Design and analysis of a novel servo-hydraulic pulsator test rig, for gear tooth root fatigue testing

Paipetis, Spyridon; Παϊπέτης, Σπυρίδων

dc.contributor.author	Paipetis, Spyridon	en
dc.contributor.author	Παϊπέτης, Σπυρίδων	el
dc.date.accessioned	2022-10-05T10:28:24Z
dc.date.available	2022-10-05T10:28:24Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55846
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23544
dc.rights	Default License
dc.subject	Design	en
dc.subject	FEA	en
dc.subject	Hydraulics	en
dc.subject	Control	en
dc.subject	Novel	en
dc.subject	Σχεδιασμός	el
dc.subject	Πεπερασμένα	el
dc.subject	Υδραυλικά	el
dc.subject	Έλεγχος	el
dc.subject	Ανάλυση	el
dc.title	Design and analysis of a novel servo-hydraulic pulsator test rig, for gear tooth root fatigue testing	en
dc.title	Ανάλυση και σχεδιασμός πρωτότυπης σερβοϋδραυλικής διάταξης κόπωσης οδοντωτών τροχών σε κάμψη ποδός	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Mechanical Engineering	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-03-23
heal.abstract	The purpose of the present diploma thesis is the development of a novel servo-hydraulic fatigue test rig, to be used mainly for spur gear tooth root fatigue testing. The outcome is the detailed design of a one DoF device that applies a high-frequency, highly accurate load, via a servo-valve, operated by a closed-loop control system. The novelties of this setup are two: (a) it consists of inexpensively manufactured parts and standardized components that are easily accessible in the market, a fact that reduces the complexity and production cost, (b) it implements an innovative approach to gear tooth root fatigue testing, where the testing subject is no longer a complete gear, but a CNC-machined plate, in a shape that includes the actual gear tooth’s geometry. This concept allows for the test apparatus to be greatly flexible concerning the specifications of the testing subject. In the following chapters, the designed rig parts, as well as other proprietary components, will be presented and analyzed in a series of simulations, regarding their structural integrity. Finally, the development of the controller of the servo-hydraulic model will take place.	en
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τον σχεδιασμό μιας πρωτότυπης σερβουδραυλικής διάταξης, ενός βαθμού ελευθερίας, που ασκεί επαναλαμβανόμενη φόρτιση ακριβείας με σκοπό την δοκιμή σε κόπωση του πόδα του ευθύγραμμου οδόντα ενός μετωπικού οδοντωτού τροχού. Η ακρίβεια επιτυγχάνεται μέσω κλειστού συστήματος Αυτόματου Ελέγχου (Closed-Loop Control System). Οι καινοτομίες αυτής της διάταξης σε σχέση με τις υπάρχουσες είναι δύο: Αφενός η ελαχιστοποίηση του κόστους κατασκευής και συναρμολόγησης, χωρίς συμβιβασμό στην ακρίβεια της δοκιμής, μέσω της χρήσης μονολιθικών στοιχείων και προσιτών εξαρτημάτων του εμπορίου ή προϋπαρχόντων στο Εργαστήριο Στοιχείων Μηχανών του ΕΜΠ. Αφετέρου, η δυνατότητα ελέγχου οδόντων με ευρύ φάσμα χαρακτηριστικών, που επιτυγχάνεται μέσω της απεμπλοκής της ένοιας του δοκιμίου από τον συμβατικό οδοντωτό τροχό. Ειδικότερα, ως δοκίμια σε αυτή τη διάταξη, χρησιμοποιούνται πλακίδια συγκεκριμένων διαστάσεων, από τα οποία διαμορφώνεται, με CNC, η γεωμετρία του οδόντα του εκάστοτε τροχού υπό έλεγχο, και όχι αυτός καθ’αυτός ο οδοντωτός τροχός. Κατά αυτήν την ένοια η τράπεζα δοκιμής που αναπτύσσεται εδώ, διαφέρει από τις υπάρχουσες διατάξεις, οι οποίες απαιτούν την χρήση μιας σειράς πρόσθετων και ακριβών εξαρτημάτων, προκειμένου να διαχειριστούν ένα αντίστοιχο σε εύρος φάσμα δοκιμαζόμενων οδοντωτών τροχών. Αναλύεται ο συλλογισμός του σχεδιασμού της διάταξης, η δυναμική μοντελοποίησή της και η υλοποίηση του Αυτόματου Ελέγχου.	el
heal.advisorName	Vasilios, Spitas	en
heal.committeeMemberName	Spitas, Vasilios	en
heal.committeeMemberName	Antoniadis, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Provatidis, Christopher	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	80 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false