به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

رسول فشارکی فرد

  • ناصر ملبوبی، محمدرضا رازفر، رسول فشارکی فرد*

    در این مقاله به جبران خطای ناشی از خیز ابزار در جهت عمود بر پیشروی حین براده برداری در فرزکاری پرداخته شده است. هنگام فرزکاری، بدلیل وجود نیروی مزاحم عمود بر پیشروی در ابزار، انحرافی رخ می دهد که دقت ماشینکاری را کاهش می دهد. با نیروی جبران کننده در میانه ابزار این خیز کاهش می یابد و برای ایجاد این نیرو می توان عملگر هیدرولیکی تعبیه کرد. بنابراین همزمان با ماشینکاری، نیرویی متناسب اما بر خلاف نیروی مزاحم اعمال خواهد شد تا این خطا کاهش یابد. بدین منظور نیروهای مزاحم در طول ماشینکاری و خیز ناشی از آن باید بدست آید و سپس نیروی متناسب به ابزار اعمال شود. قدم اول در سالیدورک فرز انگشتی مدلسازی و بعد به روش عددی، عملیات ماشینکاری برای محاسبه نیروی ایجاد کننده خطا (پارامتر خروجی) شبیه سازی می شود که در آن تیغه فرز و قطعه کار هر دو بصورت انعطاف پذیر سه بعدی می باشد. با یافتن نتایج نیرویی ابزار تحت حالات مختلف ماشینکاری (با سرعت پیشروی، دور و عمق و تعداد لبه متفاوت بعنوان پارامتر های کنترلی) از آباکوس، مدل نیمه تحلیلی ماشینکاری در ماژول  Simscape Multibodyمتلب، ایجاد می شود. با مقایسه نتایج با آباکوس پارامتر های مدل توده ای متلب تنظیم می گردد. با استخراج نیرو بصورت جدولی از آباکوس و اعمال آن در متلب خیز سریع تر از مدل عددی بدست می آید. جهت یافتن نیروی جبران کننده(پارامتر خروجی)، از تیوری تیرها ضریب 3.2 برابر نیروی ماشینکاری برای اعمال به وسط ابزار حاصل می شود. این نیرو بصورت حلقه باز در مدل متلب وارد و نتیجه آن کاهش خطا درحدود 70 درصد در میزان خیز جانبی نوک ابزار می شود.

    کلید واژگان: جبران خطا, فرزکاری, خیز جانبی ابزار, شبیه سازی المان محدود, مدل نیمه تحلیلی
    Nasser Malboubi, MohammadReza Razfar, Rasul Fesharakifard*

    In this paper, the error of tool deflection in perpendicular to a milling process feed direction is investigated and novel compensation method to this error is proposed. While the end mill tool is machining, due to the existence of perpendicular disturbing force on the feed path while the endmill tool is machining, a deflection which reduces machining accuracy. If a compensation force is exerted to the middle of tool, the deflection can be reduced. By using a hydraulic actuator, the compensation force would be proportional to the disturbing machining force, in the opposite direction so that this error can be reduced. It is necessary to estimate disturbing forces and tool deflection magnitude in lateral side of machining precisely before applying the proportional force to the endmill. The first step endmill is modeled on SolidWorks and in the next step The machining operation is simulated to calculate the error causing force in which both the milling tool and the workpiece are 3D flexible. By obtaining the force results of the tool under different machining modes from Abaqus, a semi -analytical model is established on Simscape Multibody module of matlab software. By comparing Abaqus results the parameters of the lumped model are adjusted. The output force is extracted from Abaqus and put in tabular form the tool deflection is extracted from MATLAB SimScape which calculation speed is faster than the numerical model in this method. To find the compensating force, the beam theory obtains a factor of 3.2 times the machining force applied to the middle of the tool. This force is applied in open loop to the MATLAB model and the result indicates almost 70 percent reduction in the tool tip lateral deflection.

