دانلود ترجمه مقاله طراحی دستگاه رشته پیچی ۳ محوری قابل حمل با سیستم کنترل ارزان (سال ۲۰۱۸) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

طراحی دستگاه رشته پیچی۳ محوری قابل حمل با سیستم کنترل ارزان

Design of portable 3-axis filament winding machine with inexpensive control system

چکیده

مقدمه

روش ها و الگو های رشته پیچی

روش شناسی

طراحی و دیاگرام شماتیک

واحد دوران

واحد حمل کننده

واحد کنترل

سیستم کنترل طراحی ارزان

بخش سخت افزار

بخش نرم افزار

نتایج و بحث

نتیجه گیری

توصیه

چکیده

تکنولوژی رشته پیچی به عنوان یکی از اصلی ترین روش های ساخت در زمینه مواد کامپوزیت شناخته می شود که از درجه اتوماسیون بالایی برخورداری است. در این فرآیند، رشته های پیوسته یا الیاف ها بر روی مندرل پیچیده می شود که برای مخازن تحت فشار، لوله ها، میله ها و مجرا ها مناسب است. ماشین های رشته پیچی موجود در شرکت ها یا کارخانه ها گران، سنگین و دارای سیستم ماشین و سیستم کنترل پیچیده هستند. هدف این تحقیق، طراحی یک ماشین رشته پیچی سه محوری با خصوصیات قابل حمل بودن، سبک بودن، ارزان و دارای سیستم کنترل کارا در مقایسه با ماشین های کنونی است. سیستم کنترل موجب ارتباط بخش سخت افزار و بخش نرم افزار می گردد که می تواند اصل حرکت سه محور را برآورده سازد. ماشین رشته پیچی سه محوری نمونه نیز تولید شده است. بُرد آردوینو Uno و مدول شیلد CNC v1 به عنوان بخش سخت افزاری مورد استفاده قرار گرفته اند. کد های Universal G-Code Sender (UGS) و کد های Grbl به عنوان بخش نرم افزاری مورد استفاده قرار گرفته اند. در نتیجه، یک ماشین رشته پیچی سبک، ارزان و قابل حمل سه محوری به طور موفقیت آمیز عرضه شده است که می تواند لوله های کربنی/ اپوکسی رشته پیچ شده را به وسیله یک سیستم کنترل ارزان و مناسب تولید کند. 

مقدمه

فرآیند رشته پیچی به عنوان یک فرآیند تولید کامپوزیت در حال گسترش بر اساس استفاده از فرآیند های تولید مواد سبک به صورت پیشرفته شناخته می شود که موجب افزایش الزامات عملکردی این فرآیند تولید شده است. مواد کامپوزیت تقویت شده الیافی به صورت گسترده در صنایع مختلف درکاربرد های عمرانی نسبتا ساده مورد استفاده قرار گرفته اند. جهت برآورده کردن الزامات تکنولوژی، بسیاری از شرکت های تولید مواد کامپوزیت عملکرد محصولات را به صورت مقرون به صرفه، قابل بازیافت و با کیفیت بالا بهبود بخشیده اند. به طور خلاصه، ماده کامپوزیت دارای مقاومت خوردگی بسیار مطلوب و مقاومت مناسب در برابر تغییرات دمایی در مقایسه با مواد معمولی است. 

نتیجه گیری

در این تحقیق ماشین رشته پیچی سبک، کم هزینه، قابل حمل و خودکار با سه محور عرضه شده است.  اردونیو uno در این سیستم کنترل ارزان و کارا مورد استفاده قرار گرفته است که حرکات در راستای x، y و z را کنترل می کند. این ماشین رشته پیچی می تواند الگو های رشته پیچی مارپیچ و حلقه ای را اجرا کند که باید به وسیله کد های رشته پیچی مناسب نوشته و آپلود شود. می توان فرآورده های کامپوزیت رشته پیچ شده با استفاده از این ماشین طراحی شده جدید ساخت. ماشین رشته پیچی سه محوره به نتایج اصلی مورد انتظار دست یافته است به طوری که قادر به حل مشکلات قبل در مورد هزینه ها و عملیات پیچیده ماشین رشته پیچی است. سیستم کنترل ارزان به عنوان ویژگی دیگر این ماشین محسوب می شود که الزامات فرآیند رشته پیچی را برآورده می سازد. 

Abstract

Filament winding technology is one of the fundamental fabrication methods in composite material fields, which has a high degree of automation. It is the process in which continuous strands or filament of fibres is wound on the mandrel, which is suitable for high-pressure vessels, pipes, shaft and ducts. The present filament winding machines have existed in enterprises or factories, which are high costs, heavy, complex control system and machine structure. The objective of this study is to design a 3-axis filament winding machine, which has portable, lightweight, low costs, high efficient and inexpensive control system features compared to the previous and present machine. The control system relates hardware section and software section, which can meet three axes movement principle. The 3-axis prototype filament winding machine has also been developed. Arduino Uno and CNC v1 shield module are applied as hardware section. Universal G-Code Sender (UGS) and Grbl codes are adopted as software section. In conclusion, a 3-axis portable, lightweight and low-cost filament winding machine have been successfully developed, which can fabricate filament wound carbon/epoxy tubes with a proper inexpensive control system.

INTRODUCTION

Filament winding process is an expanding composite manufacturing process based on the introduction of advanced lightweight mass production items, which has increased the performance requirements of this manufacturing process [1]. Fibre reinforced composite materials have widely used in various industries, from relatively simple civil applications [2]. To meet the technology requirements, many composite material companies have improved the performance of cost-effective, high-grade quality, recyclable products. In short, the composite material has excellent corrosion resistance, good resistance to temperature extremes compared to traditional material [3, 4].

CONCLUSION

The portable, low-cost, lightweight and automated filament winding machine has been effectively developed with 3 axes. Arduino Uno is used in this efficient and inexpensive control system, which controls the x, y and z movements. This filament winding machine can perform hoop and helical winding patterns, which should be written and uploaded proper winding codes. Filament wound composite products can be fabricated from this newly designed machine. The 3-axis filament winding machine has reached the main expected results, which solves the previous problems of filament winding machine costs and complicated operation. The inexpensive control system is another popular characteristic of this machine, which can mostly meet the filament winding process requirements.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

طراحی دستگاه رشته پیچی۳ محوری قابل حمل با سیستم کنترل ارزان

Design of portable 3-axis filament winding machine with inexpensive control system