بخشی از مقاله
پنج دسته كلي (1- عملكردي ،2- سختي و قدرت ، 3- دوام ، 4- مقاومت جوي ، 5- صدا ) آزمونهاي بوستر را تشكيل مي دهند . در اين پروژه به آزمونهاي عملكردي خواهيم پرداخت و سعي خواهيم نمود زير آزمايشهاي اين گروه را تا حد امكان تشريح نموده و هدف از انجام هر يك را به اختصار توضيح دهيم . قبل از وارد شدن به مبحث فوق ابتدا اصطلاحاتي را كه در متون استاندارد مورد استفاده قرار گرفته است را عنوان مي كنيم :
ميله فشار (Pushrod) : ميله خروجي بوستر است كه وظيفه انتقال نيرو به پمپ ترمز را دارد .
ميله ترمز (Operatingrod) : ميله ورودي بوستر كه به پدال ترمز متصل است و وظيفه انتقال نيرو به بوستر را دارد .
پيشروي مؤثر (Effective stroke) : ميزان پيشروي ميله فشار كه حداقل مي بايست به اندازه حداكثر پيشروي پيستونهاي پمپ ترمز براي رسيدن به حداكثر فشار خروجي باشد.
نيروي نهايي عملكرد (Full loadworking point) : نقطه اي است كه بيشترين نيروي خروجي به واسطه عملكرد بوستر به دست مي آيد . از اين نقطه به بعد عملاً نقش بوستر حذف شده و نسبت تغييرات نيروي خروجي به تغييرات نيروي ورودي تقريباً برابر يك خواهد بود . اين نقطه را Vacum Run – Outpoint نيز مي گويند . زيرا خلاء از بوستر كاملاً خارج شده است .
انجام آزمونهاي عملكردي اغلب براي اطمينان از صحت عملكرد و نيز سلامت محصول بوده لذا اكثراً در انتهاي خط مونتاژ و به طور صد در صد بر روي محصولات و يا قبل از انجام آزمونهاي طولاني مدت دوام و يا سختي و قدرت انجام مي گيرند .
پيشروي مؤثر ميله فشار (Effective stroke of push rod) : براي رسيدن به حداكثر فشار خروجي در پمپ ترمز مي بايست پيستونها حداكثر كورس خود را طي نمايند .تغذيه اين مقدار پيشروي به وسيله ميله فشار صورت مي پذيرد پس ميله فشار بايد حداقل به ميزان حداكثر كورس پيستونهاي پمپ ترمز .
قابليت پيشروي داشته باشد . اين آزمون براي حصول اطمينان از اين قابليت انجام مي گردد به گونه اي كه پس از ايجاد خلأ mmhg 10+ـ500 در بوستر نيروي معادل kgr50 به ميله ترمز اعمال نموده و سپس ميزان حركت ميله فشاراندازه گيري مي شود.
لقي حركت ميله ترمز (Operating rod play stroke) : براي اينكه خلاصي حركت ميله ترمز براي رسيدن به يك نيروي خروجي در محدوده مجاز باشد . اين آزمون انجام مي گردد. روش انجام آن بدين گونه است كه ابتدا خلأ mmhg 10+ـ500 را به بوستر وصل نموده و نيرويي مععادل kgf 2 به ميله فشار وارد مي كنيم (در اين هنگام هيچگونه نيروي ورودي به ميله ترمز اعمال نشده است ) سپس به ميله ترمز به اندازه اي نيرو وارد مي شود كه نيروي خروجي kgf 5 قرائت گردد. در اين هنگام پيشروي ميله ترمز اندازه گيري مي شود .اين مقدار مي بايست در بيشترين اندازه خود (mm) 7/0 باشد.
نشتي هوا (Air tightness ) :
اين آزمون در وضعيت «بدون عملكرد» و «عملكرد» انجام مي شود .
همانطور كه مي دانيد بوستر محفظه اي است كه توسط ديافراگم به دو قسمت تقسيم شده است . هنگامي كه بوستر هيچگونه عملكردي ندارد اين دو قسمت با هم در ارتباط بوده و خلأ ايجاد شده در هر قسمت با هم در ارتباط بوده و خاأ ايجاد شده در هر دو قسمت از بوستر به يك ميزان است .
