Uredništvo


Univerza v Ljubljani
Fakulteta za strojništvo Uredništvo revije VENTIL

Aškerčeva 6, POB 394, 1000 Ljubljana

T: 01 47 71 704
F: 01 25 18 567 
    01 4771-772
E-mail: ventil@fs.uni-lj.si

Revijo sofinancira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS)

Znanstveni in strokovni članki

 
<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > >>
 

Snovanje hidrostatičnega tandemskega pogona za mobilno gozdarsko žičnico

 
Vincent Knab, univ. dipl. inž., Poclain Hydraulics group, Žiri, Slovenia
 
Razširjeni povzetek

Prispevek opisuje pristop k snovanju hidrostatičnega tandemskega pogona primernega za uporabo na mobilni gozdarski žičniški napravi, delujoči kot zaprti hidravlični krogotok, zasnovan skladno s postavljenimi zahtevami naročnika. Rešitev predvideva uporabo hidromotorjev visokega navora, črpalko delujočo v zaprtem krogotoku, ter uporabo ustreznih ventilov in elektronskega krmiljenja. Vse vgrajene komponente morajo zagotavljati učinkovito in varno delovanje ter nadzor nad obremenitvijo.

Predstavljena rešitev pogona je primerna za uporabo na mobilni gozdarski žičniški napravi, namenjeni za transport hlodov z ene točke na drugo, med seboj oddaljeni do 250 m. Naprava temelji na kombinaciji 3 hidravlično krmiljenih vitlov, ki omogočajo prevoz tovora ne glede na konfiguracijo terena. Vsak vitel poganja počasi tekoči hidromotor visokega navora proizvajalca Poclain Hydraulics delujoč kot neposredni pogon. Vsak hidromotor napaja posebna črpalka, skupaj z motorjem delujoča v zaprtem krogotoku. Dodatne komponente, kot so statične zavore, izpiralni ventil, ventil za krmiljenje hitrosti, so ustrezno dimenzionirani in zagotavljajo izvajanje vseh potrebnih funkcij. Celoten sistem je upravljan z elektronskim krmilnik, posebej programiranim glede na potrebe kupcev, z uporabo namenske programske opreme.

Končni cilj rešitve je dobiti varno, prilagodljivo in uporabniku prijazno napravo, ki jo lahko končni uporabnik uporablja v različnih delovnih konfiguracijah, s pomočjo preprostega daljinskega krmilnega vmesnika. V skladu s poslanimi zahtevami o hitrostih in gibanju bremena, ki ga proizvajalcu pošlje uporabnik, elektronski regulator samodejno in optimalno uravnava črpalko, v odvisnosti od prisotne obremenitve, hitrosti, vrednosti temperature, .... Tako je zagotovljen optimalni čas delovnega cikla, ne da bi poškodovali komponente ali bi prišlo do kakršnih koli poškodb upravljavca naprave.
 
Ključne besede: gozdarska žičnica, zaprti krogotok, hidromotorni pogon z visokim momentum
 
pdfSnovanje hidrostatičnega tandemskega pogona za mobilno gozdarsko žičnico (.pdf 780KB)
 

 

Vzpostavitev funkcionalnega bloka zračnega prostora Srednje Evrope – 1. del

 
Mag. Aleksander Čičerov, univ. dipl. pravnik, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Sedem evropskih držav (Republika Avstrija, Bosna in Hercegovina, Češka republika, Republika Hrvaška, Republika Madžarska, Slovaška republika in Republika Slovenija) je na Brdu pri Kranju 5. maja 2011 podpisalo Sporazum FAB CE. Njegov cilj je združiti sedem zračnih prostorov v skupni/funkcionalni blok. Uspešnost take združitve je odvisna od učinkovitega izvajanja strukture za sodelovanje in od optimizacije določil zračnega prometa. FAB CE je četrti od devetih, ki naj bi nastali v Evropi.1 Navedene države so se dogovorile, da ustanovijo nov kombiniran blok zračnega prostora v skladu z zadnjim dogovorom o preureditvi zračnega nadzora Evrope. Republika Slovenija je določena za depozitarja FAB CE. Članek želi predstaviti Sporazum FAB CE, ki bo, upamo, nadomestil Sporazum CEATS.2
 
