به‌منظور کسب هر چه بهتر داده‌های ارتعاش و صدا از سیستم محرک تسمه‌ای، باید بستری محکم و مناسب فراهم گردد. لذا موتور الکتریکی و مکانیسم انتقال توان تسمه‌ای، باید بر روی میزی محکم نصب گردد، بنابراین یکی از مهم‌ترین بخش‌های سیستم داده‌برداری میز آزمون است. لذا برای ساخت میز، شکل آن به همراه قطعات نصب‌شده سیستم محرک تسمه‌ای بر روی آن، ابتدا در نرم‌افزار سالید ورک[۸۵] مدل‌سازی و طراحی شد. سپس با توجه به شکل طراحی شده نرم‌افزاری آن و پس از چندین بار تغییر در شکل واقعی میز آزمون، میز بهینهای ساخته شد. شکل ۳-۱ (الف) میزآزمون و (ب) میزآزمون و میز دستگاهها را که در نرم‌افزار طراحی شده، نشان می‌دهد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
(الف) (ب)
شکل ۳-۱: (الف) میز آزمون (ب) میز آزمون و میز دستگاهها
به‌منظور کاهش ارتعاشات انتقالی از موتور الکتریکی به میز آزمون و درنتیجه به سیستم محرک تسمه‌ای، پایه‌های میز آزمون به‌وسیله پیچ به زمین محکم گردید. در این تحقیق به منظور کاهش خطای ناشی از صدای موتور الکتریکی بر روی عمل اندازه‌گیری صدا، موتور الکتریکی با جعبه‌ای مخصوص، از جنس یونولیت ایزوله[۸۶] گردید. شکل ۳-۲ میز آزمون ساخته‌شده، به همراه قطعات نصب‌شده سیستم محرک تسمه‌ای بر روی آن را نشان می‌دهد.
شکل ۳-۲: میز آزمون
۳-۲-۲- موتور الکتریکی
در این تحقیق از موتور الکتریکی سه فاز با توان یک اسب بخار، ساخت شرکت موتوژن[۸۷] تبریز، استفاده گردید. جدول (پیوست ۱) مشخصات فنی الکتروموتور مورداستفاده در این تحقیق را نشان می‌دهد. نقش الکتروموتور در سامانه، انتقال گشتاور دورانی به محور محرک پولی‌ها و تسمه است (شکل ۳-۳).
شکل ۳-۳: الکتروموتور
۳-۲-۳- یاتاقان[۸۸]
محور محرک پولی‌ها درون دو عدد یاتاقان (بوش) می‌گردد. یاتاقانها، محور سامانه محرک تسمه‌ای را به میز آزمون اتصال می‌دهند (شکل ۳-۴).
شکل ۳-۴: (الف) یاتاقان (ب) محل یاتاقانها
۳-۲-۴- محور محرک سیستم تسمه‌ای
این محور در دو سر آن پولی‌ها قرار دارد و عامل محرک سیستم تسمه‌ای است. شکل ۳-۵ محور محرک تسمه‌ای را نشان می‌دهد.
شکل ۳-۵: شافت محرک تسمه‌ای
۳-۲-۵- تسمه[۸۹]
برای انتقال توان دورانی از الکتروموتور به محور محرک پولی‌ها از تسمه وی شکل AX40-Li و دوران پولی‌های سامانهی محرک تسمه‌ای، از تسمه دندانه‌دار با مشخصات AX-34Li استفاده گردید. لازم به ذکر است که در
این تحقیق، تسمه دندانه‌دار دینام خودرو پراید، ساخت شرکت دیزل بلت[۹۰] کشور چین مورد تحلیل ارتعاشی و صوتی قرار گرفت (شکل ۳-۶).
شکل ۳-۶: تسمه
۳-۲-۶- پولی (چرخ تسمه)[۹۱]
برای مدل‌سازی سیستم محرک تسمه‌ای دینام خودرو، از پولی دینام خودرو پراید استفاده شد (شکل ۳-۷).
