پايش لرزشهاي بسامد بزرگ در اتاقهاي آزمون موتور به كمك لرزهگيرهاي بادي نيمهفعّال با پايشگر PID

پايش لرزشهاي بسامد بزرگ در اتاقهاي آزمون موتور به كمك لرزهگيرهاي بادي نيمهفعّال با پايشگر PID

امروزه لرزهگيرهاي متنوعي در صنعت استفاده مي شوند كه هر نوع آنها براي محدوده جرمي مشخص دستگاه و بسامد تحريك معيني مناسبند. يكي از اين انواع، فنرهاي بادي مي باشند كه در دو نوع بالشتكي و غشايي ساخته مي شوند. نوع بالشتكي اين لرزهگيرها براي پايش لرزشها بسامد كوچك(بسامد كمتر از 10 هرتز) و نوع غشايي در بسامد بزرگ(بسامد بزرگتر از 20 هرتز) استفاده مي شوند. بسامدهاي بين 10 تا 20 هرتز، بسامد مياني محسوب و از انواع ديگر لرزهگيرها در آن محدوده استفاده مي شود. در اين مقاله طراحي و ساخت سامانه فنر بادي اي ارايه گرديده كه با استفاده از جابهجايي سنج خطي، شتابسنجها و پايشگر PID، مي توان از فنرهاي بادي بالشتكي كه براي بسامدهاي كوچك استفاده مي شوند، براي پايش لرزشهاي بسامد بزرگ(حدود 50 هرتز) استفاده كرد. نهايتاً لرزهگير بهينه شده اي ساخته مي شود كه دامنه نوسانات را از 2.7 ميليمتر به 0.15 ميليمتر يعني در حدود 87.5% كاهش مي دهد. تحليل عنصر محدود نيز با نتايج تجربي مقايسه گرديده كه با 8% خطا تطابق خوبي را نشان مي دهد. اين پژوهش بنا به درخواست "شركت تحقيق، طراحي و توليد موتور ايران خودرو" براي پايش لرزش پايههاي مورد استفاده در اتاقهاي آزمون موتور انجام شده است.

Today there are different vibration isolators used in industries according to the weight and excitation frequency of the machines which have vibration. One of them is Air Spring which is in two types: Convoluted air spring and membrane air spring. Convoluted air springs are used to control vibrations in low frequency (usually lower than 10 Hz) and the membrane ones are used in high frequency (upper than 20 Hz). Middle frequency is between 10 and 20 Hz. Other vibration isolators are being used for this frequency range. In this paper an air spring system was made using LVDT, as the linear measurement sensor, accelerometer with PID controller and convoluted air spring. As mentioned convoluted air springs are used in low frequency but by using conclusions of this research we can use it in high frequency (about 50 Hz). Finally, an optimum vibration isolator has been made which reduce the vibration amplitude from 2.7 mm to 0.15 mm (about %87.5 reduction in vibration amplitude). Finite element analysis results have been compared with experimental results. There is a good adaption with approximately %8 error. This research has been done according to IPCO request for controlling of engine test stand vibration.