Ključne besede: Enotno evropsko nebo (SES), funkcionalni blok, Mednarodna organizacija civilnega letalstva (ICAO), depozitar, SES I, SES II, EUROCONTROL, varnost zračnega prometa
 
pdfVzpostavitev funkcionalnega bloka zračnega prostora Srednje Evrope – 1. del (.pdf 749KB)
 

 

Raziskave izkoristka plinskega batnega akumulatorja v vodnohidravličnem sistemu

 
Doc. dr, Franc Majdič, univ. dipl. inž.,
doc. dr. Andrej Bombač, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Prispevek prikazuje razvoj novega plinskega batnega akumulatorja, primernega za vodno in oljno pogonsko-krmilno hidravliko. Maksimalen delovni volumen akumulatorja je 4 litre, najvišji dopustni tlak je 390 bar. Prototip akumulatorja je bil zasnovan in izdelan v Laboratoriju za fluidno tehniko ter certificiran v skladu z evropsko direktivo PED 97/23/EC. Z eksperimentalno raziskavo izkoristka dela batnega plinskega akumulatorja smo analizirali sledeče vplive: (i) trajanje posameznih termodinamskih preobrazb dušika (hitre in počasne), (ii) vrsta hidravlične kapljevine (destilirana voda in mineralno hidravlično olje), (iii) tlak predpolnitve dušika (30, 60 in 90 bar) in (iv) lega akumulatorja (horizontalno in vertikalno). Pri tem so bile ugotovljene velike razlike med izkoristki akumulatorja v odvisnosti od trajanja posamezne preobrazbe in tlaka predpolnitve plina (najvišji izkoristek (95 %) je bil izmerjen v primeru počasne preobrazbe plina pri najvišjem tlaku predpolnitve dušika (90 bar)), medtem ko imata hidravlična kapljevina in lega akumulatorja zanemarljiv vpliv.
 
Ključne besede: pogonsko-krmilna hidravlika, voda, mineralno hidravlično olje, batni hidravlični akumulator, termodinamski proces, politropna preobrazba, izkoristek
 
pdfRaziskave izkoristka plinskega batnega akumulatorja v vodnohidravličnem sistemu (.pdf 6.4MB)
 

 

Eksperimentalno modeliranje parametrov pri sušenju biomase

 
Dr. Tom Bajcar, univ. dipl. inž.,
dr. Lovrenc Novak, univ. dipl. inž.,
prof. dr. Brane Širok, univ. dipl. inž.,
Aleš Malneršič, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Za uporabo biomase kot obnovljivega vira energije je bil izveden niz meritev sušenja biomase. Biomaso je predstavljalo blato živalskega izvora, ki bi lahko bilo v dovolj suhi obliki namenjeno sežigu. Blatu, ki ima v osnovni obliki prevladujoč masni delež vode, je treba s sušenjem odstraniti večji del vode oz. vlage, da je mogoč sežig z dovolj velikim izkoristkom. Namen izvedenih meritev je bil ugotoviti vpliv parametrov sušilnega zraka na masni tok odvedene vlage oz. na čas sušenja. Opravljene so bile v posebni modelni peči, ki je simulirala pogoje v dejanski sušilnici blata. Dobljeni rezultati so preko multiregresijske analize omogočili določitev fenomenološkega zakona oz. razmerja, ki popisuje relacije med posameznimi spremenljivkami oz. veličinami v procesu sušenja. Končni model omogoča napoved časa sušenja ali določitev količine izločene vode iz blata.
 
Ključne besede: biomasa, sušenje, eksperimentalno modeliranje
 
pdfEksperimentalno modeliranje parametrov pri sušenju biomase (.pdf 1.0MB)
 

 

Sledljivost izdelkov v robotski celici

 
Dr. Borut Povše, univ. dipl. inž.,
Matjaž Hacin, univ. dipl. inž.,
Darko Koritnik, univ. dipl. inž.,
dr. Tomaž Koritnik, univ. dipl. inž., vsi DAX, d. o. o., Trbovlje
 
Izvleček: V prispevku je predstavljen pojem sledljivosti. Natančneje je obravnavana sledljivost v proizvodni industriji. Podana sta dva koncepta strukture sistema sledljivosti, in sicer sledljivost izdelkov na proizvodni liniji in v robotski celici. Slednji je bi uporabljen pri gradnji robotske celice za izdelavo in testiranje kombiniranih zaščitnih stikal (KZS).
 
