اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديددراسة أستاتيكية و ديناميكية للتنبؤ بالتعب على أسنان المسننات المستقيمة
Static and dynamic study for the prediction of contact fatigue on spur gear teeth
2195
2 18
0
(
0
)
تأليف
ثائر أحمد عثمان( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
الهدف الرئيسي من هذا المقال هو دراسة تأثير السلوك الستاتيكي و الديناميكي لنقل الحركة بالمسننات المستقيمة على حدوث التعب بهدف التنبؤ به من جهة, و تحديد النقاط الأخطر على بروفيل السن, من جهة أخرى. و ذلك باستخدام نموذج ديناميكي لنقل الحركة بالمسننات المستقيمة أحادي درجة الحرية في الفتل و مقياس كروسلاند للتعب. أن معادلة الحركة تكون محللة خطوة بخطوة مع الزمن و ذلك لتحديد قيم الحمل الديناميكي الآني في كل نقطة تماس على أسنان المسننات. بهذه الطريقة فأن مركبات الاجهادات المماسية و الناظمية لكل نقطة تماس ضمن طبقات مادة المسننات تكون محسوبة بالاعتماد على نظرية هرتز.
The main objective of this article is to study the influence of static and dynamic behavior on the occurrence of contact fatigue on spur gear tooth. For this end, a dynamic model of geared transmission in one degree of freedom, with Crossland criterion, are used. The motion equation is analyzed step par step in the time in order to determine the dynamic load in all contact points on teeth profile. In this way, the time-varying dynamic loads on tooth flanks are determined and the subsurface stress components can be derived from the classic Hertzian theory.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
الهدف الرئيسي من هذا البحث هو دراسة تأثير السلوك الاستاتيكي والديناميكي على حدوث التعب في أسنان المسننات المستقيمة. لتحقيق هذا الهدف، تم استخدام نموذج ديناميكي لنقل الحركة بالمسننات أحادي درجة الحرية في الفتل ومقياس كروسلاند للتعب. تم تحليل معادلة الحركة خطوة بخطوة مع الزمن لتحديد قيم الحمل الديناميكي الآني في كل نقطة تماس على أسنان المسننات. بهذه الطريقة، تم حساب مركبات الإجهادات المماسية والناظمية لكل نقطة تماس ضمن طبقات مادة المسننات بالاعتماد على نظرية هرتز. أظهرت النتائج أن منطقة الانزلاق السالب على أسنان المسننات هي المنطقة الأكثر خطورة لظهور التعب، وخصوصاً في منطقة بداية التعشيق على جذر السن. كما أظهرت الدراسة أن نوع المعالجة الحرارية للمسننات يلعب دوراً مهماً في مقاومة التعب، حيث تؤدي المعالجة الحرارية إلى رفع قيم الإجهادات المتبقية السالبة وحدود مقاومة التعب. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي تزايد قيم الاحتكاك بين سطوح أسنان المسننات إلى تزايد خطر وقوع التعب، حيث يرفع قيمة درجة التعب ويزيح منطقة حدوثه باتجاه السطح، مما يؤدي إلى فترة حياة أقل للمسننات. بناءً على هذه النتائج، ينصح بجعل المسنن القائد أكثر صلابة من المسنن المقاد واختيار الزيوت المناسبة ومعالجة السطوح بشكل جيد لتقليل الاحتكاك بين سطوح أسنان المسننات.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم نموذجاً ديناميكياً شاملاً لدراسة التعب في أسنان المسننات المستقيمة، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنواع أخرى من المسننات مثل المسننات الحلزونية والمسننات المخروطية، حيث أن هذه الأنواع تستخدم بشكل واسع في التطبيقات الصناعية. ثانياً، يمكن تحسين النموذج الديناميكي ليشمل تأثيرات إضافية مثل تأثير درجات الحرارة العالية والبيئات القاسية على سلوك المسننات. ثالثاً، يمكن إجراء تجارب عملية لدعم النتائج النظرية والتحقق من صحة النموذج المستخدم. وأخيراً، يمكن توسيع الدراسة لتشمل تأثيرات أخرى مثل تأثير التآكل والتشوهات البلاستيكية على سلوك المسننات.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذا البحث؟
الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير السلوك الاستاتيكي والديناميكي على حدوث التعب في أسنان المسننات المستقيمة.
