ارزیابی شتاب و فرکانس غالب کف کامیون در جاده‌های ثانویه و بررسی پارامترهای موثر در ارتعاش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 گروه مهندسی برق مخابرات، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

چکیده
بسته‌بندی میوه‌ها یک عامل مهم در کاهش آسیب‌های مکانیکی ناشی از حمل و نقل است. اطلاعات دقیق در مورد وضعیت حمل و نقل هر منطقه به طراحان بسته‌بندی کمک می‌کند تا شبیه‌سازی دقیق‌تری از شرایط موجود انجام دهند. این مطالعه با هدف تجزیه و تحلیل شتاب ارتعاش کف کامیون در حین حمل و نقل در جاده‌های ثانویه انجام شد. برای این منظور، یک شبکه حسگر بی‌سیم متشکل از سه گره حسگر با شتاب سنج سه محوره برای اندازه‌گیری شتاب لحظه‌ای در جلو و عقب کامیون­های دارای سامانه تعلیق فنری به کار گرفته شد. مقادیر شتاب اندازه‌گیری شده توسط پایگاه داده جمع‌آوری و در لپ‌تاپ ثبت گردید. سطح چگالی طیف توان (PSD) برای جاده‌های ثانویه محاسبه شد. افزایش سرعت از 70 به 90 کیلومتر در ساعت باعث افزایش بیشینه PSD از 193/0 به G2/Hz 340/0 گردید. در مقایسه با استاندارد ASTM 4728، سطح PSD کامیون ­های با سیستم تعلیق فنری در جاده ثانویه برای بازه 1 تا 35 هرتز بالاتر و برای بازه 35 تا 200 هرتز کمتر بود.  بالاترین مقادیر PSD در فرکانس‌های کمتر از 6 هرتز اتفاق افتاد و بازه فرکانسی 4-3 هرتز به‌عنوان فرکانس غالب در جاده­ های ثانویه تعیین گردید. متوسط RMSدر راستای عمودی برای کامیون­ های سنگین G654/0 به‌دست آمد. در این مقاله، اثرات نوع جاده، سرعت حرکت، جهت شتاب و نیز موقعیت جعبه بر روی سطح ارتعاش به‌طور مفصل مورد بحث قرار گرفت. یافته‌های تحقیق می‌تواند در شبیه‌سازی شرایط حمل و نقل میوه های بسته بندی شده در میزهای ارتعاشی قابل برنامه‌ریزی آزمایشگاهی مورداستفاده قرار گیرد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Acceleration and Predominant Frequency of Truck Bed on Local Roads and Investigation of the Effective Parameters in Vibration

نویسندگان [English]

  • Ali Ramezani Boukat 1
  • Hossein Navid 1
  • Mir Javad Musevi Niya 2
  • Sajjad Ranjbar 2
1 Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Department of Communications Engineering, Faculty of Electrical & Computer Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Abstract
Fruit packaging is an essential factor in reducing the mechanical damages caused by transportation. Accurate information on the transportation status of any region helps packaging designers to reproduce a more precise simulation of the existing conditions. This study was aimed to analyze the vibration acceleration of truck beds during transportation on local roads. For this, a wireless sensor network combined of three sensor nodes with a tri-axial accelerometer was used to measure the instant acceleration on the front and rear bed of the trucks equipped with leaf-spring suspensions. Acceleration values were three-dimensionally received by the sink node and recorded in a laptop. The average power spectral density (PSD) levels were computed for the local roads. Increasing the speed from 70 to 90 km/h increased the maximum PSD from 0.193 to 0.340 G2/Hz. Compared to the ASTM 4728 standard, the PSD levels of the trucks with spring suspension on local roads were higher in 1 to 35 Hz and lower in 35 to 200 Hz. The highest PSD values ​​occurred at frequencies below 6 Hz and the frequency range of 3-4 Hz was determined as the predominant frequency on local roads. The average RMSG values in the vertical direction were 0.654 G for heavy trucks. In this study, the effects of road type, speed, direction, and location of package on vibration level were also discussed in detail. The findings can be applied to simulate the realistic transportation modes of the packaged fruit in lab-programmable-vibration tables.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Local road
  • Power spectral density
  • Predominant frequency
  • Truck
  • Vibration