Optimization of a three-axis 6-dof dynamometer with extended octagonal ring transducers for forces and and moments measurement at field conditions

Abbasi Chopoghloo, Bahram and Abbaspour-Gilandeh, Yousef and Shahgoli, Gholamhossein (2019) Optimization of a three-axis 6-dof dynamometer with extended octagonal ring transducers for forces and and moments measurement at field conditions. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
بهرام عباسی 9520344106.pdf

Download (313kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Research Aim:During a research carried out by Abbaspour Gilandeh and Khanramaki (2013), a three axis dynamometer with the ability for connection to tractors and tillage tools was designed and built. This dynamometer consists of a chassis, a force and torque measurement converter and also a data collection system. However, as the aforementioned dynamometer doesn’t have suitable sensitivity to measure forces and moments in some directions, optimization of this tree axis and six degree of freedom dynamometer using octagonal converters is studied in this thesis. Research method:After redesign of converters, suitable places (node points) to install strain gauges are evaluated and also suitable kind of these gauges are chosen. To be able to use ring force converters with octagonal structure to measure horizontal and vertical forces and also tubular torque meter converter to measure torque, installed strain gauges on strain nodes for measuring horizontal and vertical forces and torque, arranged in Wheatstone bridge configuration and connected to direct current. The Wheatstone bridges on every converter, transfer voltage variations due to variations in horizontal and vertical loads on the converter to data logger channels. After that, these data transferred to a portable computer to be analyzed. Findings:Chassis is designed in way to have the ability to connect to any tillage tool. Due to carried out analysis to evaluate chassis mechanical strength, no plastic tension established on dynamometer chassis. Also, in ring force converter with octagonal structure, tension on all of the selected elements is less than submit tension. Therefore, no plastic deformation is seen on the block Conclusion:The converter have repeatability for calibration. Also, as a result of calculations using calibration data, the converter has suitable sensitivity for force measurement.appropriate sensitivity to measure the power.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بهینه‌سازی دینامومتر سه‌محوره شش درجه آزادی با مبدل‌های هشت وجهی جهتاندازه‌گیرينیروهاوممانها درشرایطمزرعه‌اي
Persian Abstract: هدف: طی تحقیقی توسط عباسپور گیلانده و خان‌رمکی (2013) یک دینامومتر سه‌محوره ادوات ‏خاک‌ورزی با قابلیت اتصال به تراکتورها و ادوات خاک‌ورزی طراحی و ساخته شد. اجزاء ‏دینامومتر شامل یک شاسی، مبدل اندازه‌گیری نیروها و گشتاورها و سیستم جمع‌آوری داده بود. ‏با عنایتبه اینکه در برخی جهات اندازه‌گیری نیروها و ممان‌ها حساسیت لازم را نداشت، بنابراین ‏طی این تحقیق بهینه‌سازی این دینامومتر سه‌محوره شش درجه آزادی با مبدل‌های هشت وجهی ‏مورد هدف قرار گرفت. روش‌شناسی پژوهش:پسازطراحی مجددمبدلها،محلنصبکرنش‌سنج‌ها (نقاطگرهی) رابررویمبدلهاتعیینکردیموپسازانتخابکرنش‌سنج‌هایمناسب،آنهارابررویمبدلهانصبکردیم. برایاینکهبتوانیمازمبدلهایرینگینیروباساختارهشتوجهیبرایاندازهگیرینیروهایافقی،عمودیوگشتاورواردبرمبدلومبدلگشتاورسنجلوله‌ایجهتاندازهگیریگشتاوراستفادهکنیم،بایدکرنش‌سنج‌هاینصبشدهدرگره‌هایکرنشمربوطبهاندازه‌گیرینیروهایافقی،عمودیوگشتاورواردبرمبدل،بهصورتمداراتپلوتستونآرایششدندودرساختارپلوتستونبهیکجریانمستقیممتصلشدند. پل‌هایوتستونایجادشدهبررویهرکدامازمبدل‌ها،تغییراتولتاژناشیازتغییردربارهایافقیوعمودیواردهبررویمبدلرابهکانالهایورودیدیتالاگرمنتقلمی‌کنندوداده‌هایجمع‌آوریشدهدردیتالاگربهیککامپیوترپرتابلبرایانجامتحلیلمنتقلشد. یافته‌ها:طراحي شاسي به‌گونه‌اي صورت پذیرفت که قابلیت اتصال انواع ادوات خاک‌ورزی را دارد. با توجه ‏به تحلیل‌های انجام گرفته برای محاسبه‌ استحکام مکانیکی شاسی ، هیچگونه کرنش پلاستیک در ‏شاسی دینامومتر ایجادنشد. همچنین در مبدل حلقوی نیرو با ساختار هشت وجهی تنش در ‏تمامی المان‌های انتخاب شده در قطعه کمتر از تنش تسلیم می‌باشد. بنابراین هیچگونه تغییر ‏شکل (کرنش) پلاستیک در قطعه ایجادنشد.‏ نتیجه‌گیری:مبدل دارای قابلیت تکرار‌پذیری برای کالیبراسیون می‌باشد و با توجه به محاسبات انجام گرفته بر ‏روی داده‌های کالیبراسیون، مبدل حساسیت مناسب را برای اندازه‌گیری نیرو دارا می‌باشد
Supervisor:
SupervisorE-mail
Abbaspour-Gilandeh, YousefUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shahgoli, GholamhosseinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Date Deposited: 30 Jun 2019 05:54
Last Modified: 30 Jun 2019 05:54
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7142

Actions (login required)

View Item View Item