The full Design and Build of Pressure Switch from available cheap ‎Materials using Finite Element Analysis of some of its non- metallic Parts ‎working synchronously inside the Pressure Switch

الملخص

تم استخدام خرده بلاستكيه و مطاطيه   في صناعة  مفتاح ضغط  بالإضافة الى القطع المعدنيه. ان تصميم مفتاح الضغط  هذا راعى استخدام ارخص المواد  وكذلك راعى البساطه  بحيث أي تقني مبتدئ يستطيع صناعة  هذه الالة. علاوة على ذلك, تصميم هذا المفتاح راعى أيضا المخاطر الناجمه من فشل الفاصل المطاطي (الدايفرام). ابعاد قطع وأجزاء هذا الجهاز مبنيه على حسابات باستخدام التحليل الشرائحي المحدد لقطعتي المطاط اللتان تعملان بالتزامن. القطعه المطاطيه الأولى تعمل  كفاصل مطاطي (دايفرام)  والثانيه التي هي عباره عن شريحه تعمل كنابض وكاداة تنظيم الشد اعتمادا على قيمة معينة للضغط. أيضا هنالك قطعتين معدنيتين بمفتاح الضغط  لنقل الحركة من الفاصل المطاطي( الدايفرام)  الى الشريحه ( القطعه المطاطيه الثانيه). القطعه المعدنيه الأولى هي الساق الميكانيكيه والثانيه هي العتله المربوطه بالشريحه المطاطيه وأيضا  مربوطه بنقاط التلامس الكهربائيه. تم رسم القطعتين المطاطيتين إضافة الى القطعتين المعدنيتين ببرنامج الكاتيا Catia R17  وبعدها تمت تحميل جميع القطع المرسومه على برنامج الانسس  Ansys Workbench 2022   حيث تم عمل نموذج رياضي  ومحاكاة  لمعرفة العلاقه بين الضغط المسلط على الفاصل المطاطي (الدايفرام) و الاستطاله في الشريحه المطاطيه.  واعتمادا على النتائج المستحصله من المحاكاة تم بناء مفتاح ضغط حقيقي وتم اختبار هذا المفتاح بتسليط نفس الضغوط  المسلطه بالمحاكاة  للحصول على استطالات عملية  ومقارنتها مع نظيراتها  المحسوبه نظريا بالمحاكاة. حيث تبين ان الاستطالات العملية  تكون الأعلى عند الضغوط الواطئه لان الخواص الميكانيكيه للمطاط الحقيقي القديم  تقل مع الزمن  بينما بالضغوط العاليه , الاستطالات العمليه تكون اقل بالمقارنة مع نظيراتها بالمحاكاة لان الاحتكاك يكون عالي بالمفاصل عند الضغوط العاليه  خصوصا انه تم اهمال الاحتكاك بالمفاصل اثناء المحاكاة. عموما  رغم هنالك اختلاف قليل بالنتائج العملية والنظريه لكنها منطقيه وتتبع مسار واحد