فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1-مقدمه. 2
1-2-تعریف مسئله. 2
1-3-اهداف تحقیق.. 4
فصل دوم: پیشینه‌ی تحقیق
2-1-مفهوم ارتعاش…. 6
2-2-ضرورت اندازه‌گیری ارتعاشات… 6
2-3-سوخت بیودیزل.. 7
2-4-سوخت بیواتانول.. 7
2-5-نقش سوختهای بیودیزل و بیواتانول بر عملکرد موتور 8
2-6-نقش سوختهای زیستی (بیودیزل و بیواتانول ) بر ارتعاش ماشین.. 8
2-7-ارتعاشات در ماشین‌ها 9
2-8-اثر ارتعاشات بر سلامتی انسان.. 10
2-9-تأثیر بزرگی و فرکانس ارتعاش…. 11
2-10-روش اولیه ارزیابی و محاسبه ارتعاش وسیله. 12
2-11-مقدار ریشه میانگین مربعات ارتعاش و شتاب معادل.. 12
2-12-مقدار تجمع ارتعاش…. 13
2-13- راه‌های امکان جذب و کاهش ارتعاشات موتور 14
2-14- عوامل تشدید کننده ارتعاش موتور تراکتور 15
2-15-اثر ارتعاش بر موتور 15
2-16-اثرات ترکیبات سوخت بیودیزل و بیواتانول بر ارتعاش موتور 15
2-17-جمع‌بندی.. 16
فصل سوم: مواد و روش ها
3-1- مقدمه. 18
3-2- مواد و تجهیزات مورد نیاز جهت تهیه سوخت بیودیزل.. 18
3-2-1- دستگاه مولد بیودیزل.. 18
3-2-2- منبع تولید سوخت بیودیزل.. 19
3-2-3- الکل متانول.. 19
3-2-4- کاتالیزور 20
3-3- روش و مراحل تولید سوخت بیودیزل.. 20
3-3-1- آماده سازی محلول متوکسید. 20
3-3-2- ترانس استریفیکاسیون.. 20
3-3-3- جداسازی گلیسیرین.. 21
3-3-4- آبشویی محلول سوخت… 21
3-3-5- تبخیر آب باقی مانده در محلول بیودیزل بعد از آبشویی آن.. 22
3-4- مواد و تجهیزات مورد نیاز آزمایش‌های ارتعاش موتور 23
3-4-1- سوخت بیودیزل.. 23
3-4-2- تراکتور MF 285. 23
3-4-3- موتور 24
3-4-4- دستگاه ارتعاش سنج (Vibration meter) 24
3-5- اتصال قسمت‌های مختلف برای داده برداری.. 27
3- 6- دوربین فیلمبرداری.. 28
3-7- کامپیوتر و نرم‌افزار 28
3-8- نحوه اتصال شتاب سنج.. 28
3-9- محل اتصال شتاب سنج.. 30
3-10- شرایط و محل انجام آزمایش‌ها 31
3-11- داده برداری.. 33
3-12- تحلیل داده ها 34
3-12-1- تحلیل داده ها در حوزه زمان.. 34
3-12-2- تحلیل آماری داده ها 34
3-12-3- تحلیل داده ها به روش هوش مصنوعی.. 35
فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- مقدمه. 39
4-2- میانگین های شتاب ارتعاشی در دورها و سوختهای مختلف روی جهتهای متفاوت… 54
4-3- مقایسه میانگین های شتاب برآیند (شتاب کل) برای سوختهای مختلف تحت دورهای متفاوت… 55
4-4- بررسی و مقایسه میزان ارتعاش روی محورها تحت دورهای مختلف بر اساس تحلیل داده ها 57
4-5- بررسی رابطه محورهای سه گانه بر ارتعاش موتور از دیدگاه فنی ومکا نیکی.. 57
4-6- بررسی و مقایسه اثرات دورها و جهت بر میزان ارتعاش…. 58
4-7- بررسی رابطه دور موتور با ارتعاش در موتورازمنظر تحلیل داده ها 58
4-8- بررسی رابطه دور موتور با میزان ارتعاش آن ازدیدگاه فنی.. 59
4-9- تحلیل در حوزه زمانی.. 59
4-10- تجزیه و تحلیل آماری.. 60
4-11- نتایج بررسی اثر نوع سوخت، دور موتور و محور بر ارتعاش موتور تراکتور MF285. 60
4-11-1- مقایسه میانگین های ارتعاش درسطوح مختلف سوخت. 61
4-11-2- مقایسه اثر دورهای مختلف موتور بر میانگین های ارتعاش…. 63
4-11-3- مقایسه اثر جهت های مختلف بر میانگین های ارتعاش…. 64
4-12- مقایسه میانگین نهایی ارتعاش درسطوح مختلف سوخت و دور روی جهتهای X، Y، Z.. 66
4-13- مقایسه میانگین نهایی ارتعاش در سطوح مختلف سوخت و جهت… 68
4-14- مدل سازی به کمک انفیس…. 69
4-15- مدل سازی به کمک نرم افزار Design Expert: 74
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها
5-1- مقدمه. 84
5-2- نتیجه گیری.. 84
5-3- پیشنهادها 86
پیوست… 87
منابع.. 93
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1. مقدار RMS یک سیگنال ارتعاشی (تیلور، 2009) 13
شکل 3-1. دستگاه مولد بیودیزل موجود در کارگاه مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه رازی.. 19
شکل 3-2. روش آبشویی سوخت بیودیزل را نشان می‌دهد. 21
