Table of content

Al-Khwarizmi Engineering Journal

مجلة الخوارزمي الهندسية

ISSN: 18181171 23120789
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering - Al-Khawarizmi
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Khwarizmi Engineering Journal (KEJ) is publishing by the AL-Khwarizmi college of Engineering – University of Baghdad. KEJ is open access; peer reviewed and published quarterly online and in print version. Manuscripts may be submitting in English language. KEJ is devoted to the publication of high quality scientific papers on theoretical as well as practical developments in all areas of Engineering and Technology that has not previously been published and not been submitted for publication elsewhere in any format and that there are no ethical concerns with the contents or data collection. At least two referees, who known scholars in their fields, evaluate each paper.
Ethics
Publishing responsibilities of authors
The publication of an article in a peer-reviewed journal is an essential building block in the development of a coherent and respected network of knowledge. It is a direct reflection of the quality of work of the author and the institutions that support them. Peer-reviewed articles support and embody the scientific method. It is therefore important to agree upon standards of expected ethical behavior. Not allowed offensive, abusive, racist or obscene or sexual connotations.
Journal URL:
http://www.iasj.net/iasj؟func=issues&jId=19&uiLanguage=en , http://www.alkej.com

Loading...
Contact info

Website: http://alkej.uobaghdad.edu.iq
e-mail: Sci_journal@kecbu.uobaghdad.edu.iq
Mobile: 07827211405
P.O.Box: 47008-Jaderiyah
Baghdad-Iraq

Table of content: 2019 volume:15 issue:2

Article
Effect of Quenching Media Variations on the Mechanical Behavior of Martensitic Stainless Steel
تأثير اختلاف وسط التقسية على السلوك الميكانيكي لفولاذ مقاوم للصدأ مارتنسياتي

Loading...
Loading...
Abstract

The purpose of this study is designate quenching and tempering heat treatment by using Taguchi technique to determine optimal factors of heat treatment (austenitizing temperature, percentage of nanoparticles, type of base media, nanoparticles type and soaking time) for increasing hardness, wear rate and impact energy properties of 420 martensitic stainless steel. An (L18) orthogonal array was chosen for the design of experiment. The optimum process parameters were determined by using signal-to-noise ratio (larger is better) criterion for hardness and impact energy while (Smaller is better) criterion was for the wear rate. The importance levels of process parameters that effect on hardness, wear rate and impact energy properties were obtained by using analysis of variance which applied with the help of (Minitab18) software. The variables of quenching heat treatment were austenitizing temperature (985 C˚,1060 C˚),a soaking times (50,70 and 90 minutes) respectively, Percentage of volumetric fractions of nanoparticles with three different levels(0.01, 0.03 and 0.08 %) were prepared by dispersing nanoparticles that are (α-Al2O3,TiO2 and CuO) with base fluids (De-ionized water, salt solution and engine oil).The specimens were tempered at 700°C after quenching of nanofluids for (2 hours).The results for ( S/N) ratios showed the order of the factors in terms of the proportion of their effect on hardness, and wear rate properties as follow: Austenitizing temperature ( 1060 C˚),Type of base media (salt solution), Nanoparticles type (CuO), Percentage of nanoparticles (0.08%) and Soaking time(90min) was the least influence while for the impact energy were as follows: Type of base media (oil), Austenitizing temperature (985C˚), Percentage of nanoparticles (0.01%), Nanoparticles type (α-Al2O3) and last soaking time (50min). الغرض من هذه الدراسة هو تصميم معاملة حرارية (اخماد ومراجعة) بوساطة استخدام تقنية تاغوتشي لتحديد العوامل المثلى للمعاملة الحرارية (درجة حرارة الاوستنايت النسبة المئوية للجسيمات النانوية و نوع وسط الأساسو نوع الجسيمات النانوية ووقت النقع) لزيادة الخواص (الصلادة,معدل البلى وطاقة الصدمة) لفولاذ مقاوم الصدأ المارتنسايتي 420. تم اختيار مصفوفة متعامدة(18L) لتصميم التجربة. عوامل العملية المثلى حددت باستخدام معيار (Signal/Noise) (الأكبر هو الأفضل) للصلادة وطاقة الصدمة بينما معيار (الأصغر هو الأفضل) كان لمعدل البلى. تم الحصول على مستويات الأهمية لعوامل العملية على خواص الصلادة,معدل البلى وطاقة الصدمة باستخدام تحليل التباين المطبق بمساعدة برنامج (منتاب18).المتغيرات للمعاملة الحرارية (اخماد) كانت درجة حرارة الأوستنايت (985 C˚، 1060C˚) ، وأوقات النقع (50،70 ، 90 دقيقة) على التوالي، النسبة المئوية للكسور الحجمية للجسيمات النانوية بثلاثة مستويات مختلفة (0،01،0.03و0.08%) تم تحضيرها من خلال تشتيت جسيمات نانوية التي هي (α-Al2O3،TiO2،CuO) بأوساط أساسية (الماء غير المتأين، محلول الملح، زيت المحرك).تم مراجعة العينات بدرجة (700(C˚ لساعتين بعد الاخماد بالموائع النانوية .أظهرت النتائج لنسب ( S/N) ترتيب العوامل من حيث نسبة تأثيرها على الخواص الصلادة ومعدل البلى على وفق النحو الاتي : درجة حرارة الاوستنايت (1060 C˚ ,(نوع وسط الاساس(محلول ملحي), نوع الجسيمات النانوية (CuO), وقت النقع(90 دقيقة) واخيرا النسبة المئوية للجسيمات النانوية (0.08%) بينما لطاقة الصدمة كانت على وفق النحو الاتي: نوع وسط الاساس(زيت المحرك), درجة حرارة الاوستنايت (985(C˚، نوع الجسيمات النانوية (α-Al2O3)، النسبة المئوية للجسيمات النانوية (01.0%) واخيرا وقت النقع (50 دقيقة).