-
ما هو النموذج المستخدم في الدراسة؟
تم استخدام نموذج ديناميكي لنقل الحركة بالمسننات أحادي درجة الحرية في الفتل ومقياس كروسلاند للتعب.
-
ما هي المنطقة الأكثر خطورة لظهور التعب على أسنان المسننات؟
منطقة الانزلاق السالب على أسنان المسننات، وخصوصاً في منطقة بداية التعشيق على جذر السن.
-
كيف تؤثر المعالجة الحرارية على مقاومة التعب؟
المعالجة الحرارية ترفع قيم الإجهادات المتبقية السالبة وحدود مقاومة التعب، مما يزيد من مقاومة المسننات للتعب.
المراجع المستخدمة
STEWART. R. M. The specification and developpement of a standard gearbox monitoring. 2nd International Conference on Vibration in Rotating Machines, Cambridge, 1980. 353-358
FOLETTI. S, BERETTA. S, TARNTINO. M. G. Multiaxial fatigue criteria versus experiments for small crack under rolling contact fatigue, International Journal of Fatigue, Vol. 58, January 2014. 181-192
BRANDAO. A. J, MARTINS. R, SEABRA. O. H. J, CASTRO. J, An approach to the simulation of concurrent gear micropitting and mild wear, Wear. Vol. 324-325, February 2015. 64-73
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يقدم هذا البحث نموذج حسابي لفترة نشوء الشقوق الأولية بالتعب على أسنان المسننات الحلزونية, مع الأخذ بعين الاعتبار تأثير المعالجة الحرارية بالكربنة و الاحتكاك بين أسنان المسننات. و ذلك بهدف حساب عدد دورات التحميل اللازمة لنشوء هذه الشقوق, و دراسة تأثير
السلوك الديناميكي على فترة عمل المسننات, بالاعتماد على نموذج ديناميكي للمسننات ثنائي درجة الحرية في الفتل و مقياس Papadopoulos للتعب باستخدام برنامج MatLab. تتم مقارنة النتائج الحاصلة مع نتائج التحليل الرياضي باستخدام طريقة الانفعال – عدد الدورات. تشير النتائج الحاصلة في هذا البحث إلى أن سرعة نشوء شق التعب الأولي تتعلق بقيم الاحتكاك بين سطوح المسننات و قيم الإجهادات المتبقية الناتجة عن المعالجة الحرارية, من جهة, و قيمة الحمل الديناميكي من جهة أخرى. حيث أن زيادة قيم الاحتكاك تنقص عدد دورات التحميل اللازم لنشوء الشق الأولي كما تنقل منطقة ظهوره باتجاه سطح أسنان المسننات و هذا التأثير معاكس لتأثير الإجهادات المتبقية التي تزيد عدد دورات التحميل.
تم في هذه الورقة البحثية تقديم طريقة جديدة و فعالة لتقدير عمر التعب الستاتيكي للنوابض و ذلك عند عملها بتأثير إما حمل ثابت أو تعرضها لانفعال أو ضغط ثابتين لفترات زمنية كبيرة و ذلك عند درجات حرارة عمل مختلفة، لما لهذا الموضوع من أهمية بالغة، حيث أن ال
نوابض تعتبر مدخرات للقوة من خلال إحداث انفعال فيها ( شدها أو ضغط ) و يجب أن تحافظ على حد أدنى من قيمة هذه القوة.
تم في البداية تقديم دراسة نظرية للظواهر المعنية بالأحمال الثابتة لفترات زمنية طويلة و درجات حرارة مختلفة (الزحف – التراخي) و كيفية تسريع الاختبار للحصول على النتائج، و من ثم اقتراح طريقة لتسريع الحصول على الزمن الذي يصل فيه النابض و هو تحت الانفعال إلى القوة الحرجة الدنيا المخزنة ضمنه عند درجة حرارة العمل، تعتمد هذه الطريقة على إجراء اختبارات على عينات ضمن الأفران عند درجات حرارة مختلفة و أعلى من درجات حرارة الاستثمار و التخزين للنوابض و من ثم استخدام النتائج في تقدير عمر التعب الستاتيكي للنوابض عند درجات حرارة التخزين أو العمل الحقيقي.
تستعرض هذه الورقة البحثية دراسة أجريت على استخدام إشارة الاهتزازات لتحديد عيـوب
المسننات. و قد تم التحقق من عدة طرائق خاصة بالتنبؤ بإخفاق المسننات و كذلك تطبيقاتها،
من خلال استخدام معطيات مختبريه مأخوذة من نموذج اختبار المسننات.
