طراحي و بهينه سازي مخزن آكومولاتور هيدروليكي براي جرثقيل هيبريد هيدروليك

كارشناسي ارشد

با توجه به اهميت سيستم هيدروليكي و ذخيره و بازيابي انرژي در بحث ماشين آلات ساختماني هيبريدي، انتخاب سيستم هيبريداسيون مناسب و طراحي كنترلر‌‌ها‌‌ي چند منظوره مناسب و استفاده از منبع ذخيره انرژي هيدروليكي مي‌تواند كارائي سيستم ها‌‌ي هيبريدي ماشين آلات ساختماني را ارتقا دهد؛ اين امر مي‌توانددر بهينه سازي مصرف سوخت و همچنين افزايش عمر قطعات وتجهيزات موجود در ساختار هيدروليكي ماشين آلات از جمله پمپ‌‌ها‌‌ي هيدروليكي، بسيار مفيد باشد. در ماشين‌آلات ساختماني همانند جرثقيل هنگاميكه بازو‌ها‌‌ي هيدروليكي در حال حركت است، ذخيره سازي انرژي توسط اجزا سيستم هيدروليكي از جمله پمپ وموتور سيستم هيدروليكي انجام مي‌شود و اين انرژي ذخيره شده مي‌تواند بعدا در سامانه هيدروليك مورد استفاده قرارگيرد؛ از جمله اجزاء مهم سيستم هيدروليكي مي توان به انباره هيدروليكي (آكومولاتور) بعنوان يك منبع ذخيره سازانرژي اشاره كرد. رايج‌ترين موارد كاربرد يك آكومولاتور در يك سامانه هيدروليك، پشتيباني از شدت جريان خروجي يك پمپ (دبي) و ادامه اين جريان براي مدت كوتاهي پس از قطع جريان پمپ مي‌باشد؛ ه مين منجر به ذخيره بهتر انرژي و كاهش فشار كاري وارده به پمپ‌ها‌‌ مي‌گردد. در اين پايان نامه، هدف اصلي از طراحي و بهينه سازي مخزن آكومولاتور هيدروليكي، محقق كردن دو هدف كلي مي باشد؛ اول اينكه به بيشترين ميزان ذخيره انرژي و چگونگي بازيابي انرژي بالقوه براي جرثقيل هيبريد هيدروليكي در يك سيكل كاري دست يافت، دوم اينكه با در نظر گرفتن استراتژي اقتصادي بودن طرح و دست يابي به ميزان مصرف سوخت بهينه بتوان آكومولاتور مناسب را انتخاب كرد و برطبق مستندات موجود بر نتايج طراحي بتوان صحه گذاري نمود. پس از مطالعه ساختار و چرخه كاري جرثقيل ،مدارهيدروليكي سيستم ذخيره و بازيابي انرژي در نظر گرفته شده و با شبيه سازي در محيط سيمولينك متلب يك روش بهينه سازي نيز بر اساس الگوريتم ژنتيك چند هدفه براي سيستم اجرا مي شود؛ همچنين نشان داده مي‌شود كه درزمان شارژ و تخليه آكومولاتور مي‌تواند فشار را در سيستم هيدروليك كنترل نمايد، تخمين زده مي‌شود 41٪ از كل انرژي پتانسيل مي‌تواند در پايين آمدن بوم جرثقيل با استفاده از آكومولاتور احيا شود ودر كل تا 30 % ذخيره انرژي افزايش يابد و از مزيت‌‌ها‌‌ي ديگر سيستم اين هست كه در حالت خاموشي موتور نيز سيستم ذخيره ساز انرژي مي‌تواند استفاده شود . در ‌نهايت، چالش‌‌ها‌‌ي پيش روي محققان وتوليدكنندگان ماشين‌آلات ساخت‌وساز، جرثقيل و بالابر‌ها‌‌ در استفاده از سيستم ذخيره و بازيابي انرژي از منظر فني واقتصادي مورد بحث قرار مي‌گيرد.

195064

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي سيستم هاي ديناميكي خودرو

دكتر سلمان ابراهيمي نژاد رفسنجاني - دكتر مسعود مسيح طهراني