تم مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالب عادل حبيب هاشم بخيت في قسم الهندسة الميكانيكية عن البحث الموسوم “تطوير أداء المسننات المخروطية المستقيمة القائدة باستخدام طريقة تصميمية معدلة لجانبيات الاسنان “ في يوم الثلاثاء الموافق 15 – 3 – 2022 وبأشراف (أ.د. محمد قاسم عبد الله)
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د. قاسم محمد دوس / جامعة بغداد / كلية الهندسة/ قسم الهندسة الميكانيكية رئيسا
- أ.د. كاظم كامل رسن / الجامعة المستنصرية / كلية الهندسة/ قسم هندسة المواد عضوا
- أ.م.د. قاسم عباس عطية / الجامعة التكنولوجية/ قسم الهندسة الميكانيكية/ فرع هندسة السيارات عضوا
- أ.م.د. ثائر جبار نتيش / جامعة بغداد / كلية الهندسة/ قسم الهندسة الميكانيكية عضوا
- أ. م.د. ابتهال عباس صادق / جامعة بغداد / كلية الهندسة/ قسم الهندسة الميكانيكية عضوا
- أ.د. محمد قاسم عبد الله / جامعة بغداد / كلية الهندسة / قسم الهندسة الميكانيكية عضوا ومشرفا
تناول البحث / تطوير اداء المسننات المخروطية المستقيمة بتعديل شكل السن لغرض زيادة متانة التروس وتقليل الاهتزازات والضوضاء الناتجة من تعشيق التروس.
ملخص عن الرسالة / الاطروحة
في تقنية تصميم التروس المخروطية المستقيمة، يعتبر التنبؤ بأداء محرك التروس إحدى الخطوات التحليلية الرئيسية في إنتاج التروس، ويمكن تحقيق أهم تقنية لتطوير هذا الأداء باستخدام أساليب التصميم المعدلة لجانبيات الأسنان. في هذه الدراسة، تم اعتماد مجموعة من التعديلات الهندسية المقترحة على ملامح أسنان التروس المخروطية (والتي يتم تمثيلها باستخدام مقاطع جانبية غير متماثلة لضغط مختلف) مع وبدون تصحيح المظهر الجانبي للسن للحصول على عمر عمل أطول مع مستويات أقل من الضوضاء والاهتزاز في هذا النوع من التروس. وبالتالي, تم إجراء تحليل دقيق لتأثيرات هذه التعديلات على قدرة تحمل حمل الأسنان وتوليد الضوضاء والاهتزاز لهذا النوع من التروس.
من أجل إجراء أي نوع من التحليل ودراسته على عمل التروس ، تتضمن الخطوة الرئيسية تمثيلًا رسوميًا للتروس القائدة قيد الدراسة. في هذه الدراسة ، تمت صياغة الصيغة الرياضية لسطح السن ، وسطح جذر السن ، وسطح انتقال جذر السن للتروس القائدة المخروطية المستقيمة المتماثلة بناءً على مبدأ التخطيط. بعد ذلك ، تم إجراء التعديل المقترح على الصيغة الرياضية لمظهر السن المتماثل لمراعاة تأثير المظهر الجانبي غير المتماثل للأسنان (والتي تتميز بزاوية ضغط مختلفة على الجانبين المحمل وغير المحمل). نتيجة لهذه الدراسة ، تم بناء برنامج حسابي يعتمد على الصيغة الرياضية المذكورة أعلاه لتمثيل الشكل النهائي لمحات الأسنان المتماثلة وغير المتماثلة للترس المخروطي المستقيم لمعايير تصميم مختلفة.
تم الحصول على إجهاد الانحناء للترس المخروطي المستقيم المتماثل بشكل تحليلي باستخدام معادلة لويس للانحناء ، ثم يتم إجراء التعديل على هذه المعادلة لمراعاة تأثير خاصية عدم التماثل ملامح الأسنان للترس القائد المخروطي المستقيم على إجهاد الانحناء. تم التحقق من النتائج التحليلية عن طريق التحليل العددي التطبيقي القائم على النمذجة الرياضية لـ FEM باستخدام برنامج ANSYS (الإصدار 16) لتحليل إجهاد الانحناء داخل ملف السن للعتاد المخروطي المتماثل وغير المتماثل. أدت النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة إلى استنتاج أن استخدام شكل السن غير المتماثل للعتاد المخروطي المستقيم يؤدي إلى تحسن واضح في إجهاد الانحناء (زيادة في قدرة تحمل الحمل) عند مقارنته بمظهر الأسنان المتماثل للترس القائد المخروطي المستقيم .
تم إجراء التحليل العددي على نموذج الترس المخروطي القياسي والمعدّل باستخدام (FEM) بناءً على برنامج ANSYS (الإصدار 16) لإيجاد قيمة إجهاد التلامس. أوضحت النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة أن هناك تحسينًا جيدًا في قيمة إجهاد التلامس عند استخدام الترس المخروطي المستقيم المعدل بدلاً من الحالة القياسية.هذه التحسينات في قيمة إجهاد التلامس يمكن ملاحظتها جيدًا لحالة الترس المخروطي المستقيم المعدل بزاوية ضغط غير محمل 035 مع نسبة تعزيز تبلغ حوالي 19.601٪. أخيرًا ، تم التحقق من النتائج العددية لضغط التلامس فقط في حالة الترس المخروطي المستقيم القياسي باستخدام المعادلة تحليلية.
تم إجراء عمل تجريبي من خلال تصنيع ستة نماذج من التروس المخروطية (متماثل ، غير متماثل بدون تصحيح المظهر الجانبي ، وغير متماثل مع تصحيح المظهر الجانبي السلبي) ، تم قطع هذه التروس باستخدام ماكينة CNC بالاعتماد على برنامج SOLIDWORKS(الإصدار 14). بعد ذلك ، تم إجراء نوعين من التحقيق التجريبي لإجراء الأداء المثالي لمحركات التروس ، ويتضمن الجزء الأول تحليل الأداء الديناميكي الذي يتضمن الضوضاء والاهتزاز ، بينما يتضمن الجزء الثاني تحليل توزيع إجهاد الانحناء على أضعف قسم للسن من التروس المخروطية المستقيمة القياسية والمعدلة المعرضة لظروف تحميل حقيقية لإعطاء مؤشر جيد على صحة التحليل النظري.
في هذه الدراسة ، من الواضح أن هناك تحسنًا جيدًا في الأداء الديناميكي (الضوضاء والاهتزاز) عند استخدام الترس المخروطي المستقيم المعدل بدلاً من الترس المخروطي المستقيم القياسي ، يصبح هذا التحسين أكثر أهمية باستخدام الترس المخروطي المستقيم غير المتماثل مع تصحيح المظهر الجانبي السلبي عند مقارنتها مع الحالة المعدلة والقياسية بدون تصحيح المظهر الجانبي.
أخيرًا ، أوضحت النتائج التجريبية لضغط الانحناء أن الترس المخروطي المستقيم المعدل باستخدام ملف تعريف السن غير المتماثل دون تصحيح المظهر الجانبي يزيد من قدرة تحمل الحمل (يقلل من إجهاد الانحناء على السن).
للاطلاع على فيديو المناقشة الرجاء اضغط على الرابط
