بخشی از مقاله
چکیده
سیستمهای تعلیق فعال از عملگرهای فعال برای اعمال نیرو و کنترل ارتعاشات بدنه خودرو استفاده مینمایند. عملگرهای فعال در هنگام نیاز، انرژی ارتعاشات را جذب نموده و یا به سیستم انرژی تزریق می کنند. با به کارگیری سیستم بازیابی انرژی، بخشی از انرژی ارتعاشات سیستم تعلیق میتواند به انرژی الکتریکی تبدیل شده و ذخیره گردد.
یکی از مهمترین فاکتورهای مورد بررسی در طراحی ارابه فرود هواپیما بررسی اثرات ناشی از فرود هواپیما روی بدنه آن و نقش جاذب ارتعاش به عنوان جذب کننده انرژی ناشی از فرود می باشد. در این جا به تحلیل دینامیکی ارتعاشات ارابه فرود از دو روش تحلیلی و شبیه سازی نرم افزاری پرداخته شده است . ابتدا معادلات دینامیکی فرود هواپیما با شش درجه آزادی نوشته شده است . معادلات برای حل به فضای حالت تبدیل شده و توسط نرم افزار متلب حل شده است .
در روش دوم هواپیما در نرم افزار ادامس مدلسازی شده است . اولین گام در تحلیل یک سیستم ارایه یک مدل فیزیکی مناسب و دقیق می باشد . منظور از مدل الزاما مدل پیچیده نیست بلکه مدلی است که رابطه بین متغیرهای حالت سیستم را واقعی تر بیان کند و اهداف طراح آن سیستم را تامین کند . از این مدل های فیزیکی می توان جهت تحلیل پایداری، راحتی سفر و ضرایب سختی فنرها و ضرایب میرایی تحت تاثیر ناهمواری های جاده اشاره کرد . سیستم های تعلیق کنترل پذیر به دو گروه اصلی کنترل پیش خور و کنترل پس خور تقسیم می شود .
با توجه به تاخیر زمانی غیرقابل اجتناب در سیستم ها ی کنترل پذیر همواره عملکرد سیستم کنترل شده به طور دقیق متناسب با ورودی تحریک هم بود زمان نخواهد . برای رفع این مشکل از سنسورهایی درخودرو استفاده می شود . یاتاقان های مغناطیسی با توجه به ویژگی منحصر به فرد، در سال های اخیر بسیار مورد توجه محققان قرار گرفتهاند . با توجه به نوبودن این، زمینه تحقیقاتی در ایران هدف ازاین تحقیق تدوین فناوری بوده ودر اینجا،مراحل طراحی تحلیل و ساخت سیستم تعلیق مغناطیسی فعال ارائه می شود . فناوری به کار گرفته شده در این سیستم در واقع به عنوان پیشنیاز و به منظور توسعه آن برای دستیابی به پیاده ، دانش ساخت یاتاقان مغناطیسی سازی شده است.
مقدمه
اگر همه جاده ها کاملا هموار بودند، و هیچ پستی و بلندی و نیز خمیدگی نداشتند، اصلا نیازی به سیستم تعلیق نبود . وظیفه سیستم تعلیق مصون نگاه داشتن سرنشینان از ضربات انتقالی به چرخ ها در حین حرکت درجاده ها می باشد به این ترتیب، سیستم تعلیق اتاق و سرنشینان آن را از چرخ های جلو و عقب ایزوله کرده و سرنشینان را از حرکت های شدید به بالا و پایین که می تواند در جاده های ناهموار رخ دهد حفظ می کند . اجزاء اصلی سیستم تعلیق، فنرها و کمک فنرها هستند.
در مدل های ارایه شده صرفا به مشخصات فیزیکی سیستم تعلیق که شامل ضرایب مبرایی و ضریب سختی آن می باشد توجه می شود و در روابط به دست آمده اثرات شکل هندسی سیستم تعلیق منظور نمی شود. در مدل های ارایه شده صرفا به مشخصات فیزیکی سیستم تعلیق که شامل ضرایب مبرایی و ضریب سختی آن می باشد توجه می شود و در روابط به دست آمده اثرات شکل هندسی سیستم تعلیق منظور نمی شود. در این مدل مجموعه شناسی، بدنه، موتور و متعلقات بدنه خودرو و به عنوان جرم فنر بندی شده در نظر گرفته شده است. اکسل ها و تایر بعنوان جرم فنر بندی نشده هستند. سیستم تعلیق محور عقب و جلو خودرو صلب می باشد. بنابراین برای مدل هندلینگ در جات آزادی به صورت زیر خواهد بود.
