• 1705
  • 41 مرتبه
طراحی و ساخت میز ویبره

طراحی و ساخت میز ویبره

20 اردیبهشت 1401

مواد کامپوزیتی (ترکیبی) بسته به اجزای سازنده و تکنیک های تولید با ساختارهای متفاوتی تولید می شوند.

در حین ساخت مواد کامپوزیتی با استفاده از روش ریخته گری قالب، حباب های هوای تشکیل شده در ساختار داخلی باید با ارتعاش حذف شوند. در نهایت، ساختار باید همگن و عاری از فضای خالی باشد.

در این مقاله قصد داریم، کامپوزیت های تولید شده با استفاده از موادی مانند رزین و سنگدانه ها و همچنین یک میز ویبره که می تواند برای مصارف مختلف مورد استفاده قرار گیرد، طراحی و مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.

سپس میز ویبره را پس از طراحی و تجزیه و تحلیل موفقیت آمیز نتایج ساخته و مطابق با شرایط کاری واقعی آزمایش کنیم.

مواد کامپوزیتی محصولات نهایی هستند که حداقل از دو یا چند جزء تشکیل شده و در مقایسه با اجزاء دارای ویژگی های برتر هستند.

مشکلات تولید کامپوزیت

یکی از مشکلات مهم در تولید کامپوزیت ها عدم توانایی در به دست آوردن ساختار همگن است. یکی از مهم ترین دلایل آن وجود حفره های هوای باقی مانده در سازه می باشد.

افزایش مقدار حفره های هوا ممکن است باعث شود یکی از ویژگی های هدف کامپوزیت در مقایسه با ساختار همگن ایده آل تحت تاثیر نامطلوب قرار گیرد.

میزهای ویبره چیست؟

میزهای ویبره به صورت تجاری تولید و به فروش می رسند. میز ویبره ماشین مهمی در تهیه قالب های بتنی است که در محصولات تولیدی در نظر گرفته شده با سنگدانه و در ساخت و سازها استفاده می شود.

محصولات موجود در بازار مورد بررسی قرار گرفت و ویژگی های مشترک مشخص شد.

اندازه های میز ویبره یا ارتعاشی

اندازه میزهای ارتعاشی با کوچکترین و بزرگترین ابعاد به ترتیب عرض، عمق و ارتفاع 400x380x450 میلی متر و 1260x1270x1200میلی متر می باشد.

پارامتر دیگر قدرت موتور الکتریکی است که میز با آن لرزانده می شود.

کوچکترین و بزرگترین مقادیر به ترتیب 170 وات و 746 وات هستند. اکثر این الکتروموتور ها با ولتاژ تکفاز 220 ولت راه اندازی می شود و به طور کلی تعداد دور موتور 3000 دور در دقیقه به پایین است.

طراحی و ساخت میز ویبره

در یک بررسی، طراحی و ساخت میز ویبره مکانیکی با نوسان ثابت و تناوب های مختلف انجام شد. میز توسط یک گیربکس دور متغیر (واریاتور) ویبره شد و یک حرکت سینوسی ایجاد شد.

بتن تازه باید در عمل تا بالاترین چگالی ممکن فشرده شود تا حفره های هوایی در آن وجود نداشته باشد. در این بررسی، ارتعاشات بر روی نمونه های تهیه شده برای بتن تازه توسط یک ویبراتور رومیزی برای مدت زمان های مختلف اعمال شد.

نمونه‌های ارتعاشی مقاومت فشاری و وزن واحد بالاتری نسبت به نمونه‌های بدون ارتعاش داشتند. تمامی پارامترهای موثر بر دوام در کربناته شدن بتن نیز موثر هستند. تست کربناتاسیون را می توان در محیط معمولی و در آزمایشگاه با شتاب انجام داد.

همانطور که گفته شد، میزهای ویبره با نیروهای محرکه و ابعاد مختلف برای اهداف مختلف طراحی و تولید می شوند. بر اساس تجزیه و تحلیل بازار ما، میزهای ویبره تجاری به طور کلی برای این کاربردها تولید و فروخته می شود.

در این مقاله یک دستگاه میز ویبره برای مصارف کارگاهی که می تواند در تولید کامپوزیت عمومی و کار با نمونه های غیر بزرگ و فرکانس های قابل تعویض طراحی، آنالیز و ساخته شود، طراحی و ساخته می شود.

بررسی های لازم برای طراحی

برای جلوگیری از ایجاد فضای خالی در ملات (ماتریس + آرماتور) مواد تهیه شده در ریخته گری نمونه های کامپوزیت و داشتن توزیع همگن تر، لازم است قبل از شروع دلمه شدن، ارتعاش اعمال شود و از آن جلوگیری گردد.

مشخصات فنی میزهای ویبره صنعتی مورد بررسی قرار گرفت، سیستم کاری ما مورد توجه قرار گرفت و طرح اصلی ما بر این اساس شکل گرفت.

در طراحی ما، جرم با وزنه های قابل تغییر که باعث عدم تعادل می شود را می توان با مقدار متفاوتی روی یک دیسک چرخان ثابت کرد.