    Keywords: Compensation error, Milling, Tool lateral deflection, Finite element simulation, semi-analytical model
  • فرنود نوروزی نیایی*، کامران طاهری سرتنگ، محمدماهان تقوی فرهی، رسول فشارکی فرد، سید مهدی رضاعی
    Norouzi Niyaee F, Taheri Sartang K, Taghavi Farahi MH, Fesharakifard R, Rezaei SM

    Choosing the right equipment in terms of price, performance and reliability, is one of the main challenges in the automation industry. Among these equipments, electric motors are the most important elements which are widely used in the industries. Electro motors selection is made according to certain rules and principles, and it is very important to know the governing conditions. Using amotor with less power than required will lead to system failure and a motor with much more power will result in extra costs. In this article, scientific selection of an electric motor for the bending process in an automation system has been discussed. Using real conditions of a manufacturer and available data in articles and books, the necessary relationships were extracted .28 number of motors (among the available ones) were nominated in the first stage of preliminary monitoring. Then, by applying other prevailing conditions and characteristics, 3 motors with different powers selected for final investigations. Eventually, after using Simscape simulations & exerting less energy consumption criteria, the 5RK90GE-CW2ML2 motor (manufactured by Oriental Motor Company) was selected and was approved after satisfying the power, quality and safety conditions.

    Keywords: Electric Motor Selection, Tube Bending Machine, Automation Cell
  • زهرا ناصری اصل، رسول فشارکی فرد *، حامد غفاری راد
    امروزه نیاز صنعت جوشکاری، به ارتقای کیفیت جوش سبب شده است تا جوشکاری رباتیک مورد توجه قرار گیرد. به کارگیری ربات های صنعتی مفصلی برای جوشکاری، چالش های فراوانی را به همراه دارد، چرا که برخی از ربات ها قابلیت جبران خطای ردیابی مسیر درز را به صورت برخط ندارند. بنابراین برای اصلاح خطای پیمایش درز جوشکاری، در این مقاله استفاده از یک مکانیزم کمکی پیشنهاد می شود. این مکانیزم یک میز یک درجه آزادی است که می تواند حرکت پیوسته ای در قطعه کار زیر مشعل جوشکاری ایجاد نماید. حرکت دورانی موتور مکانیزم به وسیله یک سیستم بال اسکرو به یک حرکت انتقالی قطعه کار تبدیل می شود که این حرکت خطی خطای ردیابی را جبران می کند. از آنجایی که در فرآیند جوشکاری دقت حرکت نسبی قطعه کار و مشعل جوشکاری اهمیت زیادی دارد، کنترل مناسب میز واسط کیفیت جوش حاصل را تضمین می کند. در این مقاله، دو روش مختلف برای کنترل میز یک درجه آزادی بررسی می شود. در روش اول، با توجه به پیچیدگی مدل اصطکاک مکانیزم بال اسکرو و حضور ترم های غیرخطی، این بخش از مدل به عنوان اغتشاش خارجی در نظر گرفته می شود و سپس یک کنترل کننده PID برای قسمت خطی آن طراحی می شود. در روش دوم، موسوم به خطی سازی پسخورد، یک قانون کنترل به گونه ای طراحی می شود که خطای ردیابی مسیر، با گذر زمان به صفر میل کند. بررسی نتایج به دست آمده از شبیه سازی نشان دهنده برتری نسبی دقت روش دوم کنترلی نسبت به روش اول بوده، در حالی که خطای کنترل کننده PID 3میلی متر و خطای کنترل کننده دوم 0. 5میلی متر است. در انتها مجموعه عملی مورد استفاده در جوشکاری رباتیک برای ارزیابی نتایج معرفی می شود.
    کلید واژگان: جوشکاری رباتیک, درزهای صفحه ای, مکانیزم کمکی, خطای ردیابی مسیر, خطی سازی پسخورد
    Z. Naseriasl, R. Fesharakifard*, H. Ghafarirad
    Nowadays, the need of welding industry's to improve weld quality has led to the consideration of robotic welding. The use of articulated industrial robots for welding has many challenges. Because some robots do not have the capability of online error compensating of the seam track. Therefore, in order to remove the welding seam tracking error, the use of an auxiliary mechanism is proposed in this article. This mechanism is a table with 1-degree of freedom (dof), which produces a continuous motion in workpiece under the welding torch. The rotational motion of the motor is transformed into a translational motion of the workpiece by a ball-screw system, where this linear motion compensates the tracking error. Since in the welding process, relative motion accuracy of the workpiece and the welding torch is crucial, proper control of the interface table ensures the weld quality. In this paper, two different methods for controlling the table with 1-dof are studied. In the first method, due to the complexity of friction model of the ball-screw mechanism and the presence of nonlinear terms, this part of the model is considered as an external disturbance, and, then, a PID controller for the linear part is designed. In the second method, known as feedback linearization, a control law is designed for that the tracking error tends to zero by passing time. Throught a comparison between the simulation results, the second control method demonstrates better precision relating the first controller. While the error of PID controller equals to 3 mm and the second controller’s error does not go beyond 0.5 mm. At last, the experimental cell used for the robotic welding is introduced to evaluate the mentioned results.
