شير ترمز اتوماتيك لكومتيو

فهرست مطالب


بخش        عنوان                                                                                                            صفحه
                  مقدمه
1               مروري بر نحوه عملكرد سيستم ترمز اتوماتيك
2               تحليل حالتهاي مختلف سوپاپ ترمز اتوماتيك
2-1           حالت هواگيري( Release)
2-2            بررسي حالت ترمز در شش دنده (Service)
2-3           حالت كاهش بيشتر فشار لوله اصلي (Over Reduction)
2-5           حالت خنثي (Handle- Off)
2-6          حالت ترمز اضطراري (Emergenc
3               اجزا تشكيل دهنده شير ترمز اتوماتيك
3-1           شير رله
3-1-1      شر رله در حالت هواگيري
3-1- 2     شير رله در حالت تعدل
3-1-3      شير رله در حالت سرويس
3-2           شير رگلاتور
3-2-1      شير رگلاتور در وضعيت هواگيري
3-2-2      شير رگلاتور در وضعيت سرويس
3-3          شير قطع و وصل لوله اصلي در حالت باز
3-3-2     شير قطع و وصل در حالت بسته
3-4         شير تخليه سريع
3-4-1     شير تخليه سريع در حالت بسته
3-3-2     شير تخليه سريع در حالت باز
3-4-3        شير اضطراري
3-5-1     شير اضطراري در حالت عدم تحريك
3-4-3        شير اضطراري در حالت تحريك
3-  5           شير لغو ترمز جريمه(Suppression)
3-6-1        حالت تحريك
3-4-2       حالت عدم تحريك
3-4-2          عملكرد در وضعيت سرويس
3-5          شير خروسكي
3-7-1    شير خروسكي در حالت مسافري
3-5-2         شير خروسكي در حالت باري
3-5-3         شير خروسكي در حالت قطع
4               اندازه گيري
4-1          حالتهاي مختلف سوپاپ شش دنده و اندازه هاي مورد لزوم آنها
4-1-1     حالت هواگيري
4-1-2     حالت ترمز تدريجي در شش دنده
4-1-3      اندازه گيري مورد لزوم در حالت ترمز تدريجي در شش دنده
4-1-4     حالت آزاد سازي ترمز
4-1-5     حالت لغو ترمز جريمه
4-1-6     حالت كاهش بيشتر يا Over reduction
4-1-7     خنثي
4-1-8     حالت ترمز امرژنسي
4-2         حالت هواگيري شش دنده
4-2-2    حالت سرويس
4-2-3     حالت لغو ترمز جريمه
4-2-4     حالت اضطراري
5               ضميمه 1 ( ترجمه متن شركت سازنده)
6               اصول شبيه سازي
6-1          نيازها واهداف شبيه سازي
6-2         بررسي روشهاي ممكن جهت انجام پروژه
6-2-1     مزايا و معايب
6-3         تشريح اصول و مباني روش استفاده شده
6-3-1     مقاومت
6-3-1-1 معادلات سيالاتي حاكم بر مقاومت
6-3-1-2 اثبات فرمول
6-3-1-3 حل معادله در برنامه سيمولينك
6-3-1-4 حل معادلات مربوط به مقاومت
6-3-2      مخزن
6-4            حل يك مثال ساده
6-4-1      فرضيات و تفسير نتايج
7              شبيه سازي شير ترمز اتوماتيك
7-1          شير رله
7-1-1     محاسبات نيرو
7-1-2     محاسبات نيوماتيكي
7-2         شير رگلاتور
7-2-1    محاسبات نيرو
7-2-2    محاسبات نيوماتيكي
7-3         شير قطع ووصل لوله اصلي
7-4          شير تخليه سريع
7-5          شير اضطراري
7-6          شير لغو ترمز جريمه
7-6-1   در حالت هواگيري
7-6-2      در حالت سرويس
7-6-3      در حالتهاي لغو ترمز جريمه ، اضطراري و Handle Off
7-7        شير خروسكي

چكيده
در اين پروژه نخست اجزا و عملكرد شير ترمز اتوماتيك لكوموتيو مورد اشاره قرار مي گيرد . سپس به معرفي روش جز به جز در شبيه سازي سيستم هاي نيوماتيكي مي پردازد. در اين روش ابتدا المانهاي اصلي به كمك نرم افزار Matlab ساخته شده ، سپس با اتصال آنها به يكديگر ، كل مجموعه، شبيه سازي مي گردد.
علاوه بر اين كاربرد ، اين روش در شبيه سازي ديناميكي شير ترمز اتوماتيك ( شش دنده) ، به عنوان فرمان دهنده سيستم ترمز قطار، مورد بررسي قرار مي گيرد.

