Hidrolik Bir Direksiyonun Modellenmesi Ve Performansının Teorik Değerlendirilmesi
-Modeling Of A Hydraulic Power Steering System And Theoretical Evaluation Of Its Performance
Bu çalışmada hidrolik güç destekli bir direksiyon sisteminin iki ayrı nonlineer modeli geliştirilmiştir. Modellerde farklı alanlı bir güç pistonu ile nonlineer kontrol valfi karakteristiği ortak özellik olarak kabul edilmiştir. Modellerden birinde yük kütleseldir. Diğer modelde ise teker lastiğinin esnekliğini ve tekerle yer arasındaki kuru sürtünmeyi de dikkate alan bir yük kabul edilmiştir. Sistemin kontrol girişi, sürücünün direksiyona uyguladığı direksiyon açısı, bozucu giriş ise yolun tekerlere uyguladığı kuvvettir. Sistemin esas çıkışı tekeri yönlendiren uzvun konumudur. Ancak çalışmada kontrol valfi makarasının konumu, valf açıklığı ve direksiyon simidinde sürücünün hissettiği moment de incelenmiştir. Sistemin parametre değerleri orta sınıf bir binek taşıtı dikkate alınarak belirlenmiştir. Sistem performansını değerlendirmek amacıyla basamak ve rampa kontrol girişleri ve basamak bozucu giriş için sistem cevapları bulunmuştur. Ayrıca önemli sistem parametrelerinin sistem davranışına etkileri incelenmiştir. Sonuçlar, sistemin 5-95% yükselme süresinin 0,017 s dolayında olduğunu, sistemin bozucular karşısında yeterince sert olduğunu ve teker döndürme mafsal noktasına uygulanan 500 N'luk bir kuvvet karşısında bu noktanın yer değiştirmesinin yüzde bir mm'nin birkaç katı mertebesinde olduğunu göstermektedir.

In this study two nonlinear models of a hydraulically assisted power steering system were developed. A differential area power piston and a control valve with nonlinear characteristics were assumed in both models. A mass load was assumed in one of the nonlinear models. In the other model a load that includes tire elasticity and dry friction between the wheel and road was assumed. The control input to the system is the steering angle applied by the driver to the steering wheel, whereas the disturbance input is the force applied by the road to the wheels. The main output of the system is the joint position of the lever that orients the wheel. However, position of the control valve spool, the valve opening and the moment felt at the steering wheel by driver were also investigated in the study. The parameter values of a middle class passenger vehicle were used in the study. Step and ramp control inputs and step disturbance input were used to obtain the time responses. The effects of the system parameters on system behavior were also investigated. The results show that 5-95% rise time of the system is about 0.017 s. The system is sufficiently stiff against external disturbance forces; the movement of the joint which rotates the wheel is only a few hundredths of a mm, if an external force of 500 N is applied at that point.
GİRİŞ
Mekanik direksiyon sistemlerinde sürüş sırasında ve özellikle park etme sırasında yol tarafından tekerleklere uygulanan yüksek kuvvetlerin, direksiyon simidine uygulanan düşük kuvvetlerle yenilebilmesi direksiyon kutusu dişli oranının artırılmasıyla mümkündür. Ancak bu oranın fazla artırılması tepki süresini de artırmaktadır. Yük tarafından tekere uygulanan kuvvetleri yenebilmenin diğer bir yolu hidrolik güç desteği kullanmaktır. Hidrolik güç desteğinin kullanılması sonucu, manevrayı gerçekleştirebilecek sürücü kuvveti binek otomobillerde 65-70% ve ağır kamyonlarda 80-85% oranında azaltılabilmektedir. Hidrolik güç destekli direksiyon sistemi, mekanik direksiyon sistemi elemanlarına, kontrol valfi, güç silindiri ve hidrolik güç kaynağı (hidrolik pompa, yağ dağıtım ve boşaltım hatları ve hidrolik sıvı deposu) gibi elemanlar eklenerek oluşturulur.
Hidrolik güç destekli direksiyon sistemlerinde temel eleman, bir kontrol valfi ve güç silindirinin oluşturduğu bir hidrolik izleme mekanizmasıdır. Hidrolik güç destekli direksiyon sistemlerinin güç kaynakları sabit debili olduğundan kullanılan kontrol valfleri açık merkezlidir [1]. Kontrol valfleri hidrolik güç destekli direksiyon sistemlerinde döndürme dişlilerinin içine (kremayer ve pinyonda olduğu gibi), ya da iletim çubuğuna bağlı çalışacak şekilde dışına monte edilebilir. Mevcut sistemlerde kayar makaralı ya da döner makaralı 4-yollu valfler kullanılmaktadır. Bu çalışmada [3] kayar makaralı kontrol valfi kullanan bir hidrolik izleme mekanizması ele alınacaktır.
1.JPG

Ozan KARAKUL
Gazi Üniversitesi, , Makina Mühendisliği Bölümü, Maltepe 06570, ANKARA
Yücel ERCAN
Gazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Maltepe 06570, ANKARA

Eklenmiş Dosya

BK4.pdf (783,8 KB (Kilobyte), 58x kez indirilmiştir)

__________________

NuveRadyo Linki
Flatcast Tema Yapımı
Photoshop Dersleri Linki
Corel Draw Dersleri Linki
Corel PHOTO-PAINT Dersleri