Article
Motion Control of Three Links Robot Manipulator (Open Chain) with Spherical Wrist

Loading...
Loading...
Abstract

Robot manipulator is a multi-input multi-output system with high complex nonlinear dynamics, requiring an advanced controller in order to track a specific trajectory. In this work, forward and inverse kinematics are presented based on Denavit Hartenberg notation to convert the end effector planned path from cartesian space to joint space and vice versa where a cubic spline interpolation is used for trajectory segments to ensure the continuity in velocity and acceleration. Also, the derived mathematical dynamic model is based on Eular Lagrange energy method to contain the effect of friction and disturbance torques beside the inertia and Coriolis effect. Two types of controller are applied ; the nonlinear computed torque control (CTC) and the simpler form of its Proportional Derivative plus Gravity (PD+G) where they are designed to reduce the tracking trajectory errors which tend to zero where the used Kp and Kv gains are 900,60. Also, the RMS errors for tracking a step input of CTC were equal to [2.5E-14, 4.4E-14, 5.0E-14, -4.7E-14, -3.9E-14, -4.6E-14] (deg) and of PD+G were equal to [-1.77E-5, -1.22E-6, -4.28E-6, -8.97E-6, -1.32E-5, 1.05E-5] (deg) for joints one to six, respectively. The results show that CTC is more accurate but requires additional acceleration input and is more computationally extensive and PD+G controller is performed with acceptable tracking errors in manipulator position control applications. الاذرع المناورة هي نظام متعدد المدخلات و المخرجات ذو دينامية غير خطية معقدة يحتاج الى مسيطر متقدم من اجل تعقب مسار محدد. في هذا البحث, الكينماتك الامامي و العكسي تم حسابه بالاعتماد على طريقة دانفينت – هارتنبيرغ من اجل تحويل احداثيات النهايه المؤثرة لمسار مخطط من الفضاء الكارتيزي الى فضاء المفاصل و العكس صحيح حيث تم استخدام الاستكمال المكعب لاجزاء المسار لضمان الاستمرارية في السرعة و التعجيل. كذلك الموديل الديناميكي المشتق يعتمد على طريقة الطاقة اويلر – لاكرانج لتتضمن تاثير عزوم الاحتكاك و الاضطراب بجانب تأثير الزخم و الكوريوليس. و تم تطبيق نوعين من المسيطر: المسيطر ذي العزم المحسوب غير الخطي و المسيطر الابسط له نسبي مشتق زائد الجاذبية لتقليل اخطاء التعقب للمسار الى الصفر حيث كانت قيم Kpو Kv هي 900 و 60 و معدل الجذر التربيعي للاخطاء لمدخل الخطوة نوع المسيطر الاول ( 2.5e-14 و 4.4e-14 و 5.0e-14 و -4.7e-14 و -3.9e-14 و-4.6e-14 ) درجة و للمسيطر الثاني (-1.77e-5 و -1.22e-6 و-4.28e-6 و -8.97e-6 و -1.32e-5 و1.05e-5 ) درجة للمفاصل من واحد الى سته تعاقبياً. أظهرت النتائج ان المسيطر الاول اكثر دقة و لكن يتطلب مدخلات اكثر و عمليات حسابية اكثر بينما المسيطر الثاني يؤدي بقيم تعقب مقبولة للخطأ لا سيَما للتطبيقات التي تهتم بالموقع.


