طراحی و تحلیل بالانسر و بررسی اثر آن در ارتعاش موتور تراکتور مسی فرگوسن 285
چکیده
یکی از پر کاربرد ترین تراکتورهای موجود در ایران تراکتور مسی فرگوسن 285 می باشد. ارتعاشات مکانیکی وارد بر راننده تراکتور باعث افت سلامتی مانند درد کمر، آسیب ستون فقرات، اختلال در سیستم های عصبی و گردش خون می شود. در این بین موتور تراکتور نقش به سزایی را در ایجاد ارتعاش دارا می باشد. تراکتورهای بدون شاسی، مجهز به واحد بالانسر می باشند و بالانسر باعث کاهش نیروی ارتعاشی ثانویه موتور و در نتیجه کاهش لرزش مجموعه موتور و تراکتور می گردد. در این پژوهش مدلی از موتور تراکتور مسی فرگوسن 285 به همراه بالانسر در نرم افزار آدامز انجین ایجاد گردید. در ابتدا تحلیل سینماتیکی و سینتیکی موتور مورد مطالعه قرار گرفت و پس از ایجاد مدل، نمودارهای مربوط به جابجایی، سرعت و شتاب پیستون، همچنین نیروی حاصل از فشار گاز و فشار داخل سیلندر و نیروی وارد بر یاتاقان های اصلی و ثابت موتور بر حسب زوایای مختلف میل لنگ در طول یک سیکل کامل موتور در سرعت دورانی 2000 دور بر دقیقه از این نرم افزار استخراج شد. نتایج بدست آمده از مدل تطابق خوبی با نتایج تحلیلی تحقیقات پیشین داشت. تاثیر بالانسر بر ارتعاشات ثانویه هم به صورت تحلیلی در نرم افزار و هم به صورت آزمایشگاهی در شرکت موتورسازان کارخانه تراکتورسازی تبریز مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش ریشه میانگین مربعات ارتعاش برای دورها و بارهای مختلف محاسبه گردید. تاثیر سرعت دورانی و بار بر روی ارتعاش موتور در دو حالت با بالانسر و بدون بالانسر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در حالت بدون بار (هرزگرد)، با افزایش سرعت دورانی در حالت با بالانسر مقدار ارتعاش کاهش یافته ولی در حالت بدون بالانسر با افزایش سرعت دورانی مقدار ارتعاش بیشتر می گردد. در حالت هرز گرد، استفاده از بالانسر باعث کاهش ارتعاشات به میزان 28% گردید. همچنین در حالت تمام بار، با افزایش سرعت دورانی مقدار ارتعاش در هر دو حالت با بالانسر و بدون بالانسر افزایش می یابد. در حالت تمام بار، استفاده از بالانسر باعث کاهش ارتعاشات به میزان 314/22% گردید. در سرعت دورانی rpm 1400، با افزایش بار از n.m 125 به n.m 250، مقدار ارتعاش در هر دو حالت با بالانسر و بدون بالانسر افزایش یافت، استفاده از بالانسر باعث کاهش ارتعاشات به میزان 656/29% گردید. تحلیل نتایج حاصل از نرم افزار آدامز انجین نشان داد که داده های خروجی نرم افزار تطابق خوبی با داده های عملی داشته و روندی که در آزمایش عملی انجام گرفته را تایید می کند.