پیاده‌سازی روش پسخور مستقیم سرعت با استفاده از عملگر دینامیکی فعال به منظور کاهش ارتعاشات ابزار داخل‌تراش

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.448988.1939
چکیده

در حوزه ماشین‌کاری و فلزکاری، ابزارهای داخل­تراش نقش مهمی در ایجاد سوراخ‌های دقیق و دستیابی به صافی‌های سطح مورد نظر دارند. ارتعاشات ابزار برش همواره سبب بروز محدودیت در تولید می گردد؛ چرا که این ارتعاشات نه تنها کیفیت سطوح ماشین­کاری شده را کاهش می ­دهد بلکه طول عمر ابزار را نیز به خطر می ­اندازد و باعث سایش بیش از حد و کاهش بهره ­وری کلی سیستم می­ شوند. روش ­های متعددی اعم از روش ­های کنترل غیرفعال و فعال به منظور کاهش این ارتعاشات ارائه شده ­است؛ اگرچه روش­ های کنترل غیرفعال ارتعاشات همواره پایدار هستند، ولی دارای عملکرد محدود و وابسته به شرایط ماشین­کاری می ­باشند. کنترل پسخور مستقیم سرعت یک روش کنترل فعال با حجم محاسباتی پایین و قابلیت بالا در افزایش عملکرد ابزار برشی راه­ حل موثری برای کاهش ارتعاشات ابزار داخل تراش می ­باشد. از آن­ جایی که ماهیت این روش دارای حجم محاسباتی پایین است، می ­توان جهت پیاده ­سازی آن از یک بستر سخت افزاری ارزان قیمت استفاده کرد و هزینه ­های کنترل و راه ­اندازی ابزار داخل ­تراش را کاهش داد. در این پژوهش روش پسخور مستقیم سرعت به وسیله شتاب­ سنج دیجیتال Adxl345 و برد آردوینو Due پیاده­ سازی و با استفاده از یک جاذب دینامیکی فعال ارتعاشات ناشی از هرگونه تحریک ضربه میرا شده­ و با حالت بدون جاذب دینامیکی مقایسه شده­ است. همچنین با افزایش ولتاژ خروجی از کنترلر میزان افزایش در توانایی میرایی عملگر مورد بررسی قرار گرفته ­است که در نتیجه آن 64 درصد کاهش در زمان نشست و 65 درصد بهبود در دامنه تبدیل فوریه ارتعاشات ابزار حاصل شد.