    Keywords: Robotic welding, Planar seams, Auxiliary mechanism, Trajectory tracking error, Feedback linearization
  • رامین افهمی، رسول فشارکی فرد *، محمد اعظم خسروی
    در این مقاله روی مدل سازی دینامیکی کوادروتور با توجه به تغییرات در شرایط کاری آن تمرکز شده است. هدف اصلی این پژوهش ارائه ی معادلات دینامیکی کامل حاکم بر کوادروتور با استفاده از روش اویلر-لاگرانژ و با درنظر گرفتن تمامی نیروهای آیرودینامیکی که بر حرکت آن تاثیر می گذارند می باشد. در مقالات پیشین، معادلات دینامیکی هیچگاه به طور جامع درنظر گرفته نشده است. مطالعه دینامیک کوادروتور به شناخت فیزیک و رفتار آن کمک می کند و به حصول یک مدل دقیق از سیستم می انجامد. با حصول چنین مدلی کنترل کوادروتورا به مراتب ساده تر از مدل های غیر دقیق موجود می شود. جهت درنظر گرفتن مجموعه نیروها و گشتاورهای دخیل در دینامیک کوادروتور، از مطالعات انجام شده پیشین استفاده می شود و پس از شرح دادن هر یک از نیروها و روابط دقیق آن ها، مدل دینامیکی کامل کوادروتور ارائه می شود. در انتها عملکرد سیستم در دو شرایط کاری متفاوت یکی بدون درنظر جسم متصل خارجی به کوادروتور و دیگری در شرایط کوپل شده با یک دوربین، به صورت عددی شبیه سازی می گردد و به کمک آن ها مدل دینامیکی حاصل صحه گذاری می شود. در شرایط کاری اول در دو آزمون متفاوت به بررسی و مقایسه معادلات دینامیکی کار حاضر با کارهای پیشین پرداخته خواهدشد. در شرایط کاری دوم عملکرد کوادروتور تحت تاثیر دوربین متصل به آن که با حرکت خود معادلات دینامیکی سیستم را به صورت پیوسته تغییر می دهد، بررسی می شود.
    کلید واژگان: کوادروتور, مدل سازی دینامیکی, نیروهای آیرودینامیکی, شرایط کاری, دوربین متصل
    Ramin Afhami, Rasul Fesharakifard *, Mohammad Azam Khosravi
    This paper focuses on the dynamic modeling of quadrotor with respect to changes in operating conditions. The main objective of this investigation is to provide complete governing quadrotor dynamic equations using the Euler-Lagrange method considering all aerodynamic forces which affect it's motion. In previous papers, dynamical equations are never considered comprehensively. The study of quadrotor's dynamics permits to understand it's physics and behavior and provides a precise model of the system. Once such a model is obtained, the control of quadrotor turns much simpler than current inaccurate models. In order to take into account, the set of forces and torques involved in quadrotor dynamics, the previous studies are used and after describing each of the forces and their precise terms, the complete dynamic quadrature model is presented. At the end, the system's performance is simulated in two different operating conditions, one regardless of the external object coupled with quadrotor, and the other in the coupled condition with a camera, and by this means, the achieved dynamic model is validated. In the first operating conditions in two different tests, the dynamic equations of the present work will be compared against the previous ones. In the second operating conditions, the quadrotor performance under influence of a connected camera whose motion changes continuously the system dynamic equations is studied.
