گیری می گردد . این زمان می بایست از 5/1 ثانیه کمتر باشد.

عملکرد در دمای پایین (Low temperture  working) :

در این آزمون هدف ، سنجش عملکرد بوستر و خصوصاً قطعات لاستیکی آن در برودت و سرما است . ابتدا بوستری که آزمونهای عملکردی قبلی را به خوبی گذارنده باشد پس از ثبت نتایج آن در داخل یک محفظه سرد با دمای c2+30- (در بعضی از استانداردها c  3+40- نیز ذکر شده ) و به مدت 16 ساعت قرار داده سپس در همان دما آزمونهای نشتی و I/O  بر روی آن انجام می گیرد با این توضیح که Servo ratio و Initial rise می توانند 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند.

عملکرد در دمای بالا (High temperature Working)  :

در این آزمون نیز عملکرد بوستر و خصوصاً قطعات لاستیکی آن در گرما حرارت ، مورد ارزیابی قرار می گیرد . شرایط آزمون دمای c 2+120 و مدت 3 ساعت برای یک بوستر سالم است . پس از تست نیز مطابق آزمون برودت کلیه آزمونهای نشتی با بار و بدون بار و I/O به روی بوستر و در همان محفظه گرم انجام می گیرد . نقاط Servo ratio و Initiale می توانند 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند. 80 درصد یا بیشتر از مقدار اندازه گیری شده در دمای محیط باشند.

تحلیلی بر آزمونهای مجموعه بوستر

استاندارد KES   D-C  65    

از آزمونهای بیان شده در این گروه ، نشتی هوا و مشخصات ورودی و خروجی بود و عنوان شد که در آزمون ورودی و خروجی ، رفتار بوستر توسط نموداری که بیانگر ورودی است مورد ارزیابی قرار می گیرد و در آزمون نشتی هوا ، افت خلاء در 70% پیشروی میله ترمز اندازه گیری می شود .

از نقایص آزمون نشتی می توان به این نکته اشاره کرد که افت خلاء در حین عمل ترمزگیری محاسبه نشده و مورد ارزیابی قرار نمی گیرد در حالیکه بعضاً مشاهده         می گردد، نمودار رفتاری بوستر در حین عملکرد با پرسشهای ناگهانی همراه بوده که اکثراً بدلیل بروز نشتی در طول پیشروی میله ترمز و یا میله فشار اتفاق افتاده است .

همانطور که گفته بودیم بوستر ترمز محفظه ای است که بین پدال به دو قسمت تقسیم شده است . این دو قسمت را محفظه کاری و محفظه خلاء نامیده ایم .

وقتی که هیچ فشاری به پدال ترمز اعمال نشده است ، شیر مکش هوا بسته و شیر خلاء باز بوده و در این حالت هر دو محفظه خلاء و کاری دارای فشار یکسانی در حدود Kpa70 پایین تر از فشار اتمسفر هستند.

البته این در حالتی است که موتور اتومبیل روشن بوده تا بواسطه جابجایی پیستونها هوای داخل بوستر از راه منیفلید و لوله ورود خلاء تخلیه گردد.

زمانی که به پدال ترمز فشار اعمال می گردد ، شیر خلاءبسته شده و شیر مکش هوا باز می شود که نتیجه این عمل قطع ارتباط دو محفظه با هم و نیز ارتباطی محفظه کاری با اتمسفر را موجب می گردد . در اثر این ارتباط و اختلاف فشار موجود هوای محیط بداخل محفظه کاری هجوم آورده و نیرویی را بر سطح پیستون اعمال می کند .

نیروی رانش و کششی که در اثر اختلاف فشار بین دو محفظه بر سطح پیستون اعمال می گردد همان نیروی تقویتی مورد نظر بوده که در نهایت موجب پیشروی آسانتر میله و نیز فشار سازی پمپ ترمز خواهد شد تا اعمال ترمزگیری با صرف نیروی کمتری از جانب راننده انجام پذیرد . حال اگر مجرایی به غیر از شیر مکش هوا برای ارتباط با اتمسفر وجود داشته باشد چه رخ خواهد داد ؟

جهت دست یابی به پاسخ این سؤال دو آزمون طراحی شده بطوریکه برروی یک بوستر و در هر دو طرف آن شیری تعبیه شد.