شکل 3-3. قرارگیری محلول بیودیزل در دستگاه آون برای تبخیر آب موجود در آن.. 22
شکل 3-4. تراکتور مورد آزمایشMF 285 در کارگاه دانشکده‌ی کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه 23
شکل 3-5. ارتعاش سنج مورد استفاده درآزمایشها 25
شکل 3‑6. پنجره مربوط به تنظیمات ارتعاش سنج را نشان می‌دهد. 27
شکل 3‑7. طریقه‌ی اتصال قسمت‌های ارتعاش سنج به بدنه‌ی موتور جهت داده برداری را نشان می‌دهد. 27
شکل 3‑8. مکعب آهنی برای اتصال شتاب سنج.. 29
شکل 3‑9. جهت اتصال شتاب سنج بر روی موتور تراکتور در راستای x. 29
شکل 3‑10. جهت اتصال شتاب سنج بر روی موتور تراکتور در راستای y. 30
شکل 3‑11. جهت اتصال شتاب سنج بر روی موتور تراکتور در راستای Z.. 30
شکل 3‑12. محل اتصال شتاب سنج بر روی تراکتور MF 285. 31
شکل 3-13. مراحل کلی مورد استفاده برای استخراج سیگنال در آزمایش‌ها 33
شکل 3-14. ساختار کلی مدل انفیس…. 35
شکل 3-15 ساختار داخلی مدل انفیس…. 36
شکل 3-16. نوع مجموعه های فازی در مدل انفیس…. 36
شکل 3-17. قوانین مدل فازی به صورت نمایشی.. 37
شکل 3-18. قوانین مجموعه های فازی به صورت نوشتاری.. 37
شکل 4-1. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه راستای (z,y,x) و درسه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 41
شکل 4-2. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه راستای (z,y,x) و در سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 42
شکل 4-3. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه راستای (z,y,x) و در سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 44
شکل4-4. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه راستا(z,y,x) و در سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 45
شکل 4-5. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه جهت(z,y,x) ودر سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 47
شکل 4-6. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه محور(z,y,x) ودر سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 48
شکل 4-7. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در سه جهت(z,y,x) و در سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 49
شکل 4-8. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در راستای سه جهت(z,y,x) ودر سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 51
شکل 4-9. نمودارهای شتاب – زمان برای مخلوط سوخت در راستای سه محور(z,y,x) و در سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 52
شکل 4-10. نمودارهای شتاب زمان – زمان برای سوخت دیزل خالص ( )در راستای سه جهت(z,y,x) ودر سه دور الف)rpm1000 ب)rpm1600 ج)rpm2000. 53
شکل 4-11. تغییرات میانگین ارتعاش در سطوح مختلف دور موتور و محور اندازه گیری نسبت به تغییرات در صد بیودیزل و بیواتانول در ترکیب های سوخت… 63
شکل4-12. میانگین نهایی ارتعاش در سطوح مختلف سوخت و دور روی جهت X… 66
شکل 4-13. میانگین نهایی ارتعاش در سطوح مختلف سوخت و دور روی جهتY… 66
شکل 4-14. میانگین نهایی ارتعاش در سطوح مختلف سوخت و دور روی جهت Z.. 67
شکل 4-15. میانگین نهایی ارتعاش در سطوح مختلف سوخت و دور 67
شکل 4-16. میانگین نهایی ارتعاش در سطوح مختلف سوخت و جهت اندازه گیری.. 68
شکل 4-17. نمودار سه بعدی مدل انفیس اثر تغییرات بیودیزل و بیواتانول بر روی میانگین ارتعاشات کل موتور 69
شکل 4-18. نمودار سه بعدی مدل انفیس اثر تغییرات بیودیزل و سرعت موتور بر روی میانگین ارتعاشات کل موتور 70
شکل 4-19. نمودار سه بعدی مدل انفیس اثر تغییرات بیواتانول و سرعت موتور بر روی میانگین ارتعاشات کل موتور 70
شکل 4-20. نمودار موزائیکی مدل انفیس اثر تغییرات بیودیزل و بیواتانول بر روی میانگین ارتعاشات کل موتور 71
شکل 4-21. نمودار موزائیکی مدل انفیس اثر تغییرات بیودیزل و سرعت موتور بر روی میانگین ارتعاشات کل موتور 71
