Assessment of Different Mechanical Profiles by Using Developed Profilometer

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

In some critical applications, the dimensions cannot be measured with high precision, and in traditional ways, so the idea of designing and manufacturing a profilometer was generated. A developed profilometer was designed and manufactured to assess different mechanical cross sectional profiles. The design is robust and suitable to measure the selected parts. The basic concept of the profilometer work depends on direct contact between the stylus tip and the outer surface of the selected mechanical components. The motion of this developed tactile displacement sensor depends on a mechanical elastic part which was a linear spring, and obtain all the required readings by using an electrical rheostat and a digital multimeter. This rheostat represents the link between the profilometer and the digital multimeter. The probe is hard, smooth, with an aspect ratio between the stylus diameter and its length of 0.054, and has a rounded tip with a suitable diameter which can detect the measured surface profile easily. The cross- sections of three mechanical shaft (circular shaft, cam shaft, and hexagonal shaft), were obtained by using the developed profilometer. According to the measurements, best accuracy, repeatability and less error were found in measuring circular shaft, because of its smooth surface, uniform cross sectional profile, perfect finishing and free from any protrusions or defects. A comparison was made between the outputs of the developed profilometer and the same measurand parts that are measured by a traditional method by a micrometer. The developed profilometer gives an accurate determination for the surface profile for three mechanical parts. unlike the micrometer measurements, which was not accurate enough and did not examine the desired surface profiles. The obtained profiles have a big match with the actual dimensions of the measurand parts with very small error ratio, reach 0.0034% for the circular shaft. The maximum errorIIratio in cam profile measurement was about 0.0796%. In the hexagonal profile, the maximum error was about 2.2mm and the minimum error was 0.76mm. The positional accuracy for the circular profile, cam profile, and the hexagonal profile was (0.065, 0.4102, 0.864) mm respectively, while the repeatability was found to be (0.068, 0.861, 1.164) mm. The cross-correlation function was studied and showed that the maximum cross-correlation function for the cam profile was CCF=389.12 at 30⸰, and about CCF=580.8 at angle 120⸰ for the hexagonal profile. The matching after shifting the cam shaft and hexagonal shaft by 30⸰ and 120⸰ respectively is better than before shifting, and the errors were reduced to its minimum values.After completing the manual measurement procedure. Analogue to digital converter was employing in the developed measurement rig. Analogue to digital converter addition plays an important role in accurate controlling on the measurement process by providing accurate values of digits for each measurand profile with no limited time duration compared with the human approach in measuring process. Convert data from analogue to digital can facilitate saving the obtained data to the employed computer. The resolution of the employed analogue to digital converter was 0.00244, while the error ratio was 0.15% which is an acceptable ratio for such converter.Good understanding of the measuring process could result in improving measuring efficiency, cost saving in any manufacturing process and quantity reduction of undesired products.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0792e68a-724c-43ed-8ed9-ab4d3cd0e8bf

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

2304760_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

تقييم مختلف المقاطع العرضية الميكانيكية باستخدام متحسس تلامسي مطور

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"سماء مهدي صالح القيسي","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"عماد كامل حسين","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"كاظم أحمد عبد","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Assessment of Different Mechanical Profiles by Using Developed Profilometer

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

في بعض التطبيقات الحرجة والتي لا يمكن معها تقييس الأبعاد بدقة عالية وبالطرق التقليدية, تولدت فكرة تصميم وتصنيع متحسس تلامسي مطور لتقييم مختلف المقاطع العرضية الميكانيكية.التصميم كان كفوء وملائم لقياس الأجزاء المختارة.المبدأ الأساسي لعمل هذا المتحسس يعتمد على التلامس المباشر بين رأس المتحسس والسطح الخارجي للأجزاء المقاسة, باعتماده في حركته على جزء ميكانيكي مرن وهو النابض الميكانيكي. تم الحصول على مختلف القراءات لمختلف المقاطع المقاسة بإستخدام مقاومة متغيرة تم ربطها مع المتحسس ومع جهاز قياس المقاومة الكهربائية, حيث تمثل هذه المقاومة المتغيرة حلقة الوصل بين المتحسس وجهاز قراءة المقاومة الكهربائية.المجس المستخدم يتميز بالصلادة والنعومة, مع نسبة قطر الى الطول 0.054 ,وذو نهاية مدورة بقطر مناسب جدا للكشف بسهولة عن المقاطع العرضية المستخدمة. المقاطع العرضية لثلاث أجزاء ميكانيكية (المقطع الدائري, مقطع الكامة(الحدبة) , والمقطع السداسي)تم إستحصالها بإستخدام هذا المتحسس و وفقا للقياسات فقد كانت أفضل دقة وتكرارية وأقل خطأ في المقطع الدائري لأن السطح أملس و ذو إنهاء سطحي تام, مقطعه العرضي منتظم,وخالي من أي نتوءات وعيوب. تمت المقارنة بين قراءات المتحسس اللمسي المصنع مع قراءات نفس الأجزاء المقاسة ولكن بإستخدام طريقة قياس تقليدية وهي المايكروميتر, حيث أظهرت قراءات المتحسس دقة عالية في تحديد المقاطع العرضية الميكانيكية للأجزاء الثلاثة المقاسة على عكس قراءات المايكروميتر حيث كانت قراءاته غير دقيقة بما يكفي و لم تعطي المقاطع العرضية المرغوبة. وأظهرت القياسات تطابق عالي جدا مع الأبعاد الحقيقية للمقاطع المقاسة مع نسبة خطأ قليلة تصل إلى 0.0034%ملم في المقطع الدائري. وفي مقطع الكامة فقد كانت أعظم نسبة خطأ 0.0796%ملم. أما في المقطع السداسي كان أكبر خطأ 2.2ملم و أقل خطأ 0.76بينما الدقة الموضعية كانت(0.065,0.4102 ,0.864 , )أما التكرارية فقد كانت ( 0.068 ,0.861 ,1.164) لنفس تسلسل المقاطع أعلاه.وكذلك فقد تمت دراسة دالة الترابط للأشكال المذكورة وأوضحت أن أفضل تطابق لمقطع الحدبة كان 389.12عند زاوية دوران 30درجة, وكانت بحوالي 580.8عند زاوية قياس 120درجةللمقطع السداسي. التطابق بعد دراسة الدالة كان أفضل بكثير حيث تم تقليل الخطأ الى أدنى المستويات الممكنة.بعد إكمال عملية القياس اليدوي تم توظيف المحول التناظري الرقمي في منظومة القياس والذي يلعب دور مهم في السيطرة الدقيقة لعملية القياس وذلك من خلال القيم الرقمية الدقيقة لكل مقطع مقاس بدون مدة زمنية محددة مقارنة بالمجهود البشري في عملية القياس. المحول التناظري الرقمي يسهل عملية الاحتفاظ بالبيانات مع الحاسب المستخدم. وضوح هذا المحول كان 0.00244 بينما نسبة الخطأ كانت 0.15% وهي نسبة مقبولة جدا في مثل هكذا محول.الإدراك والفهم الصحيح لعملية القياس المستخدمة تساهم في تحسين كفاءة القياس وبالتالي تقليل كلفة عمليات التصنيع وتقليل كمية الأجزاء الغير مرغوبة أثناء التصنيع.

كلمات الباحثين

Mechanical cross sections - developed contact sensor

إشراف وإعداد

الإشراف

عماد كامل حسين, كاظم أحمد عبد

الإعداد

سماء مهدي صالح القيسي

الاقتباسات الببليوغرافية