اطمينان از اينكه اين دو محفظه بوستر با فضاي خارج هيچگونه ارتباطي ندارد امري ضروري است . لذا در حالت بدون عملكرد خلأ mmHg 10+ـ500 را در بوستر ايجاد نموده و پس شير ارتباطي منبع خلأ با بوستر قطع مي شود . ميزان افت خلأ را پس از 15 ثانيه در بوستر اندازه گيري مي كنيم . اين ميزان مي بايد حداكثر mmHg 25 باشد.
در حالت عملكردي ، ارتباط اين دو محفظه با هم قطع شده و محفظه اول (محفظه كاري) با اتمسفر ارتباط برقرار مي كند ؛ اختلاف فشار به وجود آمده در دو محفظه بوستر ، عمل تقويت را انجام مي دهد . پس اطمينان از قطع بودن ارتباط دو محفظه در حالت عملكرد نيز اهميت داشته ، لذا براي حصول اين اطمينان خلأ mmHg 10+ـ500 را به بوستر متصل كرده و پس از قرار دادن ترمز در موقعيت 10 +ـ70 درصد پيشروي مؤثر با اعمال نيروي بيشتر از نيروي Full load ارتباط منبع خلأ با بوستر قطع مي شود . ميزان افت خلأ پس از مدت زمان 15 ثانيه حداكثر mmHg 25 مجاز است .
مشخصات ورودي و خروجي (Input/output chartacteristic) :
در اين آزمون كه يكي از مهمترين آزمونهاي اين بخش است .به ارزيابي خصوصيات عملكردي بوستر مي پردازيم . اين آزمون به منظور بدست آوردن يك منحني رفتاري و عملكردي از بوستر در طول پيشروي مؤثر انجام مي شود و مي بايست به طور پيوسته و با نرخ پيشروي ثابت ترسيم گردد. بديهي است اين منحني به دليل ثابت نبودن نرخ پيشروي بر روي اتومبيل و با نيروي متغير ورودي قابل دستيابي نخواهد بود .
بوستر را روي پايه ها قرار داده و بستهاي پايه ها رابا گشتاور مناسب ، سفت و محكم مي بنديم و مطمئن مي شويم كه راستاي اعمال نيروي ورودي كاملأ در جهت محور بوستر و در راستاي ميله فشار قرار گرفته باشد . مكانيزم به گونه اي طراحي مي شود كه بوستر بعد از رسيدن به پيشروي مؤثر ، كاملاً به موقعيت اوليه خود باز گردد . نيروسنجي براي اندازه گيري نيروي ورودي(N9000-0)در بين مكانيزم اعمال نيرو و ميله ترمز و همچنين نيروسنجي براي اندازه گيري نيروي خروجي (N9000-0 ) پس از ميله فشار و در جلوي بوستر مطابق شكل (2) قرار مي گيرد دقت اندازه گيري 5/0 درصد است .
همچنين يك وسيله اندازه گيري خطي به منظور مشخص نمودن ميزان پيشروي نيز در دستگاه تعبيه شده است . سپس بوستر به وسيله يك لوله كه بر سر راه آن يك شير كنترل ، يك گيج خلأ و يك شير قطع و وصل وجود دارد به منبع خلأ وصل مي گردد . با راه اندازي دستگاه و اعمال نيروي ورودي به ميله ترمز تغييرات نيروي ورودي و خروجي به صورت يك منحني مطابق شكل (3) براي هر بوستر ترسيم مي گردد .
در اين منحني كه رفتار بوستر در يك سيكل رفت و برگشت مشخص گرديده نقاط مختلفي وجود دارد كه هر كدام بيانگر رفتاري از بوستر است اين نقاط به شرح ذيل هستند:
APPLY :
منحني رفتبوستر كه در واقع همان منحني رفتاري بوستر است .
Release :
برگشت كامل منحني و بوستر به حالت اوليه خود بدون اينكه نيروي ورودي بر روي ميله فشار باشد .
Cutin :
نيروي ورودي مورد نياز براي عمل كردن دريچه سوپاپي كه به منظور كنترل نئوماتيكي بوستر تعبيه شده تا توليد يك نيروي خروجي .
اين نقطه را Working stating point نيز مي نامند .