مقدمه :
اين گزارش به تشريح عملكرد سوپاپ ترمز اتوماتيك به منظور شبيه سازي و تحليل رفتار ديناميكي شير مي پردازد . هدف اصلي از تحليل ، تعيين فشار دبي خروجي از شير پر بر حسب زمان در وضعيتهاي تلف كاري آن مي باشد . بدين منظور لازم است تا ابتدا تشريح دقيقي از عملكرد و وضعيت سيستم ارائه گردد ، تا بر پايه آن بتوان مقادير ورودي و خروجي را به هم مرتبط نمود . لذا لازم است تا ابعاد و اندازه هاي شير اعم از اندازه مقاطع و حجم ها ، و نيز ساير مشخصات شير ، نظير ثابت فنرهاي تعيين گردد . 
بر اساس آنچه ذكر شد در اين گزارش ابتدا به بررسي مدار كلي شير ترمز اتوماتيك و جايگاه اين شير در ارتباط با ساير اجزا ترمز مي پردازيم .  سپس مسير و جريان هوا در ادامه شرحي بر عملكرد اجزا تشكيل دهنده ترمز اتوماتيك ارائه مي گردد . در پايان ابعاد و اندازه هاي شير ارائه مي گردد . 
علاوه بر اين ، ترجمه متن اصلي ير ترمز اتوماتيك ارائه شده از طرف كارخانه سازنده (شركت وابكو) ، ضميمه گرديده است .

2-    مروري نحوة عملكرد سيستم ترمز اتوماتيك
ترمز به عنوان كنترل كننده سرعت در قطار ، اصلي ترين ركن ترددايمن مي باشد .  بنابراين  نخستين اولويت در طراحي اين سيستم ، بالا بودن ايمني ، حتي به ازاي هزينه بالا و  استفاده از روشهاي غير معمول ، مي باشد .
به همين منظور ترمز قطار به نحوي طراحي گرديده كه بر خلاف سيستمهاي رايج ، كاهش شار لوله ترمز ، باعث عمل ترمز گيري مي شود . اين امر خصوصاٌ در موقع گسيختگي قطار حائز اهميت است و باعث خواهد شد تا در موقع گسيختگي قطار كاهش خوبخودي در لوله ترمز روي داده و قطار به طور خودكار ترمز بگيرد . 
به طور مختصر مكانيزم مدار ترمز و جايگاه سوپاپ ترمز اتوماتيك در آن را مي توان اينگونه بيان نمود :
موتور قطار مستقيماٌ در ارتباط با كمپرسوري است كه مي تواندهواي متراكم با فشار حدود 14.Psi توليد مي نمايد .  هواي فشرده پس از ذخيره شدن در مخزن اصلي عيور از لوله ها و صافي ها وارد سوپاپ ترمزاتوماتيك (يا شش دنده ) مي گردد و طي پروسي تبديل به هواي با فشار حدود 70Psi مي شود و از آن پس ، اين فشار تنظيم شده وارد ولوله اي به نام لوله اصلي brake pipe) يا لوله ترمز ) مي گردد . اين لوله در سرتاسر قطار امتداددارد و توسط لوله هاي لاستيكي بين واگن ها ارتباط آنهابا يكديگر و نيز لوله اصلي لكومتيو برقرار مي شود. 
حال هنگامي كه فشار در اين لوله از مقدار 70Psi  كاهش يابد ، عمل ترمز در سرتاسر قطار صورت مي گيرد . توسط قسمتهاي مختلفي امكان كاهش فشار وجود دارد. دستگاه شش دنده يكي از تجهيزاتي است كه توسط راننده اين كاهش فشار را در لوله اصلي ايجاد مي كند .  و يا سيستمهاي ايمني موجود در مواقعي كه راننده هوشيار نباشد ، از سرعت مجاز تخطي نمايد ، بدون توجه وارد ايستگاه شود و ... مي تواند كاهش فشار را ايجاد نمايد . همچنين چنانچه ذكر شد در موقع گسيختگي، به علت پارگي لوله هاي لاستيكي بين واگنها فشار خود به خود كاهش مي يابد . اين گاهش فشار توسط سوپاپهايي در لكومتيو و نيز در واگنهاي حس مي شود و ترمز گرفته مي شود .
در لكومتيو سوپاپ كنترل ولو 26-D و در واگنها انواع سوپاپ سه قلو نسبت به كاهش فشار لوله اصلي حساس مي باشند و پس از احساس كاهش فشار به وجود آمده (پس از يك وقفه زماني به منظور همزمان كردن ترمز همه واگنها) ، به تناسب كاهش فشار به سيلندر هاي ترمز دستور ترمز  را مي دهند .