Article
Rheological and Thermal Properties of Lubricating Oil Enhanced by the Effect of CuO and TiO2 Nano-Additives
الخصائص الريولوجية والحرارية لزيوت التزييت المحسنة بوسطاة تأثير المضافات النانوية أوكسيد النحاس و أكاسيد التيتانيوم

Loading...
Loading...
Abstract

The specifications of lubricating oil are fundamentally the final product of materials that have been added for producing the desired properties. In this research, spherical nanoparticles copper oxide (CuO) and titanium oxides (TiO2) are added to SAE 15W40 engine oil to study the thermal conductivity, stability, viscosity of nano-lubricants, which are prepared at different concentrations of 0.1%, 0.2%, 0.5%, and 1% by weight, and also their pour point, and flash point as five quality parameters. The obtained results show that CuO nanoparticles in all cases, give the best functionality and effect on engine oil with respect to TiO2. With 0.1 wt. % concentration, the thermal conductivity of CuO/oil and TiO2/oil increased by 7.27% and 4.54%, respectively. In the same time, the flash point of them increased by 12.62% and 9.3%, respectively in comparison with parent oil.مواصفات زيت التشحيم هي في الأساس نتيجة لإضافة مادة تستخدم لإنتاج الخصائص المرغوبة أو تحسينها. في هذا البحث ، تمت إضافة أكسيد النحاس CuO) وأكسيد التيتانيوم (TiO2) النانوية الكروية إلى زيت محرك SAE ((15W40 لدراسة الموصلية الحرارية، والاستقرار، ولزوجة مواد التشحيم (النانوية ، والتي تم إعدادها بتركيزات مختلفة من (0.1٪ ، 0.2٪ 0.5٪ ، 1٪) بالوزن ، وأيضاً نقطة لأنسكاب ، ونقطة الوميض بوصفها معلمات جودة خمسة. تظهر النتائج التي تم الحصول عليها، أن الجسيمات النانوية (CuO) في جميع الحالات ، تعطي أفضل وظيفة وتأثير على زيت المحرك فيما يتعلق (TiO2). عند التركيز 0.1٪ بالوزن، ارتفعت الموصلية الحرارية من CuO) / (oil و TiO2) /(oil بنسبة (7.27 ٪ و 4.54 ٪) على التوالي. في الوقت نفسه ، ارتفعت نقطة الوميض بنسبة (12.62٪ و 9.3٪) على التوالي مقارنة مع زيوت التشحيم الأساس.


Article
Mesoporous Silica MCM-41 as a Carriers Material for Nystatine Drug in Delivery System
السليكا المساميَة MCM-41 مادة ناقلة لعلاج النستاتين لنظام تسليم الدواء

Loading...
Loading...
Abstract

In the present study, MCM-41 was synthesis as a carrier for poorly drugs soluble in water, by the sol-gel technique. Textural and chemical characterizations of MCM-41 were carried out by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), scanning electron microscope (SEM), and thermal gravimetric analysis (TGA). The experimental results were analyzed mesoporous carriers MCM-41. With maximum drug loading efficiency in MCM-41 determined to be 90.74%. The NYS released was prudently studied in simulated body fluid (SBF) pH 7.4 and the results proved that the release of NYS from MCM-41 was (87.79%) after 18 hr. The data of NYS released was found to be submitted a Weibull model with a correlation coefficient of (0.995). The Historical data experimental design facilitated the formulation and optimization of sustained discover the optimal formulation to loading drug, combine process variables, mixture components and categorical factors in one design. في هذه الدراسة ، حضرت المادة النانوية المسامية MCM-41 بوصفها ناقلات للأدوية سيئة للذوبان في الماء ، من خلال تقنية sol-gel. أجريت التوصيفات التركيبية والكيميائية لـ MCM-41 بوساطة حيود أشعة السينية (XRD)، وجهاز فورير بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) ، ومسح المجهر الإلكتروني (SEM) ، والتحليل الوزني الحراري (TGA). تم تحليل النتائج التجريبية للناقل MCM-41 مع الحد الأقصى لفعالية تحميل دواء النستاتين في MCM-41 وتبين ان كفاءة التحميل 90.74 ٪. وتم دراسة اطلاق علاج النستاتين المحمل بشكل حذر في سائل يحاكي جسم الانسان (SBF) عند الاس الهيدروجيني ذو القيمة 7,4 وأثبتت النتائج أن اطلاق العلاج من MCM-41 كان (87.79٪) بعد 18 ساعة. بيانات تحرر NYS وجدت انها تخضع لمعادلة weibull وكان معامل التصحيح (0.995). سهّل التصميم التجريبي للبيانات صياغة وتحسين الصيغة المثلى لتحميل الدواء ، وجمع المتغيرات