Vacuum run outline :
اين خط با دو يا چند نقطه بر روي منحني ورودي /خروجي تعريف مي شود كه در اين منطقه از منحني اثر خلأ در بوستر از بين رفته و لذا نسبت نيروي خروجي به نيروي ورودي نيز تغيير مي كند به نحوي كه ديگر نسبت تغييرات نيروي خروجي به تغييرات نيروي ورودي برابر يك خواهد بود .
Vacuum run out point :
از تقاطع دو خط vacuum run out line و power slop به دست مي آيد اين نقطه كه به Full load working point نيز معروف است كه در آنجا بيشترين نيروي خروجي به ازاي نيروي كمكي بوستر به دست مي آيد .
Initial rise :
اين نقطه كه Jump up نيز ناميده مي شود از تقاطع خط power slope و خط عمود بر Cutin به دست مي آيد .در واقع در اين نقطه ارتباط بين دو محفظه بوستر با هم قطع شده و محفظه اول كه در سمت پدال ترمز قرار دارد با اتمسفر ارتباط برقرار مي كند .ارتباط ناگهاني محفظه كاري با اتمسفر و اختلاف فشار بين دو محفظه بوستر موجب پرش ناگهاني و ايجاد نيروي خروجي تا نقطه initial rise مي گردد.
Hysteresis :
اختلاف تغيير نيروي خروجي به ازاي تغيير نيروي ورودي .اين عملكرد در بالاي Initial rise و پايين تر از Vacuum run out point است . اين نقطه در بعضي از استانداردها به Servo ratio نيز معروف بوده و در شكل با نسبت d/c نشان داده شده است .
Return cut – out :
نيرو يوردي كه در آن نيروي خروجي كاهش يافته و به صفر مي رسد .
براي مدل هاي مختلف بوستر ، اعداد و ارقامي براي هر يك از موارد بالا به عنوان استاندارد طراحي مطرح شده و محدوده عملكرد صحيح بوستر مشخص شده است . لذا با توجه به مدل بوستر و منحني به دست آمده صحت كاركرد بوستر معين مي گردد. در روبرو نمونه اي ا زمنحني يك بوستر سالم آورده شده است .
زمان برگشت (Return characteristic) :
در اين آزمون زمان برگشت ميله ترمز به حالت اوليه اندازه گيري مي شود . با اين آزمون عكس العمل فنر و مكانيزم بوستر براي برگشت به حالت اوليه و نيز باز بودن مجاري هوا در بدنه سوپاپ كنترل مي گردد زيرا در اثر بسته بودن مجاري ، عمل مكش در يكي از محفظه هاي بوستر رخ داده و مانع برگشت سريع ميله ترمز و يا اهرم پدال خواهد شد. روش تست به اين ترتيب است كه پس از اتصال خلأ به بوستر ، نيرويي بيش از نيروي Fulload به ميله ترمز وارد كرده و ناگهان ميله ترمز را رها مي كنيم . زمان بازگشت ميله ترمز به موقعيت اوليه ، اندازه گيري مي گردد . اين زمان مي بايست از 5/1 ثانيه كمتر باشد.
عملكرد در دماي پايين (Low temperture working) :
در اين آزمون هدف ، سنجش عملكرد بوستر و خصوصاً قطعات لاستيكي آن در برودت و سرما است . ابتدا بوستري كه آزمونهاي عملكردي قبلي را به خوبي گذارنده باشد پس از ثبت نتايج آن در داخل يك محفظه سرد با دماي c2+ـ30- (در بعضي از استانداردها c 3+ـ40- نيز ذكر شده ) و به مدت 16 ساعت قرار داده سپس در همان دما آزمونهاي نشتي و I/O بر روي آن انجام مي گيرد با اين توضيح كه Servo ratio و Initial rise مي توانند 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند.
عملكرد در دماي بالا (High temperature Working) :
در اين آزمون نيز عملكرد بوستر و خصوصاً قطعات لاستيكي آن در گرما حرارت ، مورد ارزيابي قرار مي گيرد . شرايط آزمون دماي c 2+ـ120 و مدت 3 ساعت براي يك بوستر سالم است . پس از تست نيز مطابق آزمون برودت كليه آزمونهاي نشتي با بار و بدون بار و I/O به روي بوستر و در همان محفظه گرم انجام مي گيرد . نقاط Servo ratio و Initiale مي توانند 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند. 80 درصد يا بيشتر از مقدار اندازه گيري شده در دماي محيط باشند.
