ارزيابي شتاب و فركانس غالب كف كاميون در جاده‌هاي ثانويه و بررسي پارامترهاي موثر در ارتعاش

Evaluation of the Acceleration and Predominant Frequency of Truck Bed on Local Roads and Investigation of the Effective Parameters in Vibration

بسته‌بندي ميوه‌ها يك عامل مهم در كاهش آسيب‌هاي مكانيكي ناشي از حمل و نقل است. اطلاعات دقيق در مورد وضعيت حمل و نقل هر منطقه به طراحان بسته‌بندي كمك مي‌كند تا شبيه‌سازي دقيق‌تري از شرايط موجود انجام دهند. اين مطالعه با هدف تجزيه و تحليل شتاب ارتعاش كف كاميون در حين حمل و نقل در جاده‌هاي ثانويه انجام شد. براي اين منظور، يك شبكه حسگر بي‌سيم متشكل از سه گره حسگر با شتاب سنج سه محوره براي اندازه‌گيري شتاب لحظه‌اي در جلو و عقب كاميون­ هاي داراي سامانه تعليق فنري به كار گرفته شد. مقادير شتاب اندازه‌گيري شده توسط پايگاه داده جمع‌آوري و در لپ‌تاپ ثبت گرديد. سطح چگالي طيف توان (PSD) براي جاده‌هاي ثانويه محاسبه شد. افزايش سرعت از 70 به 90 كيلومتر در ساعت باعث افزايش بيشينه PSD از G2/Hz 0.193 0.340 گرديد. در مقايسه با استاندارد ASTM 4728، سطح PSD كاميون ­هاي با سيستم تعليق فنري در جاده ثانويه براي بازه 1 تا 35 هرتز بالاتر و براي بازه 35 تا 200 هرتز كمتر بود. بالاترين مقادير PSD در فركانس‌هاي كمتر از 6 هرتز اتفاق افتاد و بازه فركانسي 4-3 هرتز به‌عنوان فركانس غالب در جاده­ هاي ثانويه تعيين گرديد. متوسط RMSG در راستاي عمودي براي كاميون­ هاي سنگين G0.654 به‌دست آمد. در اين مقاله، اثرات نوع جاده، سرعت حركت، جهت شتاب و نيز موقعيت جعبه بر روي سطح ارتعاش به‌طور مفصل مورد بحث قرار گرفت. يافته‌هاي تحقيق مي‌تواند در شبيه‌سازي شرايط حمل و نقل ميوه هاي بسته بندي شده در ميزهاي ارتعاشي قابل برنامه‌ريزي آزمايشگاهي مورداستفاده قرار گيرد.

Fruit packaging is an essential factor in reducing the mechanical damages caused by transportation. Accurate information on the transportation status of any region helps packaging designers to reproduce a more precise simulation of the existing conditions. This study was aimed to analyze the vibration acceleration of truck beds during transportation on local roads. For this, a wireless sensor network combined of three sensor nodes with a tri-axial accelerometer was used to measure the instant acceleration on the front and rear bed of the trucks equipped with leaf-spring suspensions. Acceleration values were three-dimensionally received by the sink node and recorded in a laptop. The average power spectral density (PSD) levels were computed for the local roads. Increasing the speed from 70 to 90 km/h increased the maximum PSD from 0.193 to 0.340 G2/Hz. Compared to the ASTM 4728 standard, the PSD levels of the trucks with spring suspension on local roads were higher in 1 to 35 Hz and lower in 35 to 200 Hz. The highest PSD values ​​occurred at frequencies below 6 Hz and the frequency range of 3-4 Hz was determined as the predominant frequency on local roads. The average RMSG values in the vertical direction were 0.654 G for heavy trucks. In this study, the effects of road type, speed, direction, and location of package on vibration level were also discussed in detail. The findings can be applied to simulate the realistic transportation modes of the packaged fruit in lab-programmable-vibration tables.