Article
Study of Transverse and Longitudinal Crack Propagation in Human Bone Using the Finite Element Method with MATLAB
دراسة نمو الشق الطولي والعرضي لعظم الانسان باستخدام طريقة العناصر المحدودة بوساطة الماثلاب

Loading...
Loading...
Abstract

A finite element is a study that is capable of predicting crack initiation and simulating crack propagation of human bone. The material model is implemented in MATLAB finite element package, which allows extension to any geometry and any load configuration. The fracture mechanics parameters for transverse and longitudinal crack propagation in human bone are analyzed. A fracture toughness as well as stress and strain contour are generated and thoroughly evaluated. Discussion is given on how this knowledge needs to be extended to allow prediction of whole bone fracture from external loading to aid the design of protective systems.ان اي دراسة باستخدام طريقة العناصر المحدودة قادرة على توقع نمو الشق ومحاكاة توليد الشق ونشأته في العظم الانساني. ان النموذج المادي مطبق في رزمة من برنامج الماثلاب بوساطة طريقة العناصر المحدودة التي تسمح للامتداد الى اي شكل هندسي واي ترتيبه حمل مما يمكن عوامل ميكانيك الكسر من تحليل توليد الشق الطولي والمستعرض في العظم الانساني .ان صلابة الكسر فضلاً عن مخطط الاجهاد والانفعال يولدان ويقيمان كليا. ان المناقشة اعطت كمَاً من المعرفة الضرورية التي تمدد للسماح لتنبؤ بالكسر العظمي الكامل من التحميل الخارجي لمساعدة تصميم الانظمة الوقائية.


Article
Investigation the Influence of SPIF Parameters on Residual Stresses for Angular Surfaces Based on Iso-Planar Tool Path
دراسة تأثير متغيرات عملية التشكيل احادية التماس على الاجهادات المتبقية للأسطح الزاوية بالاعتماد على مسار العدة الايزو بلانار

Loading...
Loading...
Abstract

Incremental Sheet Metal Forming (ISMF) is a modern sheet metal forming technology which offers the possibility of manufacturing 3D complex parts of thin sheet metals using the CNC milling machine. The surface quality is a very important aspect in any manufacturing process. Therefore, this study focuses on the resultant residual stresses by forming parameters, namely; (tool shape, step over, feed rate, and slope angle) using Taguchi method for the products formed by single point incremental forming process (SPIF). For evaluating the surface quality, practical experiments to produce pyramid like shape have been implemented on aluminum sheets (AA1050) for thickness (0.9) mm. Three types of tool shape used in this work, the spherical tool gave higher residual stresses than other types, also three levels for each of step over and feed rates utilized. It found that residual stresses was raised up with increasing the step over and feed rate values, the effect of these variables studied on two slope angles. By using analysis of variance method (ANOVA) found that the most influential parameter is step over with (59.18%) and (65.42%) for both slop angles; (α=45°) and (α=55°) respectively. عملية التشكيل التزايدية للصفائح (ISMF) هي عملية حديثة في تقنيات تشكيل المعادن, حيث توفر امكانية تصنيع الاجزاء ثلاثية الابعاد المعقدة للصفائح الرقيقة بأستخدام مكائن التفريز المبرمجة CNC. جودة السطوح المنتجة هو جانب مهم جداً في عمليات التصنيع, لذا فأن هذه الدراسة تركز على حصيلة الاجهادات المتبقية من متغيرات عمليات التشكيل وهي (شكل العدد, مسافة الانتقال, معدل التغذية ودرجة ميلان السطح) والتي تم تحديدها بأستخدام طريقة تاكوشي للأجزاء المنتجبة بواسطة عملية التشكيل التزايدية احادية التماس. وذلك لتقييم جودة السطوح، نفذت التجارب العملية لعملية التشكيل على اشكال تشبه الشكل الهرمي لصفائح من سبيكة المنيوم نوع AA1050 بسمك (0.9( ملم. ثلاث اشكال من العدد تم استخدامها في البحث, حيث ان العدة الدائرية اعطت اعلى قيم للأجهادات المتبقية عن باقي اشكال العدد. كذلك ثلاثة مستويات من قيم مسافة الانتقال ومعدلات التغذية تم استخدامها, و وجد ان قيم الاجهادات المتبقية ارتفعت بزيادة قيم مسافة الانتقال ومعدلات التغذية. ان تأثير هذه المتغيرات تم دراسته على درجتي ميلان للسطح. بأستخدام طريقة تحليل العناصر (ANOVA) وجد ان اكثر متغير تأثيراً هي مسافة الانتقال بـ ( 59.18%( و(65.42%) لكلا درجات ميلان الاسطح (α=45°) و (α=55°) على التوالي.