(الف) (ب)
شکل ۳-۷: (الف) پولی دینام (ب) سیستم محرک تسمه‌ای
۳-۲-۷- ارتعاش سنج[۹۲]
ابزاری است که کمیت مورداندازه‌گیری ارتعاش را برحسب واحدهایی مانند جابجایی، سرعت و شتاب تعیین می کند. محدوده اندازه‌گیری دستگاه در جدول (پیوست ۳) آمده است.
در این تحقیق به‌منظور کسب داده‌های ارتعاش تسمه از دستگاه ارتعاشسنج مدل(VB - 8203) ساخت شرکت لترون[۹۳] تایوان استفاده شد. ارتعاشسنج دارای سیستم داده‌برداری[۹۴] جهت ثبت اطلاعات و دارای پراب[۹۵] مجزا است. دستگاهی قابل‌حمل بوده که برای اندازه‌گیری شتاب، سرعت و نیز جابجایی ماشین‌های صنعتی و ماشین‌آلات دوار و غیره مورداستفاده قرار می‌گیرد. مشخصات فنی دستگاه در جدولهای (پیوست ۲ و پیوست ۴) درج گردیده است. قبل از هر بار اندازه‌گیری باید از سلامت و دقت کار ارتعاشسنج مطمئن شد. دقت دستگاه به نوع و مشخصات آن بستگی دارد؛ اما برای اطمینان از صحت و سلامت کار دستگاه، بایستی قبل از اقدام به اندازه‌گیری آن را با وسیله‌ای استاندارد (کالیبراتور) کالیبره نمود. کالیبراسیون دستگاه توسط شرکت برق صنعتی و ابزار دقیق نیروبخش ارزیابی گردید و صحت و سلامت و کالیبره بودن آن مورد تأیید قرار گرفت. ساده‌ترین روش کالیبراسیون آن، صفر کردن دستگاه در مکانی است که ارتعاش وجود ندارد. دستگاه دارای حافظه ثبت داده است. قابلیت اتصال به رایانه به‌وسیله کابل مخصوص[۹۶] و نرم‌افزار مخصوص را دارد. اندازه‌گیری توسط دستگاه بدین‌صورت انجام می‌گیرد که ارتعاشات از مجموعه حس‌گرهای داخل پراب دستگاه به داده بردار و سپس با بهره گرفتن از کابل به رایانه انتقال می‌یابد و ذخیره می‌شود (شکل ۳-۸).
(الف) (ب)
شکل ۳-۸: (الف) ارتعاشسنج (ب) ارتعاشسنج به همراه پراب آن
۳-۲-۸- صوت سنج[۹۷]
دستگاه صوتسنج ابزاری است که کمیت مورداندازه‌گیری صدا را برحسب دسی‌بل[۹۸] مشخص می کند.
برای اندازه‌گیری داده‌های صوتی، از دستگاه مدل ۴۰۱۳) -(SL ، ساخت شرکت لترون تایوان استفاده شد. قبل از هر بار اندازه‌گیری باید از صحت و دقت کار دستگاه مطمئن شد. دقت دستگاه به نوع و مشخصات آن بستگی دارد؛ اما برای اطمینان از صحت کار دستگاه بایستی قبل از اقدام به اندازه‌گیری آن را با وسیله‌ای استاندارد (کالیبراتور) کالیبره نمود. دستگاه مورداستفاده در این تحقیق، در آزمایشگاه کالیبراسیون شرکت مهندسی بهین سنجش مورد ارزیابی قرار گرفت و در تاریخ تیرماه نودوسه برای دستگاه گواهینامه‌ی کالیبره صادر گردید. توانایی اندازه‌گیری صدا در محدوده ۳۰ تا ۱۳۰ دسی‌بل را دارد. دارای حافظه، مینیمم و ماکزیمم و دارای نگه‌دارنده ماکزیمم است. توسط کابل مخصوص[۹۹] و نرم‌افزار مربوطه به رایانه اتصال می‌یابد. اندازه‌گیری به دو روش سریع و آهسته صورت می‌گیرد. در حالت سریع زمان پاسخ‌دهی دستگاه در حد میلی‌ثانیه است، اما در حالت آهسته زمان پاسخ‌دهی تقریبا در حد