شکل 4-22. نمودار موزائیکی مدل انفیس اثر تغییرات بیواتانول و سرعت موتور بر روی میانگین ارتعاشات کل موتور 72
شکل4-23. نمودار مقادیر واقعی و مقادیر پیش بینی شده در داده های آموزش…. 73
شکل 4-24. نمودار مقادیر واقعی و مقادیر پیش بینی شده در داده های آزمون.. 73
شکل 4-25. نمودار مقادیر واقعی و مقادیر پیش بینی شده در کل داده ها 73
شکل4-26. نمودار مقادیر واقعی و مقادیر پیش بینی شده 75
شکل 4-27. برهم کنش بین تغییرات بیودیزل و بیواتانول بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 75
شکل 4-28. برهم کنش بین تغییرات بیودیزل و سرعت موتور بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 76
شکل 4-29. برهم کنش بین تغییرات بیواتانول و سرعت موتور بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 76
شکل 4-30. کانتورهای رنگی بین تغییرات بیودیزل و بیواتانول بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 77
شکل 4-31. کانتورهای رنگی بین تغییرات بیودیزل و سرعت موتور بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 77
شکل 4-32. کانتورهای رنگی بین تغییرات بیواتانول و سرعت موتور بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 78
شکل 4-33. نمودار آشفتگی پارامترهای ورودی بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 78
شکل 4-34. نمودار سه بعدی تغییرات بین بیودیزل و بیواتانول بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 79
شکل 4-35. نمودار سه بعدی تغییرات بین بیودیزل و سرعت موتور بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 79
شکل 4-36. نمودارسه بعدی تغییرات بین بیواتانول و سرعت موتور بر روی معکوس میانگین ارتعاشات موتور 80
شکل 4-37. شرایط بهینه سازی برای یافتن بهترین ترکیب با کمترین ارتعاشات موتور 80
شکل 4-38. نمودار سه بعدی بین تغییرات بیودیزل و بیواتانول جهت رسیدن به شرایط بهینه تعریف شده 81
شکل 4-39. نمودارسه بعدی تغییرات بین بیودیزل و سرعت موتور جهت رسیدن به شرایط بهینه تعریف شده 81
شکل 4-40. نمودار سه بعدی تغییرات بین بیواتانول و سرعت موتور جهت رسیدن به شرایط بهینه تعریف شده 82
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 3-1. مشخصات فنی تراکتور MF 285 مورد آزمایش…. 24
جدول 3-2. مشخصات فنی ارتعاش سنج مورد استفاده 25
جدول 3-3. ماتریس آزمایش‌ها 32
جدول 4-1. مقایسه میانگین های شتاب (m/s2) در دورها و سوختهای مختلف در را ستا ی X… 54
جدول 4-2. مقایسه میانگین های شتاب (m/s2) در دورها و سوختهای مختلف در را ستایY… 54
جدول 4-3. مقایسه میانگین های شتاب (m/s2) در دورها و سوختهای مختلف در را ستا ی Z.. 55
جدول 4-4. مقایسه میانگین های شتاب کل (شتاب برآیند) (m/s2)برای سوختهای مختلف تحت دورهای متفاوت… 56
جدول 4-5. تجزیه واریانس اثر نوع سوخت، دور موتور و محور بر ارتعاش موتور تراکتور MF285. 61
جدول 4‑6. مقایسه میانگین های ارتعاش در سطوح مختلف سوخت… 63
جدول 4-7. مقایسه میانگین ارتعاش در سطوح مختلف دور موتور 64
جدول 4-8. مقایسه میانگین ارتعاش در سطوح مختلف جهت اندازه گیری.. 65
جدول 4-9. نتایج مدل انفیس…. 72
جدول4-10. نتایج مدل نرم افزار Design Expert 74
فهرست نمادها |
||
نماد |
شرح |
واحد در سیستم SI |
Ψ |
احساس ارتعاش |
– |
Φ |
مقدار ارتعاش (بزرگی ارتعاش) |
– |
arms |
ریشه میانگین مربعات شتاب |
m/s2 |
at |
شتاب در واحد زمان |
m/s2 |
T |
دوره تناوب شتاب |
ثانیه(s) |
VDV |
اندازه ارتعاش |
m/s75/1 |
RPM |
دور در دقیقه |
– |
B |
بیودیزل |
– |
E |
بیواتانول |
– |
D |
دیزل |
– |
Hz |
فرکانس |
|
I |
اندیس B بیانگر مقدار درصد حجمی بیودیزل در ترکیب سوختی است |
– |
j |
اندیسE بیانگر مقدار درصد حجمی بیواتانول در ترکیب سوختی است |
– |
K |
اندیس D بیانگر مقدار درصد حجمی دیزل در ترکیب سوختی است |
– |
VM |
ارتعاش سنج |
– |
