20636

۲۰۶۳۶

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

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۱۱/۰۳

دكتر داود يونسيان

راه آهن

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.

1398/02/21

Design an accelerometer based on fiber bragg grating sensor to detect train wheel flat

1/23/2019 12:00:00 AM

Nowadays, public transportation is a must have for advanced societies and in the meantime, railroad transportation is being considered for more safety and security. To further secure this category, there is a need for constant review and constant monitoring of rail lines and cars. One of the most crucial issues in the railway industry is the recognition of wheel flat. In some cases it may be that the wheels of the train are locked and slip along the rails, and this slip causes severe wear on the part of the wheel in contact with the rail, which causes the wheel to be flattened. This wheel flat produces heavy impact forces between the wheel and the track. These forces and severe blows cause vibrations on the wheel and rails by measuring the vibrations and comparing it with the vibrations of Healthy the wheel and the rails, it can be seen that the wheels are flattened and worn. Since the train wheel flat detection on the railways is crucial, precision measuring instruments should be used. Fiber Bragg grating (FBG) sensor features allow many measurements in the railway industry to be done with the high-precision. To detect wheel flat, it is necessary to design accelerometers that measure the vibrations have arisen. Using these sensors and installing it on a suitable bed, all the parameters necessary for wheel flat can be measured. Keywords: Fiber Bragg grating (FBG), Wheel flat, Accelerometer, Fiber optic, Strain, Wavelength.