به گزارش خبرگزاری سرویس بسیج علمی پژوهش و فناوری خبرگزاری بسیج استان کردستان: سینا کیانمهر مبتکر جوان بسیجی کردستانی اقدام به برنامه نویسی نرم افزار شبیه ساز فرایند کارکرد قطعات و المانهای هیدرولیکی به صورت سه بعدی و دو بعدی کرد. از مزایای این طرح به موارد زیر می توان اشاره کرد:
-طراحی مدارهای هیدرولیکی
-طراحی قطعات هیدرولیکی و تعریف وظایف
-طراحی و شبیه سازی بازوهای مکانیکی
-شبیه سازی مدارهای هیدرولیکی با دقت بسیار بالا
کیانمهر در ادامه افزود: در صنعت هیدرولیک مهمترین عاملی که باعث میشود محاسبات مربوط به یک سیستم هیدرولیکی و یا نحوه رفتار یک سیستم را بیش از پیش، پیش بینی کنیم چیزی جز نرم افزارهای شبیه ساز نیست و در این امر نیز شرکتهایی همچون فستو و ویکرز دست به طراحی نرمافزارهای شبیه سازی این فرایند کردهاند که استفاده از آنها باعث کاهش هزینه در امر طراحی یک سیستم هیدرولیکی میشود؛ اما نکته ای که در رابطه با این مسائل وجود دارد این است که اکثر یا بهتر است بگوییم بیشتر این نرمافزارها به صورت شماتیک دو بعدی نتیجه نهایی و کلی یک مدار را به مخاطب میدهند که البته این مسئله در نوع خود طبیعی است چرا که ما همانند مدارهای الکترونیکی هر چیزی را به صورت دو بعدی مشاهده میکنیم اما چیزی که در اینجا این دو را با هم وسعت تفاوتی میبخشد این است که در یک مدار الکترونیکی شماتیک سه بعدی اهمیتی ندارد ولی در یک مدار هیدرولیکی به خاطر شماتیک مکانیکی و وسعی آن، دید سه بعدی از سیستم به خصوص برای عملگرهای هیدرولیکی، بسیار مهم است در همین رابطه ما نرمافزارHyrdo-3D Simulation را طراحی کرده ایم که به ما در امر طراحی دو بعدی و سه بعدی و همچنین فرایند کارکرد و تحلیل سیستم هیدرولیکی کمک میکند.
مزیتهای نسبی دیگر از زبان مبتکربسیجی :
وی در ادامه عنوان کرد: از مزیتهای دیگر این طرح ساخت نمونههای ساده از بازوهای مکانیکی و همچنین ایجاد گشتاورهای فرضی برای هیدرو موتورها است، این مسئله به نوبه خود بسیار پرکاربرد است به خصوص برای کسانی که از سیستمهای هیدرولیکی برای ساخت بازوهای مکانیکی بهره میگیرند. مزیت دیگر در محتوای این شبیه ساز، اعلان اختلاف فشارها بین پورتهای مختلف قطعات هیدرولیکی است که طراح میتواند با دقت و راحتی بیشتر به تحلیل و تجزیه فرایند مدار هیدرولیکی بپردازد.
مزیت دیگر این است که میتوان با دید تحلیلی قطعات را در مدار به کار ببریم؛ در واقع برای مثال اگر ما میخواهیم یک شیر یکطرفه یا یک شیر فشار شکن را به کار ببریم، میتوانیم که نوع پیش فشرده شدن فنر تا نوع قطعه مسدود کننده و یا ضریب تخلیه شیر را مشخص کنیم تا فرایند رفتار شیر، با یک شیر در دنیای واقعی تطابق بیشتری داشته باشد، جدا از این؛ این موضوع برای یک مخاطب که میخواهد تحلیلی وسیع تری نسبت به قطعات داشته باشد این امر فرایند کاملتری را پیش روی قرار میدهد این موضوع حتی برای پمپها و هیدروموتورها نیز بدین گونه است تا بدانجا که با نوع انتخاب پمپ دنده ای و یا پیستونی در مدار نتایج مختلفی را در بر خواهد داشت.
مزیت نمایش اطلاعات در طرح:
این مبتکر کردستانی در ادامه تسریح کرد: در این نرم افزار به جای آنکه از گیج های فشار و یا فلومترها استفاده شود سعی شده که تمامی اطلاعات ریز و درشت یک اتصال یا یک المان را به طور بلادرنگ نمایش دهیم. در تصاویر مورد نظر؛ در کنار تمامی قطعات مشخصات کلی هر شیر آمده است تا در تحلیل کلی بتوان هر چه ساده تر و سریعتر عمل کرد.