Ključne besede: sledljivost, proizvodna industrija, robotska celica
 
pdfSledljivost izdelkov v robotski celici (.pdf 1.2MB)
 

 

Doseganje optimalnih zalog v skladišču s sledenjem stanja zalog z uporabo simulacije

 
Hugo Zupan, univ. dipl. inž.,
dr. Mihael Debevec, univ. dipl. inž.,
izr. prof. dr. Niko Herakovič, univ. dipl. inž., vsi Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Doseganje optimalnih zalog je eden izmed temeljnih problemov skladiščenja. Vsi načini optimiranja zalog niso učinkoviti. Iz tega razloga je potrebno izbrati preverjen optimizacijski pristop, kot je npr. vnaprejšnja simulacija skladiščenja.

V prispevku je predstavljen simulacijski model, s katerim na enostaven način sledimo zalogam v skladišču in določimo ustrezno vrednost minimalnih zalog. Prikazano je, kako je smiselno popisati obstoječe stanje, predstavljena je analiza gibanja zalog v skladišču in izdelani so predlogi za izboljšanje skladiščnega procesa. Simulacija modela skladišča je narejena na osnovi diskretnih dogodkov v programskem orodju Tecnomatix Plant Simulation.

Obenem članek predstavlja primer dobre prakse med Fakulteto za strojništvo iz Ljubljane in industrijo.
 
Ključne besede: simulacija diskretnih dogodkov, optimizacija zalog, sledenje zalog, minimalne zaloge, virtualna skladišča
 
pdfDoseganje optimalnih zalog v skladišču s sledenjem stanja zalog z uporabo simulacije (.pdf 0.9MB)
 

 

Programski moduli za sintezo naprednih algoritmov vodenja

 
Gregor Janc, univ. dipl. inž., Matic Golob, univ. dipl. inž., oba Kolektor Sinabit, d. o. o., Ljubljana,
Damir Vrančič, univ. dipl. inž., Institut Jožef Stefan, Ljubljana,
Martin Blazinšek, univ. dipl. inž., Univerza v Ljublja
 
Izvleček: Regulacijski algoritmi v procesni industriji igrajo pomembno vlogo pri vodenju procesov. Proizvajalci izvedbe regulatorjev PID, ki pa imajo večinoma številne omejitve. Klasični PID-regulatorji ne spadajo med najučinkovitejše za vodenje procesov z velikim mrtvim časom. Vodenje tovrstnih procesov je možno izboljšati s Smithovim prediktorjem. Ročno uglaševanje regulatorjev je običajno časovno potratno zaradi velikega števila poskusov na procesu. Hitrost in kakovost uglaševanja pa izboljša funkcija avtomatskega uglaševanja parametrov regulatorja.
 
Ključne besede: regulacija, PID-regulator, Smithov prediktor, PPCT-samouglaševanje, vodenje procesa, Simatic S7, OPC, WinCC, PLK
 
pdfProgramski moduli za sintezo naprednih algoritmov vodenja (.pdf 1.2MB)
 

 

Ultrazvočna preiskava delaminacij in poroznosti v epoxy- kompozitu s steklenimi vlakni

 
Dr. Zoran Bergant, univ. dipl. inž., University of Ljubljana,  Faculty of  Mechanical Engineering;
Joseph Janez, univ. dipl. inž., Mistras Group, SA, France;
prof. dr. Janez Grum, univ. dipl. inž., University of Ljubljana,  Faculty of Mechanical Engineering
 