تحليلي بر آزمونهاي مجموعه بوستر
استاندارد KES D-C 65
از آزمونهاي بيان شده در اين گروه ، نشتي هوا و مشخصات ورودي و خروجي بود و عنوان شد كه در آزمون ورودي و خروجي ، رفتار بوستر توسط نموداري كه بيانگر ورودي است مورد ارزيابي قرار مي گيرد و در آزمون نشتي هوا ، افت خلاء در 70% پيشروي ميله ترمز اندازه گيري مي شود .
از نقايص آزمون نشتي مي توان به اين نكته اشاره كرد كه افت خلاء در حين عمل ترمزگيري محاسبه نشده و مورد ارزيابي قرار نمي گيرد در حاليكه بعضاً مشاهده مي گردد، نمودار رفتاري بوستر در حين عملكرد با پرسشهاي ناگهاني همراه بوده كه اكثراً بدليل بروز نشتي در طول پيشروي ميله ترمز و يا ميله فشار اتفاق افتاده است .
همانطور كه گفته بوديم بوستر ترمز محفظه اي است كه بين پدال به دو قسمت تقسيم شده است . اين دو قسمت را محفظه كاري و محفظه خلاء ناميده ايم .
وقتي كه هيچ فشاري به پدال ترمز اعمال نشده است ، شير مكش هوا بسته و شير خلاء باز بوده و در اين حالت هر دو محفظه خلاء و كاري داراي فشار يكساني در حدود Kpa70 پايين تر از فشار اتمسفر هستند.
البته اين در حالتي است كه موتور اتومبيل روشن بوده تا بواسطه جابجايي پيستونها هواي داخل بوستر از راه منيفليد و لوله ورود خلاء تخليه گردد.
زماني كه به پدال ترمز فشار اعمال مي گردد ، شير خلاءبسته شده و شير مكش هوا باز مي شود كه نتيجه اين عمل قطع ارتباط دو محفظه با هم و نيز ارتباطي محفظه كاري با اتمسفر را موجب مي گردد . در اثر اين ارتباط و اختلاف فشار موجود هواي محيط بداخل محفظه كاري هجوم آورده و نيرويي را بر سطح پيستون اعمال مي كند .
نيروي رانش و كششي كه در اثر اختلاف فشار بين دو محفظه بر سطح پيستون اعمال مي گردد همان نيروي تقويتي مورد نظر بوده كه در نهايت موجب پيشروي آسانتر ميله و نيز فشار سازي پمپ ترمز خواهد شد تا اعمال ترمزگيري با صرف نيروي كمتري از جانب راننده انجام پذيرد . حال اگر مجرايي به غير از شير مكش هوا براي ارتباط با اتمسفر وجود داشته باشد چه رخ خواهد داد ؟
جهت دست يابي به پاسخ اين سؤال دو آزمون طراحي شده بطوريكه برروي يك بوستر و در هر دو طرف آن شيري تعبيه شد.
در آزمون اول شيري را كه در دو طرف محفظه كاري قرار داشت در حين عملكرد و در حدود ميانه كورس براي لحظه كوتاهي باز كرديم تا هواي محيط بتواند از راه ديگري بداخل بوستر جريان يابد . نتيجه كار در نمودار شكل (2) نشان داده شده است.
همانطور كه از نمودار مشخص است نيروي ورودي براي يك لحظه كاهش يافته ولي همچنان افزايش نيروي خروجي را شاهد هستيم . اين بدان معني است كه راننده براي يك لحظه زير پاي خود را خالي حس مي كند . حال چقدر اين ميزان نشتي بيشتر باشد احساس خالي شدن زير پانيز بيشترخواهد شد بطوريكه گاهي اوقات مشاهده شده است پدال با اندك نيرويي تمامي كورس را به خودي خود طي نموده و خودرو ناگهان متوقف مي شود.
در آزمون دوم شير تعبيه شده در قسمت محفظه خلاءرا تقريباً در ميانه كورس براي لحظه كوتاهي باز و بسته مي كنيم .
