FRC-X versenyautó pneumatikus váltásrendszerének fejlesztése
FRC-X versenyautó pneumatikus váltásrendszerének fejlesztése
Száz András K1L9Y5 Mechatronikai mérnök BSc 3. félév 2023.09.27.
Ez a dolgozat a BME Motorsport csapat Formula Student versenyautójának egyik részfeladatát foglalja össze. A Formula Student egy konstruktőri versenysorozat, ami egy olyan összetett projekt, amely magában foglalja a tervezést, a gyártást, a tesztelést és a versenyzést. Segíti a résztvevő hallgatókat abban, hogy az elméletet átültessék a gyakorlatba, ezáltal kamatoztassák műszaki tudásukat és feladatmegoldó képességüket.
A 2022-23-as szezonban az egyik feladat az FRC-X váltás pneumatikájának megtervezése és annak karbantartása.
A fő cél a munkahenger erejének növelése, a nagynyomású palacknál használt regulátor térfogatáramának növelése, a rendszer strapabíróságának és megbízhatóságának javítása és a könnyebb szerelhetőség.
A munkahenger kiválasztása után egy új kuplung proporcionális szelepre is szükség volt, a könnyebb és pontosabb vezérelhetőség miatt.
A rendszer alapvetően két munkahengerből áll, az egyik a gyári motor váltó karját mozgatja, a másik pedig a kuplung kinyomó tengelyt húzza. A váltókart előre és hátra (fel vagy le váltásra) egy 5/2-es elektropneumatikus szelep váltja, a kuplungot pedig egy 3/2-es elektropneumatikus szelep működteti.
A proporcionális szelep vezérléséhez egy egyedi nyákot kellett tervezni. A kormányon elhelyezett kuplung kar egy potenciométerre van kötve, ami a motorvezérlőnek küldi a jelet, az pedig egy 0 és 5 Volt közötti analóg jellé alakítja, ezzel kapok egy 0 és 100% közötti értéket. Ezt az értéket pedig a proporcionális szelepnek egy 120 és 330 mA közötti átfolyó áramra kell átfordítani, amivel a szelepen átfolyó légmennyiséget lehet állítani.
A tervezett vezérlő nyák mellett egy tesztelésekre fejlesztett mikrovezérlős irányításra is szükség volt, ami a kuplung munkahengerre felfogatott pozíció érzékelő szenzorral validálja a kuplung pontos behúzásának mértékét, és segíti a kalibrációt, hiszen a behúzás mértéke nem lineárisan megegyező a kuplung működési távolságával, ezt a görbét megtalálva lehet biztosítani a pilótának a kuplung karon a lehető legnagyobb hasznos utat, ezzel segítve a pontos fogási pont megtalálását, az elindulást és a váltások idejének rövidítését.
szerző
-
Száz András
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Farkas Zsolt
Egyetemi adjunktus, Gép- és Terméktervezés Tanszék
