18044

18044

طراحي و ساخت دستگاه اندازه‌گيري راحتي سفر در قطارهاي پرسرعت با استفاده از حسگرهاي ميكروالكترومكانيكال

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

شهريور 1396

دكتر داود يونسيان

دكتر محمد موسوي

راه آهن

ناهمواري‌هاي سطح ريل يكي از تأثيرگذارترين پارامترها در كارايي ناوگان ريلي و به‌ويژه نوع مسافري آن است. از طرف ديگر به دليل ملاحظات اقتصادي و كاهش زمان سفر تقاضاي افزايش سرعت در ناوگان ريلي همواره امري اجتناب‌ناپذير مي‌نمايد. امكان‌سنجي برآوردن اين تقاضا شامل فرآيندي جامع و داراي مراحل مختلفي از قبيل بررسي شرايط كيفيت خط، تأثير سرعت بر روي عملكرد ديناميكي وسيله نقليه ريلي و اندركنش ديناميكي آن با خط، تأثير سرعت بر روي پايداري وسيله نقليه ريلي، ايمني سفر، شرايط راحتي سفر، عمر ناوگان و... است. همچنين بي‌نظمي‌هاي سطح ريل از عوامل بسيار مهمي است كه ديناميك حركت قطار را تحت تأثير قرار مي‌دهد. اين ناهمواري‌ها در حالت عمومي داراي ماهيتي تصادفي هستند و با توجه به اين مفهوم از آن‌ها به‌عنوان بي‌نظمي‌هاي سطح ريل ياد مي‌شود. اين بي‌نظمي‌ها به دليل ارتعاشاتي كه به واگن در حال حركت بر روي ريل القا مي‌كنند مي‌توانند عمر آلات ناقله را با توجه به بارگذاري خستگي به‌طور قابل‌ملاحظه‌اي كاهش دهند و يا شرايط راحتي سفر را تحت تأثير خود قرار دهند. اندازه‌گيري، پايش و بررسي شتاب‌هاي وارده به آلات ناقله و درنتيجه به مسافرين لازمه‌ي محاسبه شاخص راحتي سفر كه با استانداردهاي مختلفي ازجمله استانداردهاي ايزو ISO،UIC،CEN شاخص حركت در راه‌آهن انگليس و معيارهاي مهندسي Wz (انديس اسپرلينگ) تعيين مي‌شود، است. در اين پايان نامه ابتدا به مطالعه راحت سفر در استاندارد CEN اروپا و بعد با استفاده از آردوينو و شتاب سنج سنج سه بعدي MEMS به ساخت و طراحي دستگاه پرداخته شده است. در ادامه براي كاربر آسان با استفاده از نرم افزار لب ويو رابط گرافيكي متناسب با اندازه گيري راحت سفر طراحي شده است كه دو آزمايش در خط يك متروي تهران بين ايستگاه باقر شهر و شهر ري براي اندازه گيري سفر راحت انجام شد كه استفاده از اين دستگاه مورد آزمايش قرار گرفت.

1396/08/22

9/19/2017 12:00:00 AM

Rail surface roughness is one of the most influential parameters in the performance of the rail fleet, and in particular its passenger type. On the other hand, due to economic considerations and reduced travel time, the demand for speeding up the rail fleet is always inevitable. The feasibility of satisfying this demand includes a comprehensive and diverse process, such as checking line quality conditions, the effect of speed on the dynamic performance of the rail vehicle and its dynamic interaction with the line, the impact of speed on the stability of the vehicle, travel safety, travel comfort conditions, Life of the fleet and ... Rail disturbance is also a very important factor affecting the dynamics of the train movement. These roughnesses are generally random in nature and are referred to as rail level abnormalities in this sense. These disruptions can be greatly reduced due to the vibrations on the rails moving on the wagon, which can dramatically decrease the wear life of the railway, or affect on the ride comfort. Measuring, monitoring, and checking the accelerations of the vehicle and, consequently, requiring passengers to calculate the travel comfort index, which is determined by various standards such as the ISO, UIC, CEN Standards for Rolling Stock in the British Railways and the Wz Engineering Standards (Sperling Index). In this thesis, the first step was to study the travel comfortably in the European CEN standard, and then using the Arduino and the 3D MEMS accelerometer to design the device. The following is designed labview software which is so user-friendly and the graphic interface adapted to the convenient travel measurement. The two tests were performed on the line between a Tehran subway between bagher-shahr and shahr-e-Rey station for measuring the convenience of using this device.