همانطور كه در نمودار شكل (3) مشخص است بر خلاف حالت قبلي براي لحظه اي نيروي ورودي افزايش يافته ولي نيروي خروجي بدون تغيير و ثابت مانده است . اين بدين معني است كه راننده در هنگام ترمز گرفتن با مقاومت پدال ترمز مواجه شده و بنابراين براي گرفتن ترمز بايد نيروي بيشتري را صرف كند . در اين حالت به اصطلاح ترمز زير پاي راننده چوب شده است .
اين حالت به اين دليل رخ مي دهد كه براي يك لحظه اختلاف فشار بين دو محفظه كاهش يافته و ضريب تقويت نيز كاهش مي يابد . گاهي اوقات مشاهده شده است كه بدليل بروز نشتي بيش از حد در محفظه خلاء فشار در اين قسمت بيشتر از فشار محفظه كاري بوده و در نتيجه تبديل به يك نيروي مقاوم در برابر نيروي پاي راننده و در نتيجه پيشروي پيستون شده است .
خالي كردن ترمز و يا چوب شدن آن به عوامل ديگري نيز در سيستم ترمز مي تواند بستگي داشته باشد كه در آينده به اين عوامل نيز اشاره خواهيم كرد.
كاربرد ابزارهاي بهبود كيفيت Desing Of Experiments :
تعريف طراحي آزمايشات :
DOE عبارت است از ايجاد تغييرات هدفمند در وروديها يا مشخصه هاي يك فرآيند به منظور آزمايش و مشاهده تغييرات حاصل در خروجيها يا نتايج.
در واقع يك فرآيند ،تركيب ماشينها ، مواد ، روشها ، انسان ، محيط و اندازه گيريهاي مربوطه تشكيل شده كه در نهايت منجر به توليد يك محصول يا خدمت مي گردد . طراحي آزمايش يك راهكار علمي است كه به شما اين امكان را مي دهد تا در زمينه درك بهتر از فرآيند ،دانش بيشتري (به صورت سيستماتيك) كسب نموده و بر چگونگي اثر مشخصه هاي ورودي بر نتايج ، احاطه پيدا كنيد .
اجراي DOE بر روي بوستر ترمز در شركت صنعت و هنر
آزمونهاي عملكرد (PERFORMANCE) بر روي مجموعه بوستر ترمز كه شامل نه آزمايش است ، زمينه را براي آزمونهاي مراحل بعد (سختي و قدرت ، دوام ، مقاومت جوي و صدا) فراهم مي سازند . در بين آزمونهاي عملكرد ،آزمايش input/out put characteristic بسيار حائز اهميت است . زيرا پس از انجام آن خصوصيات بوستر مشخص مي گردد .در انجام اين آزمايش دستگاه I/O با اعمال نيروي يكنواخت به ميله ترمز (operating rod) به عنوان نيروي ورودي و اندازه گيري نيروي خروجي بوستر ، منحني (ورودي - خروجي) رفتار بوستر ترمز را رسم مي نمايد.
در اين منحني پارامترهاي INITIAL RISE, POWER SLOPE , CUTIN مشخص مي شود . با توجه به موارد ذكر شده و شناخت به اينكه تغييرات ابعادي اندك در برخي قطعات بوستر ، در نتايج پارامتر Initial Rise موثر واقع خواهد شد ، تصميم به اجراي DOE بر روي مقدار پاسخ Initial Rise براي بهبود مستمر فرآيند ساخت بوستر ترمز گرفته شد.
اهداف اجراي DOE بر روي بوستر ترمز به قرار زير است :
1- تعين مؤثرترين و مهمترين عوامل كنترل فرايند و كاهش موثر هزينه ههاي كيفيت نظير ضايعات ، دوباره كاري و بازرسي .
2- تعيين نحوه تأثير مشخصه هاي كنترلي يا ورودي هاي فرايند بر روي مشخصه هاي كيفي يا عملكردي فرآيند و محصول در كوتاهترين زمان و با كمترين هزينه ممكن.
3- مدل سازي فرآيند و تعيين رابطه وروديها و خروجي هاي (محصول يا عملكرد) فرآيند و اقدام جهت بهبود مستمر محصول و فرآيند با كمترين هزينه و در كوتاهيرين زمان .
4- غير حساس نمودن مشخصه هاي كيفي نسبت به عواملي كه امكان كنترل آنها وجود ندارد و باعث افزايش ضايعات و نقصان عمل كرد مشخصه هاي كيفي مي گردد.
