nx دارای 31 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
چكیدهموضوع تحقیق حاضر توسعه روشی برای سامانه‌‌های سنجش عملكرد مبتنی بر وزن به منظور تصحیح نویز مربوط به اثر ارتعاشات و تكان‌‌های ماشین حین حركت در مزرعه می‌باشد. این روش بر همانند سازی ارتعاشی سامانه معادل جرم و فنر سكوی توزین با یك لودسل اضافه مجهز به وزنه آزاد استوار است. یكسان سازی بسامد طبیعی و فاز ارتعاش این دو سامانه با محاسبه وزنه آزاد و در نهایت تصحیح سیگنالهای سكو با تفاضل مضربی از سیگنالهای حاصل از لودسل آزاد از مجموع سیگنالهای سكوی توزین به طور پیوسته انجام گرفت. طی دو
سری آزمون در قالب آزمایش فاكتوریل بر پایه طرح كامل تصادفی اثر 6 سطح بسامدی ارتعاشات 3 تا 8 هرتز روی میز ارتعاشی و سه سطح سرعت پره های شبیه ساز بالابر 2/2، 4/2 و 7/2 متر بر ثانیه و 5 سطح اضافه وزن محصول عبوری از روی سكو از صفر تا 6 كیلوگرم بر انحراف معیار سیگنالهای خروجی از سكوی توزین قبل و بعد از تصحیح نشان داد كه در محدوده وسیعی از بسامد‌های ارتعاشی، سرعت‌های مختلف بالابر و حتی در محدوده‌ای از اضافه بار‌های متفاوت روی سكو و همچنین برای تكان‌‌های گذرا بعد از تصحیح در سطح
احتمال 1% اختلاف معنی داری با قبل از تصحیح داشته و بعد از تصحیح از 4/0 فراتر نرفته و پایداری خوبی داشت. همچنین بهترین ضریب تصحیح برای حالت بدون بار 1/2 و برای حالت عبور محصول 4/2 به دست آمد. استفاده از این تكنیك به دلیل ساختار ساده و دقت بالا كاملا كاربردی است و مزیت مهم دیگر آن این است كه در محدوده بسامد‌های پایین كه نمی‌توان از فیلتر‌های آنالوگ یا دیجیتال به دلیل امكان حذف سیگنالهای مفید استفاده نمود، این تكنیك به خوبی جواب گو است.
كلیدواژه: سنجش عملكرد، كاهنده نویز، نیشكر، فیلتر، لودسل با جرم آزاد
مقدمه كشاورزی دقیق نیازمند استفاده از سامانه‌‌های سنجش عملكرد است چرا كه وجود تغییرات در عملكرد محصول در سطح مزرعه امری پذیرفته شده است. سامانه‌‌های سنجش عملكرد، ابزاری سریع و جدید هستند كه ماشین‌های برداشت را قادر می‌سازد عملكرد محصول را به طور پیاپی اندازه گیری كنند. از این اطلاعات جهت تهیه نقشه تغییرات عملكرد استفاده خواهد شد. با كمك این نقشه ها اندازه گیری عملكرد محصول در هر نقطه ای از مزرعه و مدیریت مستقل بخش‌های كوچك در آن ممكن می‌شود. اطلاعات حاصل از سامانه سنجش عملكرد پایه و اساس توصیه ها و كمك هایی به تولید كننده جهت مدیریت موثرتر نهاده هایی چون كود و دیگر مكمل‌های محصول و همچنین بهینه سازی سود آوری بخش‌های منتخب
مزرعه می‌باشد. سامانه های سنجش عملكرد ابزار مستقیمی را برای محقق یا كشاورز فراهم می‌كند تا بازخورد حقیقی مدیریت مزرعه را دریافت كند. این اطلاعات همچنین می‌تواند جهت ارزیابی لزوم عملیات با نرخ متغیر برای چندین نهاده چون كودها، حشره كش ها و مكمل‌های دیگر استفاده شود. سامانه های سنجش عملكرد تا كنون برای محصولاتی چون غلات، كتان، سیب زمینی، گوجه فرنگی، انگور و بادام به طور محدود تجاری شده اند. این سامانه ها به طور معمول دارای دقت بین 5 تا 10 درصد می‌باشند و با فاصله 20 تا 100 متر
