پايان نامه بررسي جامع سيستم ترمز ماشين

مقدمه:

همگي مي دانيم كه فشردن پدال ترمز ماشين، سرعت را مي كاهد.اما چگونه؟چگونه ماشين نيروي پاي شما را به چرخ ها منتقل ميكند؟چگونه نيروي شما را چند برابر       مي كند تا براي متوقف كردن جسمي به بزرگي يك ماشين كافي باشد؟

طرحي كلي از سيستم ترمز

وقتي شما پدال ترمز را       مي فشاريد،ماشين نيروي پاي شما را از طريق يك سيال به ترمز ها منتقل ميكند.زيرا ترمزهاي واقعي نيرويي خيلي بيشتر از نيرويي كه شما توسط پايتان وارد مي كنيد نياز دارد.ماشين بايد نيروي پاي شما را چند برابر كند.اين كار از طريق ٢ روش انجام ميشود

١-مزيت مكانيكي(اهرمها)

٢-افزايش هيدروليكي نيرو

ترمزها نيرو را از طريق اصطكاك به چرخ ها منتقل مي كنند و چرخ ها نيز اين نيرو را توسط اصطكاك به جاده مي دهند.

قبل از اينكه بحث را بشكافيم،اجازه دهيد اين ٣ قانون را ياد بگيريم:

 ● دستگاه اهرمي

 ●  دستگاه هيدروليكي

 ● دستگاه اصطكاكي

دستگاه اهرمي

 پدال به نحوي طراحي شده كه ميتواند نيروي پاي شما را قبل از اينكه هرگونه نيرويي به روغن ترمز وارد شود چند برابر كند.

افزايش نيرو

 در شكل بالا،نيروي F به سمت چپ اهرم وارد شده است.سمت چپ اهرم (2X) دو برابر سمت راست(X) است.در نتيجه در سمت راست اهرم،نيروي 2F ظاهر ميشود،ولي در نصف جابجايي (Y) نسبت به سمت چپ(2Y).تغيير نسبت سمت چپ و راست اهرم تعيين كننده نسبت نيروي دو طرف است.

سيستم هيدروليكي

ايده اساسي ساده اي در پشت هر سيستم هيدروليكي نهفته است: نيروي وارد به هرنقطه از سيال تراكم ناپذير،كه عموماً يك نوع روغن مي باشد،به همان اندازه به مابقي نقاط منتقل مي شود.بيشتر سيستم هاي ترمز از اين طريق نيرو را چند برابر مي كنند.در اينجا شما ساده ترين سيستم هيدروليكي را مشاهده مي كنيد.

يك سيستم ساده ي هيدروليكي

در شكل بالا،دو پيستون(به رنگ قرمز)در دو استوانه شيشه اي,پر شده از روغن,گنجانده شده اند و از طريق يك لوله پر از روغن به يك ديگر متصل اند.اگر شما يك نيروي رو به پايين به يك پيستون وارد كنيد(مثلاً سمت چپي در شكل)نيرو از طريق لوله روغن به پيستون بعدي منتقل مي شود.از آن جايي كه روغن تراكم ناپذير است،كارايي بسيار بالاست.تقريباً تمامي نيروي اعمال شده در پيستون دوم توليد مي شود.نكته مهم در مورد سيستم هيدروليكي اينست كه لوله متصل كننده دو پيستون به هر شكل و طولي مي تواند باشد،به طوري كه امكان هر گونه تغيير شكل را در مسير انتقال نيرو ميسرمي كند.اين لوله همچنين مي تواند چند شاخه شود،در نتيجه يك پيستون مادر مي تواند بيش از يك شاخه،در صورت نياز داشته باشد،همان طور كه در شكل نشان داده شده است.

يك نكته شسته رفته ديگر در مورد سيستم هيدروليك اينكه مي تواند نيرو را چند برابر كند،(يا تقسيم كند)اگر شما "چگونه قرقره و جعبه دنده كار مي كنند؟" يا "نسبت دنده چگونه كار مي كند؟" را خوانده باشيد،حتماً مي دانيد كه مبادله نيرو و جابه جايي در سيستم هاي مكانيكي بسيار مرسوم است.در يك سيستم هيدروليكي ،كافيست سايز يك پيستون را نسبت به ديگري متفاوت انتخاب كنيم،مطابق شكل:

افزايش هيدروليكي نيرو

براي تعيين ضريب افزايش در شكل بالا،با توجه به اندازه پيستون ها كار را شروع مي كنيم،فرض كنيد كه قطر پيستون درسمت چپ ٢ اينچ,در سمت راست 6 اينچ باشد.مساحت هر پيستون از رابطه πr² دست مي آيد.پس مساحت پيستون سمت چپ 3/14  و سمت راست 28/26 است.پيستون سمت راست 9 برابر پيستون سمت چپ است،اين بدان معناست كه نيرويي معادل 9 برابر نيروي اعمال شده به پيستون سمت چپ،در پيستون سمت راست توليد مي شود.پس اگر يك نيروي 100 پوندي به پيستون چپ وارد كنيم،نيروي معادل 900 پوند در سمت راست توليد مي شود.تنها نكته اين ست كه شما بايد پيستون سمت چپ را 9 اينچ پايين ببريد تا پيستون سمت راست 1 اينچ بالا بيايد.

 اصطكاك

 اصطكاك،ميزان سختي حركت دادن يك جسم بر روي جسم ديگر است.نگاهي به شكل زير بيندازيد.

١-هر دو جسم از يك جنسند،ولي يكي سنگين تر است.فكر مي كنم كه همه ما مي دانيم كه كدام يك سخت تر جابجا مي شود.

نيروي اصطكاك در برابر وزن

براي درك دليل اين موضوع،اجازه دهيد يك نگاهي از نزديك به يكي از بلوك ها بندازيم