کاربرد طرح در چه مواردی است :
از این نرم افزار میتوان در مراکز صنعتی-آموزشی به خصوص در دانشگاه ها و پروژه های هیدرولیکی و در مراکز نظامی-دفاعی به منظور شبیه سازی و کارکرد المانهای هیدرولیکی که در نرمافزارهای دو بعدی با محدودیت روبرو هستند، بهره جست.
در مراکز آموزشی همانند بنگاه های آموزشی برای درک بیشتر دانش جویان یا دانش آموختگان، میتوان با شبیه سازی یکپارچه فرایند مدار هیدرولیکی، نحوه کارکرد مدار را با دقیقترین نتایج بررسی کرد. همچنین این روش کار نتیجه و بازدهی بیشتری را با خود به همراه دارد به خصوص در برای کسانی که برای کار با المانهای هیدرولیکی در دنیای حقیقی با محدودیت روبرو هستند.
در مراکز تولیدی و صنعتی و نظامی بیشتر در باب این موضوع فکر شده است که چگونه میتوان یک سیلندر هیدرولیکی با قطر 50 اینچ را که در هیچ نرم افزاری دیگر قابل روئیت نیست را نشان داد و در عین حال نتایج فشار و تخلیه جریان را هم بررسی کرد به همین منظور میتوان از این نرم افزارها(شبیه سازهای سه بعدی) که امروزه در مراکز نظامی-صنعتی کشورهایی پیشرفته همانند آمریکا به صورت انحصاری به این گونه نرم افزارها روی آورده اند(برای بازدهی و هزینه کمتر)؛ استفاده کرد.
ساختار کلی و نحوه کارکرد چگونه است:
وی در ادامه عنوان کرد : اصل این نرم افزار بر مبنای وجود جریان و تخلیه جریان و محاسبه فشار ناشی از آن است. الگوریتم ابداعی ما در کوتاهترین زمان و بهترین حالت نتایج دقیق عددی فشار و نرخ تخلیه جریان را به صورت بلادرنگ تا دقت 6 رقم اعشار به ما میدهد، این مسئله و تمامی این مسائل با توجه به یکی از قوانین پاسکال که:
سیال همیشه مسیر عبوری را که کمترین مقاومت و اصطکاک را ایجاد میکند، انتخاب میکند. تشریح شده است. بر همین اساس این الگوریتم در مرحله تمامی اختلاف فشارهای ناشی از قطعات در مدار را محاسبه و سپس در مرحله بعد منبع وجود جریان در مدار را پیدا میکند. و بر همین اساس در اتصالات حاوی جریان یا همان اتصالات پورت خروجی پمپ میزان فشار برای تخلیه جریان در مسیرهای خروجی را تست و نتیجه را بدست میدهد این مسئله برای تمامی اتصالات دیگر که حاوی جریان خروجی باشند مورد آزمایش قرار میگیرد.
توسعه آینده طرح به چه صورت است:
هم اینک ساختار بنیادی نرم افزار به گونه ای است که میتوان به صورت پلاگین؛ قطعات و المانهای جدیدی را به آن اضافه کرد و جدا از آن با توجه به قطعات دیگر؛ آن را به روز نگاه داشت و جدا از آن، سیستمهای الکترونیکی و شیرهای دقیق خطی را در آینده به آن اضافه کرد. این مسئله مدیون موتور پایه نرم افزار است که از سیستم کتابخانهای اسکریپت نویسی Lua استفاده میکند.
وی در انتها ابراز داشت: هدف از این چارت یک نمونه گیری از رفتار کلی یک رابطه جریان و فشار در شیرهاست؛ بدین منظور چارت مورد نظر با مد نظر قرار دادن یک بازه جریانی نامحدود(GPM) و فشار(PSI) میتوان یک نمونه گیری از رفتار شیر را داشت: این نمونه گیری حتی منحنی فشار شکست شیرهای فنردار(شیرهای فشار شکن) را نیز نشان میدهد. همچنین ظریب K شیر را نیز به ما میدهد که این ظریب در رابطه با محاسبات مربوط به شیرهای کنترل جریان بسیار مورد نیاز است به خصوص مواقعی که نیازمند محاسبات دقیق جریان هستیم آنهم در مسیری موازی و سری از مجموعه ای از شیرهای کنترل جریان. نمونه گیری و نمایش منحنی جریان-فشار در 100000 یا بیشتر نمونه گیری انجام میپذیرد که این خود نشان از دقت بالای نمایش اطلاعات شیر دارد.