یك خروجی تولید می‌كنند. هر نوع لودسلی كه بر روی كمباین در حال حركت نصب شده باشد، در معرض ارتعاشات با بسامد مختلف ناشی از كار موتور، بالابر، موتور‌های هیدرولیك، دیگر اجزاء متحرك و تكان‌‌های تصادفی ناشی از حركت كمباین بر سطح ناصاف زمین خواهد بود. در سامانه سنجش عملكرد باید قادر به حذف اثر این نویز از سیگنالها بود تا دستیابی به جریان جرمی دقیق محصول تحقق یابد. جهت اندازه گیری جریان وزنی محصول روی یك وسیله نقلیه كه درون مزرعه در حركت است احتیاج به یك فیلتر پایین گذر موثر یا الگوریتم تصحیح جهت كاهش اثر نویز حاصل از كار ماشین روی حسگر می‌باشد تا سیگنال عملكرد بهبود یابد. البته استفاده از این نوع فیلترها باعث حذف بعضی تغییرات عملكردی در فاصله های كوتاه می‌شود كه مطلوب نیست[4].
ارتعاشات ماشین، تاخیر در انتقال مواد و تكان‌‌های مربوط به سطح ناصاف مزرعه معمول‌ترین منابع تولید نویز در سامانه سنجش عملكرد می‌باشند. در این تحقیق تمركز بیشتر بر نویز حاصل از ارتعاشات ماشین و تكان‌‌های ناگهانی است. ارتعاشات ماشین یكی از پارامتر‌های مهم و غیر قابل اجتناب در همه تجهیزات برداشت است. هر حسگری كه روی كمباین نصب می‌شود باید دارای قابلیت تحمل و پایداری در مقابل ارتعاشات باشد. همچنین سامانه تحصیل داده هم باید قادر به ارائه داده های قابل استفاده از خروجی حسگر باشد. اثر ارتعاشات
بسته به نوع حسگر متفاوت است. لودسل‌ها با توجه به ماهیت اندازه گیری نیرو خصوصا به ارتعاش حساس اند. بنابراین حركت هارمونیك ماشین كه در اثر ارتعاشات ایجاد می‌شود و یا تكان‌‌های تصادفی باعث ایجاد تغییرات متناظر در خروجی حسگر می‌شود. كاربرد تكنیك‌های فیلترینگ در بر طرف كردن نویز حاصل از ارتعاشات احتیاج به داشتن اطلاعاتی از پارامتر‌های ارتعاشی ماشین شامل محدوده و بزرگی ارتعاش دارد. استفاده از آنالیز طیفی تبدیل فوریه روش مفیدی جهت سنجش ارتعاش ماشین می‌باشد. از این روش الیوت و واگنر(1989) به منظور تعیین نرخ داده برداری و پارامتر‌های طراحی از فیلتر استفاده كرده‌اند[2] و [9]. از فیلتر‌های آنالوگ هم به منظور حذف نویز حاصل از ارتعاشات و دیگر منابع الكتریكی در سامانه‌‌های سنجش عملكرد استفاده شده است[1] ، [7] و [8].
سه حالت اساسی در برخورد با نویز سیگنال باید در نظر گرفته شود:• اولین و ساده ترین از نظر امكان حذف، نویزی است كه در خارج از محدوده بسامدی عملكرد سامانه قرار می‌گیرد كه با استفاده از یك فیلتر آنالوگ یا دیجیتال مناسب (پایین گذر، بالا گذر یا باند گذر) قابل حذف است[3] ، [5] و [6]. • دوم نویزی است كه در محدوده بسامدی مطلوب اتفاق می‌افتد. در این حالت با فیلتر نمودن ساده، اطلاعات مفید هم حذف شده كه این مطلوب نیست. بنابراین لازم است به منظور حذف اثر این نویز از حسگری كه همبستگی بالایی با نویز و همبستگی پایینی با سیگنال مطلوب دارد استفاده شود. اگر بتوان یك مبدل نویز با این خصوصیات توسعه داد، بطور موثری نویز مربوطه قابل حذف می‌باشد. در مجموع در این حالت كانالی كه از طریق آن نویز به سیگنالهای مطلوب اضافه می‌شود از حساسیت بالایی برخوردار است. اگر كانالی كه نویز از طریق آن منتقل می‌شود در طول زمان ثابت بماند (یعنی تابع تبدیل به طور معنی داری تغییر نكند) می‌توان با استفاده از یك فیلتر تطابقی وینر نویز را حذف نمود[4].
• حالت سوم وقتی است كه كانال نویز دارای تابع تبدیل متغیر باشد. در این حالت تنها فیلتر سازگار حذف نویز قادر به حذف اثر آن خواهد بود[10] . پلتیر و همكارانش در سال 2001 با استفاده از یك حسگر شتاب سنج روشی را برای حذف اثر تكان‌‌های تصادفی ناشی از حركت ماشین از سیگنالهای مطلوب با استفاده از فیلتر سازگار حذف نویز ارائه دادند[4]. هدف این تحقیق طراحی و ارزیابی آزمایشگاهی مكانیزم كاهنده نویز سكوی توزین سامانه سنجش عملكرد نیشكر با استفاده از لودسل با جرم آزاد جهت بهبود دقت سیگنالهای سكوی توزین با اضافه كردن یك لودسل اضافه با جرم آزاد به عنوان حسگر تشخیص نویز، دارای بسامد طبیعی یكسان با سكوی توزین و ارزیابی سامانه روی میز ارتعاشی و شبیه ساز بالابر بود.
مواد و روشهاتئوری، اجزاء و خصوصیات سامانه سنجش عملكرد استفاده شده در این تحقیق بشرح زیر می‌باشد.پایه تئوری تكنیك پیشنهادی: هر سامانه ارتعاشی را می‌توان بطور ساده به عنوان یك سامانه جرم و فنر در نظر گرفت. در حالتی كه از دو لودسل بر روی سكو استفاده شود با استفاده از یك لودسل مشابه و وزنه ای آزاد با جرم نصف وزن ثابت روی دو لودسل اصلی ( قاب و صفحه توزین ) با مدل كردن سكوی توزین به عنوان دو سامانه ارتعاشی جرم و فنر یكی با دو فنر ( لودسل) با ضریب K و جرم M1 و دیگری با یك فنر( لودسل سوم) با ضریبK و جرم M2 مشخص است كه برای یكسان نمودن بسامد طبیعی این دو سامانه باید M2 نصف M1 باشد (شكل 1).
(1) كه در آن بسامد طبیعی، K ضریب فنریت لودسل‌ها بر حسب (N/m)، جرم چهارچوب و صفحه توزین و جرم وزنه آزاد روی لوسل سوم بر حسب (Kg) است.
شكل 1- مدل ارتعاشی سكوی توزین
حال پس از تنظیم جرم لودسل آزاد اگر كل سامانه ارتعاش كند، این دو سامانه با بسامد یكسانی مرتعش خواهند شد بطوری كه نمودار‌های زمان- مكان هر دو سامانه هم فاز می‌گردد ولی دامنه سیگنالهای لودسل سوم نصف خروجی سكوی توزین خواهد بود.در زمان برداشت، سكوی توزین در معرض تغییرات متناوب جرم محصول عبوری است. به دلیل اثر این عامل بسامد طبیعی یا به عبارتی پهنای باند تابع تبدیل متناسب با ریشه دوم 1/ ( M + m) تغییر می‌كند و در نتیجه مقدار انرژی اضافه شده به سیگنال به دلیل ارتعاشات یا ضربه تغییر خواهد كرد. در نتیجه بسامد طبیعی طبق رابطه (2) تغییر خواهد كرد. در این حالت به ضریب تصحیح بزرگتری نیاز است. (2)كه در آن m تغییرات جرم محصول عبوری از روی سكوی توزین را نشان می‌دهد.سكوی توزین: بالابر كمباین نیشكر از یكسری پره‌‌های فلزی تشكیل شده كه با سرعتی در حدود 7/2 متر بر ثانیه از روی یك صفحه فلزی ثابت عبور می‌كند. این پره‌ها قلمه ها را به سمت واگن حمل نی هدایت می‌كنند. در شكل 2 نمایی از سكوی توزین كه بر روی شبیه ساز بالابر روی میز ارتعاشی نصب شده نشان داده شده است. طرح سكوی توزین از دو لودسل جهت وزن نمودن قلمه های نیشكر و یك لودسل مشابه با وزنه آزاد جهت تصحیح نویز تشكیل شده است. هر یك از لودسل‌ها از چهار كرنش سنج با آرایش پل وتسون جهت تقویت خروجی و تصحیح اثر دما تشكیل شده كه روی یك عنصر ارتجاعی از نوع یكسرگیردار و از جنس آلیاژ آلومینیم نصب شده‌اند. هر یك از لودسل‌ها دارای ظرفیت 35 كیلوگرم است كه بر روی یك شاسی ناودانی شكل آهنی نصب شده و بر روی آنها هم یك قاب و صفحه توزین قرار می‌گیرند. شاسی سكوی توزین از طریق یكسری پیچ به بدنه بالابر ثابت می‌شود. ظرفیت لودسل‌ها بر اساس حداكثر وزن عبوری از روی سكوی توزین تعیین شده است. خروجی هر یك از لودسل‌ها بطور جداگانه اندازه‌گیری می‌شود، جمع، میانگین گیری و دیگر عملیات پردازشی سپس روی آنها انجام می‌گردد.
شكل 2- (الف) لودسل ، (ب) سكوی توزین و (ج) مدار پل وتسون
میز ارتعاشی: به منظور اعمال ارتعاش با بسامد‌های مختلف به سامانه سكوی توزین و شبیه ساز بالابر از میز ارتعاشی موجود در آزمایشگاه دانشگاه یونیكمپ (سائوپائولو، برزیل) استفاده شد (شكل 3). دامنه ارتعاشی این میز 5 میلی‌متر و بسامد آن با تغییر دور موتور محرك و با استفاده از یك دستگاه اینورتور بین صفر تا 10 هرتز قابل تنظیم است.
شكل 3- (الف) میز ارتعاشی و (ب) شبیه ساز بالابر
شبیه ساز مكانیسم بالابر: بدلیل عدم امكان نصب بالابر اصلی روی میز ارتعاشی، مدلی نمونه از بالابر در آزمایشگاه تحقیقاتی گروه مهندسی كشاورزی دانشگاه یونیكمپ طبق شكل3 روی میز ارتعاشی نصب و استفاده شد. حركت پره‌‌های بالابر توسط چرخ زنجیر و با استفاده از یك كاهنده تسمه و پولی از یك موتور DC تامین می‌شود. قبل از شروع آزمایش‌ها تغییراتی از جمله استفاده از یك موتور با توان بیشتر و اصلاح سامانه چرخ زنجیر روی شبیه ساز انجام شد تا برای آزمون آماده شود. دور موتور و در نتیجه سرعت حركت پره ها توسط یك دستگاه اینورتور قابل تنظیم می‌باشد.
اندازه گیری سرعت پره‌ها و بسامد میز ارتعاشی: در آزمایش‌های انجام شده دو پارامتر سرعت حركت پره های شبیه ساز بالابر و بسامد میز ارتعاشی متغیرهای مستقل هستند. به منظور تعیین و اندازه گیری این پارامترها از حسگرهای شتاب سنج و القایی استفاده شد.
1- حسگر شتاب سنج: به منظور تعیین طیف بسامدی میز ارتعاشی و سكوی توزین در دور‌های مختلف موتور محرك، دو حسگر شتاب سنج ، یكی در مركز میز ارتعاشی و دیگری در محل سكوی توزین بطور ثابت نصب شد. این دو حسگر ارتعاش در دو محور x و y را در گستره g 10± با حساسیت mV×VS/g 20 اندازه گیری می‌كنند. 2- حسگر تشخیص سرعت پره: به منظور اندازه گیری سرعت پره های شبیه ساز بالابر از یك حسگر القاییNPN با قطر cm 5/2 و حداكثر فاصله تشخیص cm 5/1 در محل چرخ محرك زنجیر استفاده شد.
سامانه جمع آوری داده ها: برای انجام آزمایش‌ها از دیتالاگر با امكان گسترش تا حداكثر 256 كانال ورودی استفاده شد. در این دستگاه از یك كارت مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) 16 بیتی با حداكثر سرعت نمونه گیری kHz100 استفاده شده است. حسگرها شامل دو حسگر شتاب، سه لودسل، حسگر القایی (سرعت سنج) و همچنین حسگر القایی تشخیص پره‌ها طبق كاتالوگ به ورودی‌های دیتالاگر متصل شدند (شكل 4). از درگاه LPT1 جهت ارتباط رایانه نوت بوك با دیتالاگر استفاده شد. برنامه دیتالاگر در نوت بوك اجرا و تنظیمات اولیه برای كانال‌های ورودی و نحوه نمایش و ثبت داده ها انجام شد.كلیه كانال‌ها با اعمال فیلتر پایین گذر Hz 10 داده برداری شدند. در همه آزمون ها پس از اتمام، دادهای ثبت شده توسط سامانه تحصیل داده به صورت فایلی با فرمت ASCII ذخیره و در نرم افزار Excel فراخوانی شدند. در شكل4 شماتیك اجزا و نحوه اتصال سامانه آزمون آزمایشگاهی نشان داده شده است.
شكل4- شماتیك اجزا و نحوه اتصال سامانه آزمون در آزمایشگاه
كالیبراسیون میز ارتعاشی برای كالیبره كردن میز ارتعاشی در دور‌های مختلف موتور، داده های خروجی شتاب سنج‌ها برای 30 ثانیه اندازه‌گیری و ثبت شدند و با انجام آنالیز تبدیل فوریه، طیف بسامدی میز و سكو برای هر دور تعیین و میز ارتعاشی كالیبره شد. شكل 5 نمودار كالیبراسیون میز ارتعاشی را نشان می‌دهد.
شكل5- نمودار كالیبراسیون میز ارتعاشی بر اساس اولین بسامد هر طیف
كالیبراسیون حسگر سرعت پره به منظور كالیبره كردن داده های حسگر فوق با استفاده از یك دستگاه تاكومتر نوری ابتدا با راه اندازی موتور محرك شبیه ساز در دور‌های مختلف، سرعت حركت پره ها اندازه گیری و نمودار كالیبراسیون آن بدست آمد. در شكل6 نمودار كالیبراسیون سرعت پره ها نسبت به دور موتور نشان داده شده است. با ضریب تبیین 1= R2 نشان دهنده دقت خوب حسگر در تعیین سرعت است.
شكل 6- نمودار كالیبراسیون سرعت پره ها نسبت به دور موتورنتایج و بحث:با اندازه گیری ارتعاشات روی بالابر كمباین در حین برداشت و اجرای آنالیز تبدیل فوریه در نرم افزار متلب طیف بسامدی ارتعاشات ماشین بدست آمد. محدوده بسامدی ارتعاشات بالابر بین صفر تا 200 هرتز می‌باشد. با محدود كردن طیف، بسامد‌های كمتر از 80 هرتز در شكل 7 نشان داده شده است. همانطور كه از نمودارها مشخص است تنها نویز ناشی از بسامد‌ها در محدوده 5/0 تا 2 هرتز مشكل ساز است چون بسامد‌های بالاتر از 10 هرتز را می‌توان با فیلتر پایین گذر آنالوگ یا دیجیتال حذف نمود.
ادامه خواندن تحقيق در مورد توسعه و ارزيابي آزمايشگاهي مكانيزم كاهنده نويز سكوي توزين سامانه سنجش عملكرد نيشكر با استفاده از لودسل جرم آزاد
نوشته تحقيق در مورد توسعه و ارزيابي آزمايشگاهي مكانيزم كاهنده نويز سكوي توزين سامانه سنجش عملكرد نيشكر با استفاده از لودسل جرم آزاد اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.