الهدف الأساسي لهذه
الورقة البحثية هو إيجاد الفهم الأساسي (المرجعية) لطرائـق التنبـؤ
و تقييم مقدرتها على التشخيص. هذه الطرائق المستخدمة في عملية التنبـؤ تطبـق مبـدأ
الإشارة المتوسطة في نظامي الزمن و التردد لتحديد إخفاق المسننات.
على الرغم من أن العديد من الدراسات تستخدم معجم Liwc لإظهار وجود إشارات تسرب لفظية في مجموعات بيانات الكشف، لا شيء ما ذكر كيف تتأثر إشارات التسرب اللفظي بوسائل جمع البيانات، أو تأثيرها على أداء النماذج. في هذه الورقة، ندرس إشارات التسرب اللفظي لفهم تأ
ثير طريقة بناء البيانات على أهميتها، وفحص العلاقة بين صلاحية هذه العظة وصحة النماذج. يتم استخدام عشرات هيمنة فئة Word-فئة Liwc من سبع مجموعات بيانات الكشف عن الكذب لإظهار أن البيانات الصوتية والشروح القائمة على الكذب تشير إلى عدد أكبر من فئات التسرب اللفظي القوي. علاوة على ذلك، نقوم بتقييم صحة نماذج الكشف عن حديثة الكذب مع الاختبار عبر مجموعة البيانات. تظهر النتائج أنه في كلا النوعين من الاختبار، تدرب النماذج على مجموعة بيانات مع فئات جديلة تسرب شفهية أكثر قوة - - على عكس عدد أكبر من الإشارات القوية --- تسفر عن نتائج فائقة، مما يشير إلى أن العظة التسرب اللفظي هي عامل رئيسي لاختيار مجموعات بيانات الكشف عن الكذب.
يبدأ الجيب الفكي بالهبوط عند قلع الأسنان العلوية الخلفية مما يستدعي إجراء رفع لقاع الجيب الفكي عند التخطيط لزرع الأسنان في هذه المنطقة و من أكثر الاختلاطات حدوثا عند رفع الجيب هو انثقاب الغشاء المبطن للجيب الفكي، إذ تتراوح نسبة حدوثه بين 5,5 – 56.16
%. تعتبر طريقة البالون آمنة و فعالة و هي تستطب بشكل خاص في حالات الفقد السني العلوي الخلفي الصغير (1-2 ) سن. يعتمد مبدأ هذه الطريقة على ضخ سائل ( السالين عادة ) ضمن البالون مما يؤدي لرفع قاع الجيب الفكي بشكل مستمر و بطيء. هَدَف البحث إلى تقييم الزيادة في ارتفاع العظم عند رفع الجيب الفكي بطريقة البالون عند وجود أسنان مجاورة لمنطقة الفقد و مقدار الزيادة في ارتفاع العظم عند عدم وجود أسنان مجاورة لمنطقة الفقد. تم في هذا البحث تطبيق تقنية البالون في رفع الجيب الفكي على 30 حالة رفع جيب فكي عند 27 مريضاً لديهم درد علوي خلفي و بحاجة لإجراء عملية رفع جيب فكي من أجل الزرع. تم تقسيم المرضى لمجموعتين الأولى ضمت 15 حالة رفع جيب بالبالون مع وجود أسنان مجاورة و الثانية ضمت 15 حالة رفع جيب بالبالون بدون وجود أسنان مجاورة. تتم متابعة المرضى في 5 فترات زمنية بعد العمل الجراحي بالصور الشعاعية بطريقة التصوير السني المخروطي CBCT (بعد العمل مباشرة, بعد 3 شهور, بعد 6 أشهر, بعد 9 أشهر, بعد سنة واحدة ) .
استنتج البحث أنه عند مستوى الثقة R = 95% لا توجد فروق دالة إحصائيا في مقدار الزيادة في ارتفاع العظم عند وجود أسنان مجاورة لمنطقة الفقد وعدم وجود أسنان مجاورة لمنطقة الفقد . أوصى البحث باستخدام طريقة رفع قاع الجيب الفكي بالبالون عند وجود أسنان مجاورة لمنطقة الفقد وعدم وجود أسنان مجاورة لمنطقة الفقد.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
