Σχεδιασμός και κατασκευή περιστροφικού ανέπαφου απορροφητή κραδασμών

Τα συστήματα μετάδοσης μηχανικής ισχύος εμφανίζουν συχνά ανεπιθύμητες στρεπτικές ταλαντώσεις που επηρεάζουν την απόδοση και την διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων. Για παράδειγμα, ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης παράγει ροπή μόνο σε μία από τις τέσσερεις φάσεις της κίνησης του κάθε εμβόλου του, μεταδίδοντας έτσι ισχυρότατες στρεπτικές δονήσεις σε διαφορετικές συχνότητες που επηρεάζουν το όχημα και τον οδηγό. Σύγχρονες προσεγγίσεις βελτίωσης απόδοσης καυσίμου όπως η μείωση του όγκου και των κυλίνδρων καθιστούν το παραπάνω πρόβλημα ακόμα πιο επιβλαβές. Παράλληλα, η συνεχώς αυξανόμενη μετάβαση στην ηλεκτρική ενέργεια ως μέσο παραγωγής μηχανικής ισχύος εισάγει νέα φαινόμενα κραδασμών συχνά σε ευρύ υψίσυχνα φάσματα. Για την αντιμετώπιση τέτοιων στρεπτικών ταλαντώσεων σε περιστροφικά συστήματα μετάδοσης μηχανικής ισχύος χρησιμοποιούνται εξειδικευμένα εξαρτήματα απορρόφησης κραδασμών. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα σχεδιασθεί ένας μη γραμμικός απορροφητήρας ενέργειας (NES) για την απορρόφηση αυτών των στρεπτικών ταλαντώσεων από το κύριο περιστροφικό σύστημα και την τοπική απόσβεσή τους. Η μη γραμμικότητα ενός τέτοιου απορροφητήρα, τον κάνει ιδανικό για αυτήν την χρήση καθώς μπορεί να συντονιστεί σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων, καλύπτοντας πολλαπλές αρμονικές των κύριων συχνοτήτων. Επιπλέον, η σύζευξη της εφαρμοζόμενης ροπής στον προτεινόμενο απορροφητή είναι πλήρως ανέπαφη με χρήση μαγνητών, εξασφαλίζοντας αθόρυβη λειτουργία με ενισχυμένη διάρκεια ζωής. Αρχικά, θα υπολογισθούν τα βασικά σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του απορροφητή με έμφαση στην μειωμένη τριβή και την ακρίβεια των κεντρικών λειτουργικών του χαρακτηριστικών. Έπειτα, θα παραχθεί λεπτομερές σχέδιο ενός πειραματικού πρωτοτύπου που να ικανοποιεί τα υπολογισμένα διαστασιολογικά χαρακτηριστικά. Επιπλέον, θα παραχθεί κώδικας για την κατασκευή των τεμαχίων σε μηχανές CNC. Τέλος, θα κατασκευαστεί ένα πρωτότυπο στο οποίο θα γίνει πειραματικά στατικός και δυναμικός έλεγχος του απορροφητήρα για να επιβεβαιωθεί η προβλεπόμενη δυναμική συμπεριφορά του.