5- تعيين محدوده مجاز يا تلرانس عوامل كنترل فرآيند (به صورت علمي ) به نحوي كه عملكرد يا مشخصه هاي كيفي مورد نظر هميشه در محدوده مجاز تعريف شده قرار بگيرند .
6- تدوين دانش فني عملكردي (شناخت ) محصول يا فرآيند با توجه به عملكرد و مشخصه هاي كيفي آنها و اقدام براي كاهش مؤثر هزينه و زمان توسعه و بهبود محصول و فرآيند .
چگونگي اجراي طرح :
اجراي DOE را به دو فاز: 1 - طراحي آزمايش ، 2- انجام آزمايش ، تجزيه و تحليل داده ها و نتيجه گيري تقسيم نموديم .خلاصه اي از فاز طراحي آزمايش بر روي بوستر خلأ ترمز ارائه مي گردد.
فاز 1 ؛ طراحي آزمايش
در بررسي هاي اوليه با نظر سنجي و استفاده از تجربيات كارشناسان ومهندسين شركت (Brainstorming) پنج عامل به عنوان مؤثرترين عوامل تأثير گذار بر نتايج Initian Rise و هر يك از اين عوامل در دو سطح (حد پايين و حد بالا ) مشخص گرديد.:
A – عمق بدنه سوپاپ Valve Body Depth
B – سختي ديسك واكنش Reaction Dask Hs
C- ارتفاع پيستون سوپاپ Reaction Piston Height
D- اندازه شيار پيستون سوپاپ Reaction piston groove
E- ارتفاع درب بوستر Reacr shell height
در نتيجه5 = K (تعداد عوامل موثر ) 2=P (تعداد سطوح عوامل )مي شود.. بنابراين
Run=pk=25=32 (تعداد اجرا در طرح عاملي كامل )محاسبه خواهد شد .
در اين طرح پنج درجه آزادي مربوط به اثرات اصلي و 10 درجه آزادي مربوط به اثرات متقابل دو گانه مي شود . با توجه به اينكه بعضي از اثرات مرتبه بالاتر ناچيز هستند ، مي توان از يك طرح عاملي كسري2/1 (Fractional Factorial Design) با 16 اجرا استفاده نمود و اطلاعاتي در مورد اثرات اصلي و اثرات متقابله مرتبه پايين بدست آورد :
Run =Pk/2=Pk-1=25-1=16 تعداد اجرا در طرح عاملي كسري 2/1
جدول اجراي طرح :
علامت منفي در جدول نشانه حد پايين اندازه اثر (Low) و علامت مثبت در جدول نشانه حد بالاي اندازه اثر(High) است .
تعداد تكرار پاسخها (Response) براي اينكه با حداقل 95 درصد اطمينان (α=5) به جواب صحيح برسيم 3 يا بيشتر است (n≥5) . درنتيجه به ازاي n=3 تعداد كل بوسترهايي كه بايستي مونتاژ وآزمايش گردند 48 عد است .
اثرات متقابل :
E=ABCD مولد طرح كسري يك دوم است
AB-AC-AD-BC-CD-ABC-ABD-ACD-BCD-E=ABCD
يكسان قرار دادن E و ABCD به اين معني نيست كه اثرات Eو ABCD يكسان هستند ، بلكه بدين معني است كه ارزيابي ستون هاي مذكور را نمي توان از يكديگر جدا كرد ، اگر مشخص شود كه ستون E مهم است ، يا به خاطر E است يا به خاطر ABCD و يا تركيبي از هر دو تعيين رابطه معرف به شكل زير است :
I=E*E=(ABCD)=(ABCDEستون
واحد (ستوني كه مقدار كدي آن تماماً 1+ باشد .)
I=ABCDEرابطه معرف
با رابطه معرف تعريف تمامي اثرات ديگر نام شده در يك طرح عاملي كسري ،امكان پذير است .
تفكيك پذيري (RESOLUTION)
از رابطه معرف مشخص مي گردد كه تفكيك پذيري طرح پنج است .(RV) .
در يك طرح با تفكيك پذيري پنج؛
الف – اثرات اصلي با اثرات اصلي و نيز با اثرات متقابل درجه دو دگرنام نمي شود .
