طراحی، ساخت و واسنجی استاتیکی یک حسگر نیرو-گشتاور شش درجة آزادی جهت اندازهگیری نیروها و گشتاورهای وارد بر ادوات خاکورزی

Journal of Agricultural Engineering Research Pub Date : 2015-11-22 DOI:10.22092/jaer.2015.102993

صدیقه زهری شیلسر, یوسف عباسپور گیلانده

{"title":"طراحی، ساخت و واسنجی استاتیکی یک حسگر نیرو-گشتاور شش درجة آزادی جهت اندازهگیری نیروها و گشتاورهای وارد بر ادوات خاکورزی","authors":"صدیقه زهری شیلسر, یوسف عباسپور گیلانده","doi":"10.22092/jaer.2015.102993","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و واسنجی یک حس‌کنندۀ نیرو-گشتاور شش درجۀ آزادی برای اندازه‌گیری نیروهای وارد بر ادوات خاک‌ورزی در سه جهت عمود برهم تا محدودۀ حداکثر 5 کیلو‌نیوتن در جهت اندازهگیری مقاومت کششی (Y) و حداکثر 5/2 کیلو‌نیوتن در راستای عمود بر جهت حرکت (Z) و در راستای عمود بر سطح زمین (X) و همچنین گشتاورهای ایجاد شده حول محورهای مختصات تا محدودة حداکثر 5 کیلونیوتن ‌متر حول محور Z و 5/2 کیلو‌نیوتن‌ متر حول محور Y و X، مورد بررسی قرار گرفت. برای طراحی سازه از نرم‌افزار Solid Works استفاده شد. تحلیل و توزیع کرنش با استفاده از نرم‌افزار مذکور برای مشخص کردن نقاط گرهی و به منظور کاهش اثر متقابل نیروها و گشتاورها انجام گرفت. عنصر ارتجاعی حسگر از جنس فولاد 1045 (AISI 1045 Steel) از نوع سردکاری شده به طریقه ماشینکاری ساخته شد. کرنش‌سنج‌های مقاومت الکتریکی در نقاط گرهی روی حسگر نصب شدند تا بتوان به ‌طور مستقل کرنش‌های مماسی روی سطح حسگر را اندازه‌گیری کرد. برای جمع‌آوری دادهها از یک دیتالاگر قابل برنامه‌نویسی مدل DT800 و یک رایانه ‌استفاده شد. آزمون‌های واسنجی استاتیکی حسگر با استفاده از یک سیستم واسنجی اجرا شد که می‌توانست نیروها و ممان‌ها را در جهات مختلف اعمال کند. نتایج آزمون‌ها نشان میدهد که منحنی‌های واسنجی خطی هستند و اثر متقابل نیروها و گشتاورها بسیار ناچیز است. همچنین حسگر ساخته شده دقت، حساسیت، قدرت تفکیک و قابلیت تکرار مطلوب را دارد.","PeriodicalId":100751,"journal":{"name":"Journal of Agricultural Engineering Research","volume":"35 1","pages":"107-126"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2015-11-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Agricultural Engineering Research","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.22092/jaer.2015.102993","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

در تحقیق حاضر طراحی، ساخت و واسنجی یک حس‌کنندۀ نیرو-گشتاور شش درجۀ آزادی برای اندازه‌گیری نیروهای وارد بر ادوات خاک‌ورزی در سه جهت عمود برهم تا محدودۀ حداکثر 5 کیلو‌نیوتن در جهت اندازهگیری مقاومت کششی (Y) و حداکثر 5/2 کیلو‌نیوتن در راستای عمود بر جهت حرکت (Z) و در راستای عمود بر سطح زمین (X) و همچنین گشتاورهای ایجاد شده حول محورهای مختصات تا محدودة حداکثر 5 کیلونیوتن ‌متر حول محور Z و 5/2 کیلو‌نیوتن‌ متر حول محور Y و X، مورد بررسی قرار گرفت. برای طراحی سازه از نرم‌افزار Solid Works استفاده شد. تحلیل و توزیع کرنش با استفاده از نرم‌افزار مذکور برای مشخص کردن نقاط گرهی و به منظور کاهش اثر متقابل نیروها و گشتاورها انجام گرفت. عنصر ارتجاعی حسگر از جنس فولاد 1045 (AISI 1045 Steel) از نوع سردکاری شده به طریقه ماشینکاری ساخته شد. کرنش‌سنج‌های مقاومت الکتریکی در نقاط گرهی روی حسگر نصب شدند تا بتوان به ‌طور مستقل کرنش‌های مماسی روی سطح حسگر را اندازه‌گیری کرد. برای جمع‌آوری دادهها از یک دیتالاگر قابل برنامه‌نویسی مدل DT800 و یک رایانه ‌استفاده شد. آزمون‌های واسنجی استاتیکی حسگر با استفاده از یک سیستم واسنجی اجرا شد که می‌توانست نیروها و ممان‌ها را در جهات مختلف اعمال کند. نتایج آزمون‌ها نشان میدهد که منحنی‌های واسنجی خطی هستند و اثر متقابل نیروها و گشتاورها بسیار ناچیز است. همچنین حسگر ساخته شده دقت، حساسیت، قدرت تفکیک و قابلیت تکرار مطلوب را دارد.

查看原文本刊更多论文

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Journal of Agricultural Engineering Research

自引率

0.00%

发文量