ارابه فرود یکی از قسمت های مهم هر نوع هواپیما می باشد که کار جذب انرژی ناشی از فرود هواپیما را بر عهده دارد . در مراحل پس از طراحی بدنه وً طراحی یک هواپیما، طراحی ارابه فرود معمولا بال هواپیما انجام میشود . در واقع طراحی ارابه فرود به طراحی بدنه و چیدمان اجزاء هواپیما و محل مرکز ثقل هواپیما وابسته است
درسال های اخیر با افزایش نگرانی ها درباره آلودگی هواوکاهش منابع سوخت های فسیلی تلاش های زیادی برای یافتن یک سیستم مناسب جایگزین برای موتورهای احتراقی انجام شده است. درحالیکه تحقیقات بر روی انواع سیستم های قابل استفاده جهت تامین انرژی خودرو به عنوان یک راه حل ادامه دارد، خودروهای هیبرید برقی فوری برای این مشکل مورد توجه قرار گرفتهاند. عملگرهای سیستم تعلیق فعال میتوانند بسته به فرامین کنترلی ، در هر لحظه به سیستم انرژی تزریق نمایند و یا اینکه انرژی ارتعاشات سیستم را جذب نمایند. در سیستم های تعلیق فعال عمومی ، انرژی جذب شده از ارتعاشات به صورت گرما تلف میشود. اما با استفاده از یک سیستم بازیابی انرژی میتوان این انرژی را به صورت الکتریکی تبدیل نموده و در یک منبع ذخیره انرژی الکتریکی انباشت و در سیستم های جدید تعلیق الکترونیکی به کار برد.
مواد و روش ها
خودروهای هیبرید برقی، با توجه به نوع ترکیب دو منبع قدرت به انواع هیبرید سری، هیبرید موازی و هیبرید ترکیبی تقسیم می شوند. در خودروی هیبرید موازی هر دو منبع قدرت به زنجیره قدرت خودرو متصل شده و میتوانند به طورجداگانه خودرو را به حرکت در آورند. سیستم تعلیق فعال در خودروهای هیبرید، انرژی مورد نیاز خود را از منبع ذخیره انرژی الکتریکی دریافت می نماید و انرژی بازیا ب شده خود را نیز در آن ذخیره می کند. باتری ها متداولترین وسیله ذخیره انرژی الکتریکی هستند که در خودروها مورد استفاده قرارمیگیرند. به این ترتیب، انرژی مورد نیاز سیستم تعلیق فعال به صورت غیر مستقیم توسط باتری های خودرو تأمین میگردد.
نمودار شبیه سازی سیستم تعلیق فعال برای یک سیستم دو درجه آزادی نشان داده شده است. در این سیستم، یک جرم متمرکز در نظر گرفته شده است که برروی یک چرخ قرار داده شده و توسط یک فنر و میراکننده و عملگر فعال به آن متصل شده است و چرخ بر روی جاده ناصافی حرکت مینماید. همانطور که در شکل پیداست، مدلِ سیستم تعلیق در هر لحظه تحریکجاده رادریافت نموده و جابجایی و سرعت و شتاب بدنه و چرخ را محاسبه مینماید. سپس با توجه به جابجایی و سرعت نسبی بدنه و چرخ، کنترل کننده نیروی مورد نیاز سیستم تعلیق فعال را محاسبه مینماید. این نیرو به مدل عملگر فعال داده می شود تا انرژی مورد نیاز آن محاسبه گردد و محدودیت سرعت و نیروی عملگر در آن اعمال شود. به این ترتیب نیروی عملگر فعال برای لحظه بعد محاسبه شده و به مدل سیستم تعلیق وارد می شود