ب ـاثرات متقابل درجه دو با اثرات متقابل درجه دو دگر نام نمي شود ولي با اثرات متقابل درجه سه دگر نام مي شوند .
اثرات دگر نام:
قبل از اجراي آزمايشات اثرات دگر نام جدول طرح بايستي بررسي گردد تا بتوان در صورت ايجاد اثرات دگر نام شده نامطلوب موارد ذيل را اعمال نمود :
الف – مي توان مولد ديگري را انتخاب نمود .
ب- به اجراي تعداد بيشتري آزمايش مبادرت ورزيد.
ج – تعداد يك عامل يا بيشتر را ثابت نگه داشت .
باضرب هر اثر در رابطه معرف ، هم اثر (دگر نام) آن اثر تعين مي گردد.
كاربرد ابزارهاي بهبود كيفيت
در فاز اجرا و تحليل آزمايش ،با اجراي طرح عاملي كسري پنج عامل با 16 آزمايش و 3 بار تكرار ،هر آزمايش داده هايي بشرح جدول (1) بدست آمده است . مقادير Ϋ ميلنگين مقادير پاسخ (Initial Rise) بدست آمده براي 3 تكرار از هر آزمايش (اجرا) مي باشد.
در مرحله اول تحليل داده ها،ميانگين پاسخها را براي هر مجموعه ستون مقادير (-)و سپس براي هر مجموعه ستون مقادير (+) محاسبه مي كنيم.
حال به رتبه بندي عوامل از لحاظ تأثير آنها در متغير پاسخ مي پردازيم در اين مرحله سه راه پيش رو داريم.
1- بررسي ترسيمي
الف – ترسيم نمودار تأثير
در اين نمودار توسط شيب خط ، درجه تأثير عوامل تأثير سنجيده مي شود، يعني هر چه شيب خط زيادتر باشد ،عامل تأثير گذارتر مي باشد.
ب – ترسيم نمودار پاراتو
از روي نمودار pareto عامل يا عواملي كه بيشترين تأثير را روي متغير پاسخ دارند مي توان مشخص نمود.
محاسبه كه در جدول شماره (2) صورت پذيرفت در رسم نمودار پاراتو بكار مي رود.
2- تجزيه و تحليل واريانس
به غير از ابزار نموداري ، ابزار عددي نيز مي تواند در تجزيه و تحليل تأثير عوامل به ما ياريي دهند . بهترين ابزار ،ANOVA (Analys of Variance) مي باشد .
اين تكنيك نه تنها با رتبه بندي مقادير f عوامل مؤثرتري را مشخص مي كند بلكه حتي احتمال خطا در تشخيص مؤثرتربودن عوامل را نيز تعيين مي كند. (درصد احتمال اينكه عامل مؤثر نبوده و مؤثر در نظر گرفته شده است.)
مدل سازي رگرسيون Regression Modeling
به وسيله روش مدل سازي رگرسيون مي توان رابطه رياضي بين عوامل مؤثر و متغيير پاسخ را محاسبه نمود .
معادله پيش بيني: Y=Y+(ΔA/2)A+(ΔB/2)B+(ΔC/2)C+……
ترسيم نمودار تأثير
براي ترسيم نمودار تأثير ،ميانگين پاسخ را در تنظيمهاي (-)و(+) براي هر اثر رسم نموده و با يك خط راست آنها را بهم وصل مي كنيم .شيب هر خط اهميت هر عامل را نشان مي دهد.نمودار (1)
با توجه به نمودارهاي فوق ،روشن است كه مهمترين اثرها و اثرات متقابل A,B,ACD,CD مي باشند.
براي بررسي وجود اثر متقابل (CD) نمودار اثر متقابل بين عوامل D و C را رسم مي نماييم . نمودار (2).
با توجه به اينكه شيب دو خط (هر خط نشان دهنده دو سطح براي عامل مي باشد.) متفاوت است ، يعني با تغيير يك عامل اثر عامل ديگر تغيير مي كند . بنابراين وجود اثر متقابل CD اثبات مي گردد.
اين نتايج از طريق رسم نمودار پاراتو نيز قابل بررسي مي باشد .
ترسيم نمودار پاراتو
پيش فرض مراحل فوق ، نرمال بودن داده ها مي باشد . براي تست نرمال داده ها ، مي بايست از تجزيه و تحليل باقيمانده استفاده كنيم . با توجه به اينكه نمودارنرمال پلات بصورت يك خط راست تقريبي است (نمودار(4))و chart نيز تحت كنترل است ، نرمال بودن داده ها مشخص مي گردد.