  • علی اکبر هادی نژاد رودی، سید مهدی رضاعی، رسول فشارکی فرد *، علی نحوی
    در این مقاله با استفاده از روش المان محدود تطبیقی به تحلیل حرارتی المان های ورق در حال جوشکاری به منظور دستیابی به یک شبیه ساز فرآیند جوشکاری پرداخته می شود. هدف از این شبیه ساز، کاهش هزینه های آموزش جوشکاری می باشد. با افزایش سرعت محاسبات انتقال حرارت در مقایسه با روش های رایج المان محدود، این روش زمان محاسبات کمتری دارد و توسعه شبیه ساز را امکان پذیر می کند. لذا از آن به عنوان موتور فیزیکی شبیه ساز جوشکاری استفاده خواهد شد. مهم ترین پارامتر در تحلیل بلادرنگ سرعت محاسبات، دقت می باشد. لذا روش مش تطبیقی در حالت پالایش-اچ استفاده و تحلیل حرارتی فرآیند به روش مش ثابت و مش تطبیقی انجام می شود. در ابتدا به حل معادله حرارتی پرداخته شده سپس ماتریس سختی، ماتریس ظرفیت و سایر پارامترها به-دست آورده می شود. همچنین المان ها به صورت تتراهدال 3 بعدی به کمک 3 مختصه ی خود درنظر گرفته می شوند. برای اعمال شار حرارتی ناشی از قوس جوشکاری از مدل قوسی پائولیک استفاده می گردد. پارامترهای موردمطالعه در معادلات، ولتاژ، جریان، سرعت جوشکاری و خصوصیات ورق جوشکاری هستند که بصورت متغیر با دما در نظر گرفته شد. مقایسه زمان و دقت نتایج به دست آمده سیکل حرارتی حاصل از جوشکاری الکترود دستی به روش مش تطبیقی نشان می دهد که کاهش مطلوب زمان محاسبات، تاثیر نامناسبی بر دقت نتایج حاصل نمی گذارد.
    کلید واژگان: تحلیل عددی, انتقال حرارت, المان محدود, مش تطبیقی, شبیه ساز جوشکاری
    A. A. Hadinejad Roudi, Seyed M. Rezaei, R. Fesharakifard *, A. Nahvi
    In this article, thermal analysis of sheet metals during arc welding is studied by an adaptive finite element method to construct a welding process simulator. This simulator can be developed to reduce the cost of weld training. By increasing the calculation speed of heat transfer in comparison with the usual methods, this approach analyzes the process in real-time and permits the development of the simulator. So, it can be used as the main calculation engine of a welding simulator. The most crucial parameter in evaluation of real-time analysis is the calculation accuracy. Hence an adaptive mesh method based on H-refinement is applied and the heat transfer is analyzed by both constant and adaptive mesh methods. First, the heat transfer equations will be derived and solved, then the stiffness and capacity matrix and the other parameters will be obtained. The linear 3D tetrahedral elements are used and considered by means of 3 dimensional cartesian coordinates. The heat flux of the arc is studied through Pavelic model. The parameters of interest in the equations are welding voltage, current, speed and sheet specifications which are time dependant. A comparison between the calculation times and accuracy of the results demonstrates that an adequate calculation speed is achieved without any considerable effect on the accuracy.
    Keywords: Numerical Analysis, Heat Transfer, Finite Element, Adaptive Mesh, Welding Simulator
  • وحید آبرومند، رسول فشارکی فرد، علی کمالی ایگلی
    در موتورهای الکترومغناطیسی، برای افزایش گشتاور قابل اعمال توسط موتور به خروجی، نیاز است از یک روتور با ممان اینرسی بیشتر استفاده شود. درحالیکه در اغلب کاربردهای رباتیکی، بخصوص واسط های هپتیکی، موتورهای الکترومغناطیسی در وضعیت دینامیکی بوده که نیروی اینرسی در آن تاثیر عمده ای دارد. در این مقاله یک روش کنترلی مقاوم برای نوعی عملگر ترکیبی ویسکوز پیشنهاد شده است که ویژگی بارز آن را می توان قدرت تامین گشتاور متغیر مطلوب با حفظ ممان اینرسی کم عنوان کرد. این عملگر ترکیبی شامل دو موتور جریان مستقیم می باشد که شفت های آنها با یک کوپلر ویسکوز غیر تماسی بطور دورانی به یکدیگر متصل شده-اند. این روش اتصال براساس جریان گردابی می باشد تا ویژگی های مورد نظر را تامین نماید. موتور دور وظیفه حذف و یا کاهش نیرو-های اینرسی و همچنین نیروهای دینامیکی وارد شده به عملگر را دارد. وظیفه موتور نزدیک تامین گشتاور مطلوب در خروجی می-باشد. از آنجایی که ذات این سیستم خطی می باشد، روش کنترلی مقاوم پیشنهاد شده بر مبنای Hꝏ بوده و در طراحی آن قیود فیزیکی مانند اشباع ولتاژ موتور ها، اشباع سرعت دمپر دورانی، بیشترین سرعت و شتاب وارد شده به عملگر از طرف کاربر و همچنین نویز سنسور نیرو در نظر گرفته شده اند. همچنین روش مقاوم μ-synthesis برای سیستم با حضور نامعینی های پارامتری و سایر قیود فیزیکی بررسی شده است. پیاده سازی کنترلر طراحی شده بر روی مدل یک واسط هپتیک یک درجه آزادی، دستیابی به ویژگی های مورد نظر را تائید می نماید.
