طراحي شتاب‌سنج مبتني بر سنسور توري فيبر نوري براي تشخيص صافي چرخ قطار

كارشناسي ارشد

امروزه حمل¬و¬نقل عمومي از لازمه¬هاي جوامع پيشرفته است و در اين ميان حمل¬و¬نقل ريلي به دليل اطمينان و امنيت بيشتر مورد توجه است. براي امنيت بيشتر اين مقوله نياز به بررسي هميشگي و نظارت دائم بر خطوط و ماشين¬هاي ريلي مي¬باشد. يكي از موارد بسيار حياتي در صنعت راه‌آهن تشخيص بريدگي چرخ مي‌باشد. در بعضي مواقع ممكن است كه چرخ‌هاي قطار قفل شده و در امتداد ريل بلغزند و اين لغزش باعث ايجاد سايش شديد قسمتي از چرخ در تماس با ريل ¬شود كه باعث بريدگي چرخ مي‌شود. اين بريدگي باعث بوجود آمدن نيروهاي ضربه‌اي شديدي بين چرخ و مسير مي‌شود. اين نيروها و ضربه‌هاي شديد باعث ايجاد ارتعاشاتي در چرخ و ريل مي‌شود كه با اندازه‌گيري اين ارتعاشات و مقايسه آن با ارتعاشات چرخ و ريل سالم مي‌توان به بريدگي و سايش چرخ پي برد. از آنجا كه تشخيص بريدگي چرخ قطار در راه‌آهن بسيار حياتي مي‌باشد بايد از وسايل اندازه‌گيري دقيقي استفاده شود. ويژگي‌هاي سنسورهاي توري فيبر نوري اجازه آن را مي‌دهد كه بسياري از اندازه‌گيري‌ها در صنعت راه‌آهن با دقت بالا به اين وسيله انجام شود. براي تشخيص بريدگي چرخ نياز به طراحي شتاب‌سنجي است كه ارتعاشات بوجود آمده را اندازه‌گيري كند. با استفاده از اين سنسورها و نصب آن بر روي بستري مناسب مي‌توان كليه پارامترهاي مورد نياز براي تشخيص بريدگي چرخ را اندازه گرفت. در اينجا پس از بررسي بريدگي چرخ و مدل‌هاي مختلف آن و فعاليت‌هاي انجام شده در اين زمينه، سنسورهاي توري فيبر نوري و ويژگي‌هاي آن و فعاليت‌هاي انجام شده در اين زمينه‌ها بررسي شده‌است. شتاب سنجي براي تشخيص بريدگي چرخ قطار طراحي شده و سنسور توري فيبر نوري بر روي بستر آن نصب شده‌است و اين شتاب سنج در نرم افزار آباكوس شبيه سازي شده‌است و پارامترهاي مورد نياز براي تشخيص بريدگي چرخ اندازه گرفته شده‌است و نتايج به دست آمده با نتايج تجربي و فعاليت‌هاي مشابه صحت‌سنجي شده‌است. واژه‌هاي كليدي: سنسور توري فيبر نوري FBG ، بريدگي ‌چرخ، شتاب‌سنج، فيبر نوري، كرنش، طول موج، آباكوس.

193002

دانشگاه علم و صنعت ايران

ماشين هاي ريلي

دكتر داود يونسيان