در انتهاي بررسي و تجزيه و تحليل نتايج بدست آمده مشخص گرديد كه :
الف – سختي ديسك واكنش
ب – عمق بدنه سوپاپ
ج – تركيب اندازه ارتفاع و شيار پيستون سوپاپ بعنوان عواملل تأثير گذار در نتيجه آزمون مشخصه هاي ورودي- خروجي بوستر مي باشند.
با بدست آوردن معادله پيش بيني پارامتر Rise Initial از نتايج حاصله ،مي توان از اين معادله رياضي اندازه قطعاتي كه در فوق بعنوان عوامل مؤثر شناخته شده اند را مشخص نمود بطوريكه تهيه و بكاربردن اين قطعات در بوستر باعث مي گردد به نتيجه Initial Rise پيش بيني شده اي دست يابيم.
معادله رياضي پيشبيني در تعيين دقيق اندازه قطعات براي رسيدن به يك جواب مطلوب ما را ياري مي دهد.
پس با استفاده از روش DOE مي توان مدل رياضي از عملكرد اجزاء دستگاهها بدست آورد و بدين ترتيب محدوده متغييرها را بطور كامل مشخص نمود .
پمپ ترمز
پمپ ترمز در سيستم هيدروليك فشار هيدروليكي لازم را توليد و نيروي مورد نيازش را از پدال ترمز و يا از طريق بوستر مي گيرد و آن را مستقيماً به باقيمانده سيستم ترمز اصلي اعمال مي كند در واقع پمپ ترمز قلب سيستم ترمز مي باشد علاوه بر اين مايع ترمز كه مهمترين مايع موجود در خودرو مي باشد را در خود نگهداري مي كند.
پمپ ترمز يك مداره (Single Master Cylinder)
پمپ ترمز شامل قطعاتي از قبيل : پوسته – پيستونها – كاسه نمدهاي اوليه و ثانويه – مخزن روغن – فنر و غيره مي باشد . يك نمونه از انواع پمپ ترمز در شكل 2 نشان داده شده است كه توسط ميله فشار پيستون آن تحت تأثير نيروي ورودي قرار مي گيرد پيستون توسط دو قطعه لاستيكي (كاسنمد اوليه و ثانويه ) با ديواره سيلندر آببندي شده است . ديواره سيلندر كاملاً پوليش خورده مي باشد . و تا صافي سطح مناسبي صيقل شده است .
هنگاميكه پيستون توسط پدال به جلو رانده مي شود مايع درون سيلندر تحت فشار قرار مي گيرد و از كانال خروجي روغن كه در انتهاي پوسته قرار دارد همچنين از طريق خطووط لوله در مجموعه مونتاژ شده سيستم ترمز ،نيروي لازم را به سيلندرها اعمال مي كند .
ارتباط بخش تحت فشار سيلندر با مخزن به كمك يك سوراخ تعادل خيلي كوچك امكان پذير مي باشد اين دريچه كوچك به فاصله خيلي كم از كاسنمد اوليه قرار دارد و پس از به حركت در آمدن پيستون و عبور آن از دريچه تعادلي فشار به درون پوسته افزايش مي يابد به همين دليل است كه مي توان نقش پوسته را به عنوان يك مخزن تحت فشار پر اهميت دانست با توجه به اهميت فوق العاده ترمز در وسايل نقليه و نقش حياتي آن افزايش ضريب اطمينان از عملكرد صحيح سيستم هيدروليكي همواره مورد توجه سازندگان بوده است براي كاهش خطا و جلوگيرياز بروز هر گونه نقص با روش هاي مختلفي ضريب اطمينان قابل افزايش مي باشد. يعني دو پمپ ترمز بطور موازي به پدال ترمز وصل شود .
مشكل اين روش ، تقسيم عملكرد پدال بين دو پمپ ترمز مي باشد اين روش براي تقسيم بندي خروجي پدال به نسبتهاي مورد نياز هر سيلندر مشكل مي باشد به همين دليل است كه پمپ ترمز دو مداره استفاده مي شود كه در ادامه آن را بررسي مي كنيم .