Article
Investigation the Optimization of Machining Parameters to Surface Roughness in Free Form Surface of Composite Material
تحقيق ألامثلية لعوامل التشغيل للخشونة السطحية في السطوح المعقدة للمواد المركبة

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is to investigation the optimization of the machining parameters (spindle speed, feed rate, depth of cut, diameter of cutter and number of flutes of cutter) of surface roughness for free-form surface of composite material (Aluminum 6061 reinforced boron carbide) by using HSS uncoated flat end mill cutters which are rare use of the free-form surface. Side milling (profile) is the method used in this study by CNC vertical milling machine. The purpose of using ANFIS to obtain the better prediction of surface roughness values and decreased of the error prediction value and get optimum machining parameters by using Taguchi method for the best surface roughness at spindle speed 4500 r.p.m, 920mm/rev feed rate, 0.6mm depth of cut, 10mm diameter, 2 flute. يهدف هذا البحث الى تحقيق الامثلية لعوامل التشغيل ( سرعة القطع ومعدل التغذية وعمق القطع وقطر الاداة وعدد الحدود القاطعة الموجودة في العدة) للخشونة السطحية بالنسبة للسطوح المعقدة للمواد المركبة (سبيكة المنيوم 6061 مدعم بكاربيد البورون ) بوساطة استخدام ادوات قطع تفريز اصبعيه طرفيه غير مطليه مصنوعه من صلب السرعات العالية التي تكون نادرة الاستخدام مع السطوح المعقدة والتفريز الجانبي هي طريقة تشغيل تم العمل بها في هذه الدراسة باستخدام ماكنة التفريز العمودية الرقمية وقد استخدم نظام الاستدلال الغامض العصبي التكيفي للحصول على افضل التنبؤات لقيم الخشونة السطحية والتقليل من خطأ التنبؤ والحصول على عوامل تشغيل امثل باستخدام طريقة تاكوجي لأفضل خشونة سطحيه عند سرعة قطع 4500 دوره/ دقيقة، معدل التغذية 920 مم/دوره، عمق القطع 0.6 مم، قطر الاداة 10 مم،2 من الحدود القاطعة.


Article
Prediction of Process Parameters That Affecting on Surface Roughness in Multi-Point Forming Process Using ANOVA Algorithm
تخمين متغيرات عملية التشكيل متعدد النقاط التي تؤثر على خشونة السطح باستخدام خوارزمية تحليل التباين

Loading...
Loading...
Abstract

Multipoint forming process is an engineering concept which means that the working surface of the punch and die is produced as hemispherical ends of individual active elements (called pins), where each pin can be independently, vertically displaced using a geometrically reconfigurable die. Several different products can be made without changing tools saved precious production time. Also, the manufacturing of very expensive rigid dies is reduced, and a lot of expenses are saved. But the most important aspects of using such types of equipment are the flexibility of the tooling. This paper presents an experimental investigation of the effect of three main parameters which are blank holder, rubber thickness and forming speed that affect the surface integrity for brass (Cu Zn 65-35) with 0.71 mm thickness. This paper focuses on the development of prediction models for estimation of the product quality. Using Analysis of Variance (ANOVA), surface roughness has been modeled. In the development of this predictive model, blank holder, rubber thickness and forming speed have been considered as model parameters. The mean surface roughness (Ra) is used as response parameter to predict the surface roughness of multipoint forming parts. The data required has been generated, compared and evaluated to the proposed models obtained from experiments. Taguchi algorithm was used to predict the forming parameters (blank holder, rubber thickness and forming speed) on product roughness in forming process of Brass (Cu Zn 65-35) based on orthogonal array of L9 and finally ANOVA was used to find the optimum parameters that have effect on the product quality. التشكيل متعدد النقاط هو مفهوم هندسي يعني بتشكيل السطح باستخدام قالب علوي وسفلي متكون من عدد كروية صغيرة مستقلة في فعاليتها تدعى (مسمار) والتي يكون فيها كل عدة تشكيل مستقرة وموضوع بشكل ملائم نسبة للسطح المراد تشكيله, عدد متنوع من النماذج ممكن تصنيعه عن طريق تغير موقع العدة مما يؤدي الى تقليل زمن الانتاج والتي تعد من العمليات واطئة الكلفة والسريعة لإمكان انتاج منتجات متعددة للقالب نفسه, والتي تزيد من مرونة المعدات المستخدمة في عملية التشكيل. في هذا البحث سيتم تحقيق تأثير ثلاثة متغيرات رئيسة في عملية التشكيل (نوع مثبت المنتج, سمك طبقة المطاط وسرعة عملية التشكيل) على جودة السطح الناتج لسبيكة البراص بسمك (0.71ملم). في هذا البحث تم التركيز على تطوير موديل تخميني لتطوير جودة السطح. وباستخدام خوارزمية تحليل التباين تم تكوين الموديل الرياضي لجودة السطح بالنسبة لنوع المثبت وسمك طبقة المطاط وسرعة عملية التشكيل حيث تم اختبار البيانات المطلوبة ومقارنتها مع النتائج العملية وحساب مقدار التطابق وتاثير كل متغير للعملية. تم استخدام خوارزمية تاكوشي لتخمين متغيرات العملية (مثبت الصفيحة, سمك طبقة المطاط وسرعة عملية التشكيل) على الخشونة السطحية لتشكيل صفيحة براص (65-35) باستخدام مصفوفة (L9) وايجاد اكثر متغير له تاثير على مخرجات العملية.


