عنوان پایان‌نامه
طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه شبیه سازی ارتعاشات جاده ای برای محصولات کشاورزی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 831;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70244
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- رسول پژمان
- استاد راهنما
- سیدرضا حسن بیگی بیدگلی, جعفر مساح
- چکیده
- اکثر محصولات کشاورزی برای انتقال از محل تولید تا بازار فروش به وسیله کامیون حمل و نقل می¬شوند. ارتعاشات ناشی از حمل و نقل اثر قابل توجهی بر روی میزان صدمات وارد بر محصولات کشاورزی دارد. در بین محصولات کشاورزی، میوه¬ها و سبزیجات کالاهای هستند که به دلیل مقاومت کم در پوسته و رطوبت زیاد، حساسیت بیشتری در برابر آسیب¬های مکانیکی دارند؛ بنابراین فرآیندهای پس از برداشت مانند حمل و نقل و بسته¬بندی باید به صورتی انجام شود که آسیب کمتری به آن¬ها وارد شود.با توجه به این¬که فرکانس و شتاب ارتعاش در طی حمل و نقل با کامیون در جاده، به ترتیب در محدوده Hz 5/7 تا Hz 20 و شتاب g5/0قرار دارد؛لذا دستگاه شبیه¬ساز ارتعاشات جاده با هدف تامین فرکانس و شتاب ارتعاش در محدوده-های مذکور بر اساس معادلات ارتعاشی جرم خارج از مرکز طراحی و در نرم افزارهای مهندسی شبیه¬سازی شد. با استفاده از مدل شبیه¬سازی شده در نرم افزار Adamsاثر اندازه جرم¬های خارج از مرکز، میزان طول خارج از مرکز و فرکانس در تغییرات شتاب و فرکانس دستگاه شبیه¬ساز بررسی شد. مقادیر مطلوب پارامترهای اساسی دستگاه مانند مشخصات فنرها، جرم¬های خارج از مرکز و میزان خروج از مرکز تعیین شد. با در نظر گرفتن مقادیر پارامترهای به دست آمده از شبیه¬سازی، دستگاه شبیه¬ساز در کارگاه¬های گروه مهندسی فنی کشاورزی پردیس ابوریحان ساخته شد.منبع تولید توان دستگاه یک الکتروموتور سه فاز با سرعت 1400 دور بر دقیقه با توان 370 وات بود. از دو عدد چرخ دنده ساده با تعداد دندانه 57 و مدول 2 میلی¬متر استفاده شد. از دو عدد محور با قطر 20میلی¬متر و طول 260 میلی¬متر برای انتقال توان از الکتروموتور به چرخ دنده¬ها استفاده شد. از چهار عدد بلیرینگ UCP 204 برای یاتاقان بندی محورها استفاده شد. ابعاد میز ارتعاشی 600 در 900 میلی¬متر مربع در نظر گرفته شد. میزان جرم خارج از مرکز در محدوده 50 تا 150 گرم قابل تغییر بود. از چهار عدد فنر پیچشی فشاری با طول 140 میلی-متر، قطر حلقه 55 میلی¬متر، قطر مفتول 4 میلی¬متر با سختی 2800 نیوتن بر متر استفاده شد. پس از ساخت دستگاه صفحه میز ارتعاشی به 24 قسمت مساوی (شامل 15 گره) تقسیم¬بندی شد و سه گره میانی به عنوان مکان قرارگیری بار انتخاب شدند. سه عدد شتاب¬سنج پیزوالکتریک در جهات عمود بر روی یک مکعب فلزی با ابعاد 20×20×20 میلی¬متر مکعب پیچ شدند.م
- Abstract
- Abstract Most of the agricultural products are transported from the production position to the market by trucks. Vibrations caused by transportation have a considerable effect on the amount of damage to agricultural products. Among agricultural products, fruits and vegetables are the products that due to low resistance and high humidity of the skins have more sensitive to mechanical damages. Therefore, post-harvest processes such as transportation and packaging should be performed in a manner that makes them less vulnerable. Since the frequency and acceleration of vibration during transportation on the roads by truck were concentrated on the range of 7.5 Hz to 20 Hz and 0.5g, respectively. Therefore, the simulator of road vibrations device was designed and simulated on engineering software, based on the vibration equations of the eccentric mass with aiming of providing the mentioned frequency and acceleration of vibration. Using a simulated model in the Adams software, the effects of eccentric mass, the amount of eccentric length and frequency of acceleration were evaluated on the frequency and acceleration of the simulator device. The desired values of basic parameters of the system such as the characteristics of the springs, eccentric mass, and the amount of eccentricity were determined. Considering values obtained from the simulation, the simulator was fabricated in workshops of Department of Agro-technology, Aboureihan College, University of Tehran. A three-phase electromotor with 370-W power at 1400 rpm was used as power supply of the system. A pair of spur gears was used with 57 teeth and 2 mm module. Two axles with diameter of 20 mm and length of 260 mm were used for power transmission from the electromotor to the gears. Four bearings with No. of UCP 204 were used for bearing of axles. The dimensions of vibrating table were 600?900 mm2 . The amount of eccentric mass was adjustable in the range of 50 to 150 gram. Four compression springs with 140 mm length, 55 mm coil diameter, 4 mm wire diameter and constant of 2800 N/m were used. After fabricating the system, the vibrating table plate of system was divided into 24 equal parts (15 nodes) and three intermediate nodes were chosen for the load locations. Three piezoelectric accelerometers were screwed perpendicularly on a metal cube with dimensions of 20×20×20 mm3 . The mentioned cube along with screwed accelerometers was installed on each of 12 created nodes on the vibrating table plate using glue. The results of evaluations of the developed system showed that the intensity of the vibration at the vertical direction was greater than the horizontal and lateral directions. Evaluation of vibration acceleration root mean square values in the time domain indicated that the vibration acceleration in points near the load location is less than the other places, especially points near to the location of vibration force generation. Therefore, the best place to measure the vibration on the vibrating plate of the system is points close to the load location. The vibration acceleration root mean squares values in both the real test and simulation with Adams software were very close to each other. Keywords: Vibration, System, Transportation, Vibrating table, Simulation.
