مطالعه پارامترهای موثر بر سرعت پرتابه‎ها با استفاده از نیروی الکترومغناطیس

نیروی الکترومغناطیس یکی از نیروهای بنیادی و پرکاربرد در صنعت می باشد . در صورت افزایش و متمرکز ساختن آن، این نیرو می تواند در صنعت های شکل دهی ، مونتاژ کاری ، جوشکاری و شتاب دهی مورد استفاده قرار گیرد . شتاب اجسام و سرعت گرفتن آنها یکی از کاربردهای دیگر نیروی الکترومغناطیس است. با قرار گرفتن جسمی در میدان مغناطیسی شدید و لحظه ای، باعث شتاب گرفتن و افزایش سرعت آن می شود. با توجه به اینکه نیروی الکترومغناطیس نسبت به سایر نیروهای پاکتر و بدون صدا می باشد از این رو از شتاب دهی جهت پرتاب هواپیماها جهت جایگزین نیروی فنر ، پرتاب پرتابه ها به جای استفاده از نیروی باد و یا باروت استفاده نمود . هدف اصلی در این تحقیق استفاده از نیروی الکترومغناطیس در پرتاب پرتابه ها می‎باشد. جهت انجام این کار ابتدا دستگاه تامین کننده انرژی الکترومغناطیس ساخته می شود. در ادامه کار با مطالعه و انتخاب پارامترهای قطر سیم سیمپیچ ، طول سیمپیچ ، تعداد لایه ، جنس لوله ، ولتاژ و وزن و طول پرتابه، تاثیر هر یک از پارامترها بر روی سرعت پرتابه‎ها بررسی می‎شود. جهت تشخیص سرعت پرتابه‎ها دستگاه سرعت سنج لیزری طراحی و ساخته شده است تا بتوان سرعت پرتابه ها را اندازه گیری نمود. تستهای شبیه سازی جهت تاثیر پارامترها در حالت تیوری و مقایسه آن با تست های عملی توسط نرم افزارهای جی مگ و اباکوس انجام شدند که با نتایج عملی مطابقت خوبی داشتند . جهت تحلیل نتایج و بهینه سازی آنها از روش تاگوچی استفاده شده است. نتایج نشان داد که بهترین سیم پیچ مربوط به سیم‎پیچ با حداکثر تعداد لایه ، طول مناسب 150 میلیمتر و سیم 2 میلیمتر میباشد که منجر به دستیابی سرعت 431 متر بر ثانیه شد.

Keywords:

شکل دهی الکترومغناطیس , شتاب دهی الکترومغناطیس , تاگوچی , بهینه سازی