ثانیه است. مشخصات فنی دستگاه در جدول (پیوست ۵) آمده است. صوتسنج دارای حداقل سه بخش اساسی است: (الف- میکروفون ب- پردازشگر ج- نمایشگر)، کار میکروفون مبتنی بر اعمال فشار صوت بر سطح دیافراگم آن و ایجاد جریان متناظر الکتریکی است. میکروفون آن از نوع خازنی است. این میکروفون از یک خازنی تشکیل‌شده است که یکی از صفحات جوشن آن دیافراگمی است که تحت‌فشار یا کشش تغییر مکان پیدا می‌کند. فشار صوت وارد بر آن می‌تواند باعث تغییر فاصله‌ی دو جوشن شده و ظرفیت خازن را تغییر دهد. این نوع میکروفون در برابر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی و همچنین فشار مقاوم بوده ولی به رطوبت هوا حساس است. پردازشگر شامل تقویت‌کننده پالس، کاهش‌دهنده شبکه سرعت پاسخ دستگاه و مدارهای محاسب برای منظورهای خاص است. نمایشگر دستگاه ترازسنج صوت از نوع دیجیتالی است که دقت این نوع نمایشگر بیشتر است. پراپ (پراب مجموعه‌ای از سنسورها است. درواقع مجموعه‌ای از واحد حس کننده، واحد مبدل، واحد آماده کننده اطلاعات و واحد کاهنده است) دستگاه مجزا و قابل‌نصب بر روی آن است. شکل ۳-۹ دستگاه و پراپ آن را نشان می دهند.
شکل ۳-۹: دستگاه صوتسنج و پراپ آن
۳-۲-۹- میز محل نصب دستگاهها
این میز به‌منظور قرارگیری دستگاه‌های اندازه گیری بر روی آن ساخته شد (شکل ۳-۱۰). تکیه‌گاه‌های روی میز، محل‌های مناسبی برای نصب محکم پرابهای دستگاهها فراهم می کند. با نصب پرابها بر روی تکیه‌گاهها و قرار دادن این میز در نزدیکی میز آزمون، پراب دستگاه ارتعاشسنج بالای تسمه و مماس بر آن قرار می‌گیرد. پراب دستگاه صوتسنج نیز در مجاورت تسمه به‌صورت افقی قرار می‌گیرد و داده‌برداری به شکل بهتری انجام می‌گیرد.
شکل ۳-۱۰: میز دستگاهها
۳-۳- روش تحقیق
در پایش روش معمول برای تشخیص خرابی‌ها، شامل بررسی تغییرات قابل اندازه‌گیری سامانه با لحاظ مقادیر بدست آمده از پایش وضعیت دستگاه باحالت‌های سالم و معیوب است. برای این منظور داده‌های ارتعاش و صدا برای تشخیص عیب استفاده گردیدند. ابتدا در مرحله تحصیل داده‌ها، مقادیر ارتعاش و صدا در حالتهای سالم و معیوب تسمه با بهره گرفتن از دستگاه ارتعاشسنج و صوتسنج جمع آوری میشوند. سپس در مرحله پردازش داده‌ها، با بهره گرفتن از روش‌های نرم‌افزاری داده‌ها دستهبندی میشوند. درنهایت در مرحله استخراج ویژگی، به کمک توابع آماری مختلف، ویژگی‌های وابسته به داده‌های تسمه سالم و معیوب استخراج میشوند. شاخص های مهمی که رفتار تسمه را به‌خوبی تفسیر کند، صدا و ارتعاش هستند. پر واضح است که در این شرایط، تغییر در رفتار ارتعاشی و صوتی سامانه محرک تسمه‌ای به دلیل تغییر تسمه است. به‌منظور انتخاب تسمه دینام کارکرده و معیوب، تسمه‌های زیادی از چندین نمایندگی شرکت‌های خودروسازی جمع آوری گردید. میزان کارکرد آن از این طریق مشخص می‌شود که شرکت، زمان