Article
Design and Implementation of SCADA System for Sugar Production Line
تصميم وتنفيذ نظام تحكم اشرافي لخط انتاج السكر

Loading...
Loading...
Abstract

SCADA is the technology that allows the operator to gather data from one or more various facilities and to send control instructions to those facilities. This paper represents an adaptable and low cost SCADA system for a particular sugar manufacturing process, by using Programmable Logic Controls (Siemens s7-1200, 1214Dc/ Dc/ Rly). The system will control and monitor the laboratory production line chose from sugar industry. The project comprises of two sections the first one is the hardware section that has been designed, and built using components suitable for making it for laboratory purposes, and the second section was the software as the PLC programming, designing the HMI, creating alarms and trending system. The system will have two HMI screens according to the two operating states of system (Automatic and Manual), the operator can choose between them by a selector switch, this method helps the operators when fixing a failure and wanting to check it without operating all the process. The result has accomplished the goals of controlling, the parameters (temperature, flow, humidity) were monitored, failure was detected by an alarm. SCADA هي التقنية التي تسمح للمشغل بجمع البيانات من واحد أو أكثر من الاجهزة او المرفقات المختلفة وإرسال تعليمات التحكم إلى تلك المرفقات. يمثل هذا البحث تصميم وبناء نظام SCADA منخفض التكلفة وقابل للتكيف لجزء من عملية تصنيع مادة السكر وذلك باستخدام (Siemens s7-1200 PLC، 1214Dc / Dc / Rly). سيتحكم النظام ويراقب خط الإنتاج المختبري الذي تم اختياره من صناعة السكر. يتألف المشروع من جزء المواد الصلبة الذي تم تصميمه وبناؤه باستخدام مكونات مناسبة للصناعات المختبرية، أما القسم الثاني فيتألف من البرنامج المتحكم مثل برمجة PLC، تصميم الواجهات HMI، فضلاً عن إنشاء أجهزة الإنذار ونظام الاتجاه. وسيحتوي النظام على شاشتين HMI طبقًا للحالتين التشغيليتين للنظام (تلقائي ويدوي)، ويمكن للمشغل الاختيار بينهما بوساطة مفتاح تبديل، وتساعد هذه الطريقة المشغلين عند إصلاح اي خلل والرغبة في التحقق من ذلك دون تشغيل جميع العمليات. وقد جائت النتائج لتحقق أهداف البحث في السيطرة فضلاً عن رصد العناصر مثل درجة الحرارة، والتدفق، والرطوبة وتم الكشف عن اي خلل يحدث من التنبيه عليه.


Article
Effect of Using Air Guide Net in Front of the Condenser on the Performance of Automobile Air Conditioning System
تأثير استعمال شبكة موجة الهواء امام المكثف على اداء منظومة تبريد السيارات