موتور الکتریکی می تواند با سرعت ثابت بچرخد و همچنین می توان با اضافه کردن کنترل دور (اینورتر) به سیستم، دورها را در مقادیر مختلف اعمال کرد.

برنامه مورد استفاده در طراحی میز ویبره

برای فرآیند طراحی از برنامه Solidworks استفاده شد. طرح اولیه یک دستگاه ویبراتور از نوع میز است که برابر با ابعاد خارجی سیستم قالب ریخته گری است و در شکل 1 با جزئیات ظاهر کلی مورد انتظار آورده شده است.

عناصر و اجزای اصلی میز ویبره

20 عنصر اصلی در طرح مشخص شد (شکل 2). در مجموع 178 عنصر با دو یا چند عنصر اصلی و با اجزای اضافی مورد نیاز به دست آمد.

مطابق با این طرح، مونتاژ در Solidworks با در نظر گرفتن اعداد دنباله عنصر اصلی ارائه شده در شکل 2 و با اجزای اضافی مورد نیاز تکمیل شد.

"میز ویبره مدل جامد طراحی شده" آماده برای ریخته گری پس از مونتاژ در شکل 3 ارائه شده است.

طرح کلی میز ویبره

شکل 1. طرح کلی میز ویبره

 

قطعات و اجزای میز ویبره

شکل 2. ترسیم قطعات طرح در Solidworks.

 

مونتاژ میز ویبره

شکل 3. مونتاژ میز ویبره با Solidworks.

مشخصات فنی و ساخت میز ویبره

طراحی و آنالیز قطعات به پایان رسید و قطعات با ابعاد نهایی ساخته شدند.

قاب و قسمت میز از موادی به شکل 60x40 میلی متر با استفاده از جوش TIG تولید شد. ابعاد کلی میز 560x320 میلی متر و ارتفاع 400 میلی متر بود.

صفحه زیری قالب به ضخامت 15 میلی متر با ابعاد 580x340 میلی متر با هشت سوراخ عمودی به قطر 16 میلی متر طراحی شده بود که در هنگام قرار دادن صفحه روی میز و ساخت در فرز CNC قابل نصب بود.

به منظور اطمینان از تداوم ارتعاش بین شاسی و میز، چهار فنر فشاری با ارتفاع 67 میلی متر و قطر 47 میلی متر، با ضریب الاستیسیته 31.396 نیوتن بر میلی متر و متشکل از هفت مارپیچ با قطر سیم 5 میلی متر در شکاف های آماده شده روی میز و سینی میز در چهار طرف ثابت شدند.

به عنوان منبع ارتعاش، یک موتور ویبره سه فاز 1.5 کیلو وات، 3000 دور در دقیقه ثابت شد تا باعث لرزش شده و سپس موتور در زیر میز ثابت می کنیم. بدین صورت میز ویبره با مونتاژ عناصر ساخته شده تکمیل شد (شکل 4).

میز ویبره آماده برای ریخته گری

شکل 4. میز ویبره آماده برای ریخته گری

نتیجه گیری

میز ویبره در برنامه Solidworks طراحی و توسط ماژول شبیه سازی تجزیه و تحلیل شد. از آنجایی که نتایج از نظر استحکام و عملکرد کافی مشاهده شد، میز ویبره ساخته شد.

جابجایی توسط یک ارتعاش سنج از نقاط اندازه گیری مشخص شده در میز ویبره ارتعاش تولید شده اندازه گیری شد.

داده های به دست آمده از ارتعاش سنج با داده های به دست آمده از تجزیه و تحلیل Solidworks مقایسه شد و مشخص شد که تفاوت بین نتایج پنج درصد یا کمتر است.

می توان نتیجه گرفت که میز ویبره برای کار مورد نظر مناسب است و بنابراین هدف طراحی آن را برآورده می کند.

در تجزیه و تحلیل انجام شده با توجه به نیروی وارد شده به سینی در میز ویبره، تنش های حاصل از ایمنی فوق العاده میز نشان می دهد.

دلیل وزن زیاد سینی این بود که اطمینان حاصل شود که سینی با وجود بار اعمال شده می تواند عملکرد خود را به عنوان یک سازه صلب بدون هیچ گونه جابجایی هنگام قرار دادن روی فنرها در یک صفحه افقی انجام دهد.

هنگامی که فنرهای مورد استفاده در میز ویبره مورد بررسی قرار می گیرند، مشاهده می شود که فنرهای مورد استفاده می توانند در شرایط کاری فعلی در صورت فروریختگی خاصی در شرایط بار، در صورت بسته نشدن کامل، به دلیل نیرو گریز از مرکز، به طور ایمن ارتعاش کنند.

ما می توانیم این را از نتایج جابجایی ببینیم. دلیل ضریب الاستیسیته بالای فنرهای فشاری مورد استفاده در میز ویبره، اطمینان از مقاومت آنها در برابر بارهای زیادی است که بر روی آنها اعمال می شود.

اخبار مرتبط
نظرات
 
   
 

قوانین ارسال نظر

  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.
ثبت سفارش
تعداد
عنوان