khanramaki, Morteza and Askari Asli-Ardeh, Ezzatollah and Abbaspour-Gilandeh, Yousef (2010) Design and Construction of a Triaxial Dynamometer for Force and and Moment Measurements on Tillage Implements at Field Conditions. Other thesis, University of Mohaghegh Ardabili.
![[img]](http://repository.uma.ac.ir/style/images/fileicons/text.png) |
Text
162.pdf Download (1MB) |
Abstract
In this research, a triaxial dynamometer was designed, constructed and calibrated to measure the forces and moments, acting on tillage implement for use in the field. The instrument is able to measure the three orthogonal forces acting on the implement and the three moments acting around the orthogonal axes, up to a maximum force of 20 kN and a maximum moment of 20 kNm. The dynamometer employs two extended orthogonal rings mounted in a “back-to-back” arrangement with their axes at right angles and a torque tube. In order to mechanical design of the dynamometer frame and its units, the finite element method and CATIA software were used. The device was machined from the solid using high tensile steel. Strain distributions were analyzed to find the optimal strain node positions in the extended octagonal rings to minimize cross sensitivity between horizontal and vertical force measurements. The forces and moments acting on the dynamometer were measured by the use of strain gauge bridges. Calibration of measurement system was done by a calibration system which was designed for static calibration of triaxial dynamometer of the department of mechanics of agricultural machinery of University of Mohaghegh Ardabili. The results of calibration of measurement unit showed that the designed and constructed dynamometer has appropriate precision, sensitivity and good repeatability for measuring forces and moments. The results showed a high degree of linearity between bridge output voltage and applied force. The interactions of the applied forces and moments were very low
| Item Type: | Thesis (Other) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Persian Title: | طراحی و ساخت یک دینامومتر سه محوره جهت اندازه‌گیري نیروها و ممان‌هاي وارد بر ادوات خاك‌ورزي درشرایط مزرعه‌اي | ||||||
| Persian Abstract: | در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و کالیبراسیون یک دینامومتر سه‌محوره ادوات خاک‌ورزی با قابلیت اتصال به تراکتورها و ادوات خاک‌ورزی مورد بررسی قرار گرفته است. اجزاء دینامومتر شامل یک شاسی، مبدل اندازه‌گیری نیروها و گشتاورها و سیستم جمع‌آوری داده می‌باشد. دینامومتر سه‌محوره ادوات خاک‌ورزی به گونه‌ای طراحی گردید که دارای قابلیت اتصال به اکثر ادوات خاک‌ورزی با تعویض صفحات واسط بین دینامومتر و ادوات خاک‌ورزی، دارا می باشد. ابزار مذکور برای اندازه‌گیری نیروهاي وارد بر ادوات خاك‌ورزي در سه جهت عمود برهم (در راستاي محورهاي مختصات) تا محدوده حداکثر 20 کیلو نیوتن و همچنین گشتاورهاي ایجاد شده حول محورهاي مختصات تا حداکثر 20 کیلونیوتن‌متر، طراحی و ساخته شد. واحد اندازه‌گیری نیرو شامل دو عدد مبدل حلقوی نیرو با ساختار هشت وجهی که به‌صورت پشت به پشت با زاویه 90 درجه توسط حلقه‌های واسط به هم متصلند و یک گشتاورسنج لوله‌ای که به یکی از این مبدل‌ها پیچ شده است، می¬باشد. مبدل‌های حلقوی با ساختار هشت وجهی، نیروهای سه‌گانه و گشتاورهای خمشی وارد بر آنها و گشتاورسنج لوله‌ای گشتاور پیچشی وارد بر واحد اندازه‌گیری را اندازه‌گیری می‌کند. به‌منظور طراحي مكانيكي شاسي دينامومتر و همچنين واحد اندازه‌گيري آن از روش اجزاي محدود و یک نرم‌افزار شبیه‌ساز نظیرCATIA استفاده شد. تحلیل و توزیع کرنش با استفاده از نرم¬افزار مذکور برای مشخص-نمودن نقاط گرهی کرنش دقیق بر روی مبدل¬های حلقوی نیرو با ساختار هشت وجهی و گشتاورسنج لوله‌ای به‌منظور کاهش اثرات متقابل نیروهای افقی و قائم در حین اندازه¬گیری، انجام گرفت. کرنش¬سنج¬های مقاومت الکتریکی در نقاط گرهی کرنش بر روی مبدل¬ حلقوی نیرو و گشتاورسنج لوله‌ای نصب شده¬اند تا بتوانند به -طور مستقل کرنش¬های مماسی روی سطح مبدل¬ را که در اثر اعمال نیروهای افقی و عمودی بر مرکز حلقه مبدل¬ ایجاد می¬شود، اندازه¬گیری کنند. سیستم جمع¬آوری داده از یک دیتالاگر قابل برنامه¬نویسی مدلDT800 و یک رایانه قابل حمل تشکیل شده ¬است. آزمون¬های کالیبراسیون استاتیکی واحد اندازه‌گیری دینامومتر خاک‌ورزی به صورت یکپارچه با استفاده از سامانه ای که در گروه مهندسی مکانیک ماشین¬های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی طراحی و ساخته شد، انجام گرفت. نتایج کالیبراسیون واحد اندازه‌گیری نشان داد که دینامومتر طراحی وساخته شده دارای دقت،حساسیت و قابلیت تکرار مناسبی به منظور اندازه‌گیری نیروها و گشتاورهای موردنظر نیز می باشد. منحنی‌های کالیبراسیون خطی بوده و اثرات متقابل نیروها و گشتاورها نیز بسیار ناچیز بود. | ||||||
| Supervisor: |
|
||||||
| Advisor: |
|
||||||
| Subjects: | Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering |
||||||
| Divisions: | Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering |
||||||
| Date Deposited: | 13 Jul 2019 08:53 | ||||||
| Last Modified: | 13 Jul 2019 08:53 | ||||||
| URI: | http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7845 |
Actions (login required)
 |
View Item |