Loading...
Loading...
Abstract

The work of this paper is an investigation to improve the condenser performance of the automobile air conditioning system by enhancing the air-side heat transfer from the condenser through the use of an air guide net installed in front of the condenser face which is basically an aluminum plate having a circular entrance shape for the air passage. The A/C system was examined under two types of test. The first test was conducted the air guide net, while the second was done with the air guide net. The performances of the A/C system under these tests were compared. For the second type of test, the experiment was carried out with three different size of air guide net, three different circular diameters (2, 3 and 3.5 cm) and a common air passage area. The effect of varying the size of the air guide net and its inclination angle was investigated. The experimental work included five inclination angles (0o, 5o, 10o, 15o and 20o). It was found that the presence of the air guide net caused an improvement in the performance of the A/C system for all sizes and inclination angles. In addition, the electrical energy consumed by the A/C system without the air guide net was calculated and compared to those obtained for the A/C system with the air guide net. The results manifested that the reduction of the power consumption was enhanced by operating the A/C system with the air guide net. في هذا البحث تم التركيز على تحسين أداء المكثف لمنظومة تبريد السيارة من خلال تحسين انتقال الحرارة الهوائي وذلك باستعمال شبكة موجة هواء وضعت أمام وجه المكثف. أن شبكة موجه الهواء تحتوي على فتحات لمرور الهواء ذات شكل دائري أن هذه الفتحات الدائرية يمكن تغير أقطارها وبذلك يمكن دراسة تأثير تغير حجم هذه الفتحات على أداء المنظومة. في هذا العمل تم اختيار الأداء لمنظومة التبريد عملياً حيث فحصت المنظومة تحت نوعين من الاختبارات .النوع الأول بدون وضع شبكة موجه الهواء , والثانية مع وضع شبكة موجه الهواء أمام وجه المكثف , تم مقارنة أداء المنظومة لهذين النوعين من الاختبارات من خلال معامل أداء الدورة ومقدار الطاقة المصروفة بالدورة بالنسبة للنوع الثاني من الاختبارات , فأن التجارب العملية تضمن ثلاثة أحجام من شبكة موجه الهواء أي ثلاثة أقطار لمرور الهواء ( 2 , 3 و 3.5 سم) مع بقاء مسافة دخول الهواء ثابتة لكل الأحجام .اعتماداً على التجارب العملية فقد تضمنت الدراسة تأثير تغير زاوية شبكة موجه الهواء على أداء المنظومة وبالتحديد للنوع الثاني من الاختبارات. وعليه فأن الجانب العملي تضمن دراسة تأثير خمس زوايا ميل (00 , 50 , 100 ,150 ,200 درجة) أن وجود شبكة موجه الهواء أمام وجه المكثف قد عمل على تحسين أداء منظومة التبريد وذلك لكل أحجام شبكة موجه الهواء فضلاً عن الى ذلك فأن مقدار الطاقة الكهربائية المستهلكة (المصروفة) من قبل منظومة التبريد وبدون استخدام شبكة موجه الهواء تم حسابها ثم مقارنتها مع منظومة التبريد ذات شبكة موجه الهواء. وبينت النتائج أن الانخفاض في الطاقة المصروفة قد تحسن عند تشغيل المنظومة مع شبكة موجه الهواء.


Article
Treatment of Waste Extract Lubricating Oil by Catalytic Cracking Process to Produce Light Fractions
معالجة المتبقي من مستخلص زيوت التزييت بالتكسير باستخدام عامل مساعد لإنتاج مقاطع خفيفة

Loading...
Loading...
Abstract

The catalytic cracking of three feeds of extract lubricating oil, that produced as a by-product from the process of furfural extraction of lubricating oil base stock in AL-Dura refinery at different operating condition, were carried out at a fixed bed laboratory reactor. The initial boiling point for these feeds was 140 ºC for sample (1), 86 ºC for sample (2) and 80 ºC for sample (3). The catalytic cracking processes were carried out at temperature range 325-400 ºC and initially at atmospheric pressure after 30 minutes over 9.88 % HY-zeolite catalyst load. The comparison between the conversion at different operating conditions of catalytic cracking processes indicates that a high yield was obtained at 375°C, according to gasoline production. The distillation of cracking liquid products was achieved by general ASTM distillation (ASTM D -86) for separation of gasoline fraction up to 220 ºC from light cycle oil fraction above 220 ºC. According to gasoline production, it can be noticed that the condition of the feed with the lowest initial boiling point (80 ºC) (sample 3) made it gives more production of gasoline as compared with the other feeds (sample 1,2). At the best temperature (375 ºC), for the best feed for the production of gasoline (sample (3)), the production of gasoline + kerosene were 19.315, 16.16 and 12.95 wt.% for sample (2, 3 and 1). The RON for the gasoline produced from the catalytic cracking for the feed of the lowest initial boiling point was 92.3. يتعامل هذا البحث مع التكسير الحراري والتحفيزي لثلاث عينات من مستخلص زيت التزييت المنتج بوصفها منتجاً ثانوياً من وحدة الاستخلاص باستخدام الفيرفرال لزيوت التزييت في مصفى الدورة في ظروف تشغيل مختلفة في مفاعل مختبري من نوع fixed bed. نقطة الغليان الأولية لهذه المنتجات هي: 140° س للعينة (1)، 86 ° س للعينة (2) و 8 °س للعينة (3). تم تنفيذ عملية التكسير في نطاق درجة حرارة 325-400° س في البداية في الضغط الجوي لمدة 30 دقيقة باستخدام 9.88 ٪ من الزيولايت. لقد بينت المقارنة بين نسب التحويل في الظروف المختلفة للتكسير باستخدام العامل المساعد ان افضل نسبة تحويل كانت عند درجة حرارة 375° س اعتمادأ على الكازولين الناتج. تم تقطير سائل التكسير الناتج من العملية باستخدام (ASTM D -86) ) و ذلك لعزل الكازولين عند درجة حرارة تصل الى 220°س عن المقاطع الاخرى في درجات حرارة اعلى من 220° س . إن ظروف الماده الداخلة للتفاعل و التي تحمل أقل نقطة غليان أولية 80 °س جعلته يعطي إنتاج اعلى للكازولين مقارنة مع بقية المواد الاولية (العينة 2،1). عند افضل درجة حرارة (375 ° س) لأفضل عينة (العينة 3) كان انتاج الكازولين + الكيروسين عند التكسير 19,315٪ بالوزن و للعينة (2) 16,16٪ بالوزن و للعينة (1) 12,95% بالوزن. الرقم الاوكتاني للكازولين الناتج من التكسير الحفزي من المادة الاولية التي تحمل أقل نقطة غليان أولية كان 92.3.