    کلید واژگان: عملگر ترکیبی, واسطه هپتیکی, کنترل گشتاور موتور جریان مستقیم, کنترل مقاوم, نامعینی پارامتری
    Vahid Aberoomand, Rasul Fesharakifard, Ali Kamal Eigoli
    In electromagnetic motors, increase in output torque leads to increase in rotor inertia. Various robotics applications, especially haptic interfaces, oblige convenient dynamic performances of electromagnetic motors which are strongly in turn influenced by the rotor’s inertia. In the present paper, a robust control method for a viscous hybrid actuator is developed which supplies a desired varying torque while maintaining a constant low inertia. This hybrid actuator includes two dc motors with the shafts coupled through a rotational damper using a viscous non-contact coupler. This coupling method is based on Eddy current to provide the required performances. The large far motor eliminates or reduces the inertial forces and external dynamics effects on the actuator. The small near motor provides the desired output torque. Since the system is essentially linear, the applied robust control method is based on Hꝏ and parametric uncertainties and physical constraints including motors’ voltages saturation, rotary damper’s speed saturation, fastest user’s speed and acceleration applied to the actuator and force sensor noise are considered in its design. Also the robust method of µ-synthesis for the system in presence of parameteric uncertainties and other physical constraints are studied. The implementation of the controller on a 1 dof haptic interface model validate the achievement of the desired performances.
    Keywords: Hybrid actuator, Haptic interface, DC motor torque control, Robust control, Parametric uncertainty
  • مهدی متقی پور، رسول فشارکی فرد*
    در سالیان اخیر، آموزش مهندسی مکانیک به شیوه های متنوعی تحت تاثیر سیر تکامل فناوری قرار گرفته است. از جمله شیوه های نوین آموزش، استفاده از فناوری واقعیت مجازی با بازخورد نیرویی است که اصطلاحا آن را فناوری هپتیک می نامند. در این فناوری به کاربر این امکان داده می شود که علاوه بر مشاهده یک محیط شبیه سازی رایانه ای، اشیای موجود در آن را لمس کند و یا با آنها در تعامل باشد. در این فناوری، کاربر می تواند ارتجاعی بودن یک بادکنک مجازی، سختی و نرمی و یا دما و وزن اجسام مجازی را احساس کند. هنگامی که حس لامسه با دیگر حواس، خصوصا بینایی، ترکیب می شود، اطلاعات مربوط به جسم با جزئیات بیشتری به کاربر انتقال می یابد. به همین دلیل این فناوری در زمینه های یادگیری می تواند نقش کلیدی و حساسی ایفا کند؛ زیرا استفاده از آن علاوه بر کاهش هزینه های بالای آموزش در دنیای واقعی، این امکان را فراهم می کند که مطالب آموزشی با کیفیت و جذابیت بیشتری به دانشجویان منتقل شود. یکی از کاربردهایی که این فناوری می تواند در آینده داشته باشد، استفاده از آن در آموزش دروس نقشه کشی صنعتی است که اکثر دانشجویان در آن با مباحث مربوط به تجسم فضای سه بعدی با مشکل روبرو هستند. در این مقاله مزایای استفاده از این فناوری در مقایسه با روش های امروزی بررسی می شود.
    کلید واژگان: فناوری هپتیک, واقعیت مجازی, حس لامسه, آموزش مهندسی مکانیک, نقشه کشی صنعتی
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال