طراحی محرکه‌ای جدید جهت تحریک یک نمونه شیر هیدرولیکی خطی صنعتی و بهینه سازی آن با الگوریتم ژنتیک

Abstract

امروزه در بسیاری از تجهیزات صنعتی استفاده از سیستم‌های هیدرولیکی برای انتقال قدرت گسترش یافته است. از این رو نیاز به بهبود دقت و عملکرد دینامیکی سیستم‌های هیدرولیکی نیز افزایش پیدا کرده است. شیرهای هیدرولیکی از جمله اجزای کلیدی در سیستم‌های هیدرولیکی می‌باشند که بهبود عملکرد آنها سبب افزایش کارایی و دقت سیستم‌های هیدرولیکی می‌گردد. دراین مقاله، یک موتور بوبین صدا برای تحریک یک نمونه شیر سروو هیدرولیکی طراحی شده و بهینه سازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می‌گردد. ابتدا یک طراحی اولیه با توجه به محدودیت اندازه با استفاده از ترکیب آهنربای هالبک بررسی شده است. در ادامه معادلات مربوط به طراحی و ابعاد محرکه مورد بررسی قرار می‌گیرد، سپس طراحی بهینه بر‌اساس الگوریتم ژنتیک با هدف بهینه سازی ابعاد و عدم اشباع شار مغناطیسی و دستیابی به نیروی مورد نیاز ارائه می‌شود. در نهایت نتایج به دست آمده از بهینه سازی طراحی در بکارگیری ترکیب آهنربای هالبک، با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارزیابی می‌شود. نتایج حاصل نشان از بهبود زمان عملکردی 41/3‌٪ این محرکه جدید در مقایسه با سیستم سلونوئیدی شیر هیدرولیکی انتخاب شده می‌باشد.