Article
Heuristic D* Algorithm Based on Particle Swarm Optimization for Path Planning of Two-Link Robot Arm in Dynamic Environment

Loading...
Loading...
Abstract

Finding a path solution in a dynamic environment represents a challenge for the robotics researchers, furthermore, it is the main issue for autonomous robots and manipulators since nowadays the world is looking forward to this challenge. The collision free path for robot in an environment with moving obstacles such as different objects, humans, animals or other robots is considered as an actual problem that needs to be solved. In addition, the local minima and sharp edges are the most common problems in all path planning algorithms. The main objective of this work is to overcome these problems by demonstrating the robot path planning and obstacle avoidance using D star (D*) algorithm based on Particle Swarm Optimization (PSO) technique. Moreover, this work focuses on computational part of motion planning in completely changing dynamic environment at every motion sample domains. Since the environment type that discussed here is a known dynamic environment, the solution approach can be off-line. The main advantage of the off-line planning is that a global optimal path solution is always obtained, which is able to overcome all the difficulties caused by the dynamic behavior of the obstacles. A mixing approach of robot path planning using the heuristic method D* algorithm based on optimization technique is used. The heuristic D* method is chosen for finding the shortest path. Furthermore, to insure the path length optimality and for enhancing the final path, PSO technique has been utilized. The robot type has been used here is the two-link robot arm which represents a more difficult case than the mobile robot. Simulation results are given to show the effectiveness of the proposed method which clearly shows a completely safe and short path.ان ايجاد حل للمسار في بيئة ديناميكية يمثل تحديا للباحثين في مجال الروبوتات فضلاً عن ذلك فأنها تمثل القضية الرئيسية للروبوتات واذرع الروبوتات التي يتطلع اليها العالم اليوم. يعد المسار الخالي من التصادم في البيئات ذات العوائق المتحركة مثل الكائنات المختلفة والبشر والحيوانات أو روبوتات أخرى مشكلة حقيقية ويحتاج إلى حل. فضلاً عن ذلك، الحدود الدنيا المحلية والحواف الحادة هي المشكلات الأكثر شيوعًا في جميع خوارزميات تخطيط المسار. الهدف الرئيس من هذا العمل هو التغلب على هذه المشكلات باستخدام خوارزمية تخطيط المسار D* بالاعتماد على تقنية التحسين PSO ، علاوة على ذلك، يركز هذا العمل على الجزء الحسابي من تخطيط الحركة في بيئة ديناميكية متغيرة تمامًا مع كل motion sample . نظرًا لأن نوع البيئة الذي تمت مناقشته هنا هو البيئة الديناميكية المعروفة فأن الحل سيكون off-line. ان الميزة الرئيسة لتخطيط المسار الـ off-line هو دائما الحصول على حل المسار ال global الامثل. ، والتي هي قادرة على التغلب على جميع الصعوبات الناجمة عن السلوك الديناميكي للعقبات. ولذلك تم اللجوء الى خوارومية D* مع تقنية التحسين الPSO حيث تم استخدام خوارزمية تخطيط المسار D* للحصول على اقصر مسار ومن ثم تطبيق تقنية تحسين المسار PSO لتحسين المسار النهائي. تم استخدام ذراع الروبوت ثنائي درجات الحرية بوصفه حالة دراسية لاختبار الطريقة المقترحة وهي تمثل حالة اكثر صعوبة من ال mobile robot . كما ان نتائج المحاكاة تظهر فعالية الطريقة المقترحة والتي تظهر بوضوح المسار الامن والقصير تماما.

Table of content: volume:15 issue:2