تعویض تسمه تایم، تسمه دینام و دیگر تسمهها را نیز تعویض می کند. با توجه به اینکه زمان تعویض تسمه تایم، به لحاظ میزان کارکرد آن برحسب کیلومتر تعیین می‌شود. لذا از این طریق میزان کارکرد تسمه دینام نیز مشخص می‌گردد. از آنجایی که بعضی از تسمهها قبل از آن میزان کارکرد تعویض شده بودند، اینها به‌عنوان کهنه انتخاب شدند. تسمه‌هایی که بیش از میزان کارکرد تعیین‌شده کارکرده بودند، به‌عنوان فرسوده انتخاب گردیدند. از بین تسمه‌های جمع آوری‌شده، آن‌هایی که ساخت یک شرکت و بیشترین فراوانی را داشتند، انتخاب گردیدند. تسمه نو نیز، با توجه به مشخصات تسمه‌های کهنه و فرسوده خریداری گردید. در این تحقیق از تسمه دینام دندانه‌دار[۱۰۰]، ساخت شرکت دیزل بلت[۱۰۱] کشور چین، استفاده گردید. باهدف، لحاظ کردن استاندارهای تسمه و پولی خودرو در تحقیق، پولی‌های دینام خودرو پراید بر روی محور محرک پولی‌ها، جاسازی گردید. تسمهها به سه گروه تسمه نو، کهنه و فرسوده تقسیم شدند.
برای اندازه‌گیری صدا و ارتعاش و تحصیل داده‌های مربوط به تسمهها به شرح زیر عمل شد. الکتروموتور و تجهیزات سیستم محرک تسمه‌ای روی میز آزمون نصب گردید. با دوران پولی محرک، توسط الکتروموتور، حرکت دورانی آن توسط پولی و تسمه وی شکل به محور محرک پولی و تسمهی مورد اندازه گیری انتقال یافت. موتور الکتریکی و محور محرک پولی‌ها، توسط پیچ و مهره به میز آزمون محکم بسته شده‌اند. با توجه به اینکه امکان جابجایی آنها بر روی میز آزمون وجود دارد؛ بنابراین می‌توان سفتی اولیه تسمه را تنظیم نمود. سفتی نهایی تسمهها نیز برای همه موارد آزمون داده گیری تسمهها، ثابت در نظر گرفته میشوند. با نصب هر تسمه، به‌وسیله تسمه سفت کن، مقدار سفتی را یک اندازه می‌نماییم. در تمام اندازه‌گیری‌ها، سفتی به حدی است که تسمهها در حد یک سانتی‌متر از شاخص موردنظر اجازهی بازی دارند. برای اندازه‌گیری صدا با بهره گرفتن از صوتسنج با توجه به شکل، باید روی میز به فاصله کمی از تسمه نصب شود. برای این منظور میکروفون دستگاه بر روی تکیه‌گاه میز دستگاهها نصب شد و جهت کسب داده‌های صوتی میز دستگاهها در فاصله کمی از میز آزمون قرار گرفت. همین‌طور برای اندازه‌گیری ارتعاش تسمه، ارتعاشسنج روی میز دستگاهها نصب و پراب دستگاه طوری روی تکیه‌گاهش قرار گرفت که با تسمه در تماس باشد. در این تحقیق با هدف کسب داده‌های ارتعاشی و صوتی تسمهها به‌طور همزمان، خروجی دستگاه‌های اندازه گیری به‌وسیله کابل مخصوص، به دو رایانه متصل میشوند (شکل ۳-۱۱).
شکل ۳-۱۱: اندازه‌گیری همزمان ارتعاش و صدا
جهت ثبت داده‌های صدا و ارتعاش از نرم افزار مخصوص دستگاه (لترون) استفاده گردید که شکلهای ۳-۱۲ و ۳-۱۳ به ترتیب محیط نرم افزارهای ارتعاشسنج و صوتسنج را نشان می دهند.
شکل ۳-۱۲: محیط نرم افزار ارتعاشسنج
شکل ۳-۱۳: محیط نرم افزار صوتسنج
