بهینه سازی بازده مکانیکی پیچ قدرت
چکیده
پیچ قدرت به عنوان سازوکاری برای تبدیل حرکت دورانی به خطی، یک جزء پرکاربرد در طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی است. بازده این مجموعه شاخصه ای است که در توان مصرفی ماشین اثر مستقیم خواهد گذاشت؛ از این رو باید بر اساس روابط نظری و همچنین نتایج آزمایش های عملی، تدبیری در جهت ارتقاء آن اندیشیده شود. این مجموعه می تواند در شرایط مختلفی از منظر جهت بار اعمالی و جهت حرکت بار به کارگیری شود. ولی در منابع تنها به بازده در یک حالت آن اشاره شده است. از این رو ابتدا تعریفی برای بازده در سایر شرایط عملکردی پیشنهاد شده است. در مرحله بعد این شاخصه ها بر اساس روابطه نظری موجود و توسط ابزار بهینه سازی نرم افزار matlab بهینه شده اند. از آن جائی که تولیدکنندگان پیچ قدرت به ابزاری برای اندازه گیری کارائی محصول خود و پژوهشگران به دستگاهی برای سنجش نحوه اثر مشخصه های یک پیچ ومهره قدرت روی بازده آن نیاز دارند، در مرحله دوم، پژوهش روی طراحی و ساخت چنین دستگاهی متمرکز شده است. برای این کار با بازطراحی دستگاهی که برای پیچ و مهره هائی خاص و با مشارکت نگارنده طراحی و ساخته شده بود، این نیاز برطرف شد. در آخرین گام شماری از مهمترین شاخصه های پیچ و مهره قدرت که امکان دارد در بازده آن اثر گذار باشند شامل قطر و گام رزوه، سرعت دوران پیچ، بار انتقالی توسط مجموعه و طول پیچ و مهره فهرست شده اند. سپس به کمک روش طراحی آزمایش(doe) در قالب یک طرح مرکب مرکزی کامل (ccd) برای شش متغیر و در پنج سطح که مشتمل بر 90 آزمایش است، طرح آزمایشی ریخته شده است. آنگاه این آزمایش ها با دستگاه ساخته شده انجام پذیرفته و نفس اثرگذاری و نحوه اثر هر یک از عوامل توسط ابزارهای موجود در این روش آماری سنجیده شده است که نتایج نهائی نشان دهنده بیشترین اثر قطر و گام رزوه در میان عوامل اصلی است اما سایر عوامل نیز، به جز طول پیچ و ولتاژ منبع تغذیه، در جای خود دارای نقش هستند. به ویژه در میان عوامل درجه دوم، مجذور فشار اعمالی دارای نقش بسیار مهمی است