Razširjeni povzetek

S C-scan pulzno-odbojno ultrazvočno metodo je bila izvedena preiskava epoksidne kompozitne plošče, ojačane s steklenimi vlakni. Za izdelavo kompozitne plošče smo uporabili postopek vakuumske infuzije za impregnacijo 6 plasti biaksialne tkanine s keper tkanjem, s težo 280 g/m2 in z enako orientacijo vlaken 0/90 v vseh slojih. Med posameznimi sloji smo na znana mesta vložili napake v obliki okroglih ploščic iz aluminijaste in poliestrske folije in ostružke aluminija. Za polimerno matrico smo izbrali hladno utrjevalno epoksidno smolo DGBA (diglicidil-eter-bisfenol-A), Renlam LY 5138, zamreženo s poliaminskim trdilcem Renlam HY 5130 v utežnem mešalnem razmerju 100 : 38. Za vakuumsko infuzijo smo dimenzionirali dovodne in odvodne kanale ter izvedli infuzijo preko permeabilne mrežice pri podtlaku –0,9 bar. Med vakuumsko infuzijo smo na dovodni strani povzročili puščanje vakuumske folije, s čimer je prišlo do nastanka makroporoznosti znotraj kompozitne plošče. Tako izdelana kompozitna plošča ima debelino 1,88 mm, gostoto 1267 kg/m3 in 54-odstotni volumski delež vlaken.

Ultrazvočna preiskava s steklenimi vlakni ojačanih kompozitov težko zazna napake zaradi visoke reflektivnosti in sipanja odbitih ultrazvočnih signalov. Za neporušitveno preiskavo kompozitnega vzorca smo uporabili ultrazvočni sistem Ultrapac UPK-T24 s 5-osnim manipulatorjem z gibljivo glavo. Med preiskavo sta bila kompozitni vzorec in ultrazvočna glava potopljena pod vodo za boljši prenos ultrazvočnih signalov do preizkušanca. Na osnovi predhodnih preizkusov je bila izbrana ultrazvočna sonda (oddajnik-sprejemnik) s frekvenco 10 MHz in z oddaljenostjo 50 mm od površine preizkušanca. Izvedli smo C-scan z obeh strani po površini z inkrementom 0,5 mm in s hitrostjo 120 mm/s. Z izbrano metodo smo na vzorcu zajemali ultrazvočne signale le na enem vhodu, ki je bil glede na velikost plošče razdeljen na 14 ravnin. Amplitudne vrednosti signala smo razdelili v posamezne razrede s prikazom v psevdobarvah. Razpoznavanje oblike, velikosti in globine napak je odvisno od valovne dolžine testiranega ultrazvočnega signala. Glede na izmerjeno hitrost zvoka v kompozitni plošči, ki znaša 3000 m/s, ima ultrazvočni signal valovno dolžino 0,3 mm pri frekvenci 10 MHz. Z ultrazvokom je možno zanesljivo odkrivati napake, ki so večje od valovne dolžine zvoka. Možna pa je tudi detekcija napak, ki so nekoliko manjše od valovne dolžine. To se je potrdilo s C-scan kartografijo, s katero smo na večini mest zaznali poliestrsko folijo debeline 0,1 mm. Če povečamo občutljivost zaznavanja s povečanjem testne frekvence, se močno poveča šum zaradi številnih odbitih signalov iz kompozitnega materiala. Kljub temu smo pri višji frekvenci uspešno zaznali tudi zelo drobne podpovršinske napake, kot so npr. nečistoče in pore.
 
Ključne besede: ultrazvočna preiskava, C-scan, z vlakni ojačani kompoziti, epoksi smola, kompozit, vakuumska infuzija
 
pdfUltrazvočna preiskava delaminacij in poroznosti v epoxy- kompozitu s steklenimi vlakni (.pdf 2.3MB)
 

 

Analiza signalovakustične emisije, ki so posledica razpok na vložkih orodij za brizganje plastike

 
Dragan Kusić, univ. dipl. inž., dr. Aleš Hančič, univ. dipl. inž.,  both TECOS Slovenian Tool and Die Development Centre, Celje;  prof. dr. Rajko Svečko, univ. dipl. inž., University of Maribor, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science;  doc.dr. Tomaž Kek, univ. dipl. inž., prof. dr. Janez Grum, univ. dipl. inž., both University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering
 
Razširjeni povzetek

V vsakodnevni industrijski proizvodnji različnih plastičnih izdelkov imamo velikokrat opravka z raznimi napakami, ki nastanejo na brizgalnem orodju predvsem kot rezultat obrabe oz. luščenja materiala, nepravilnega skladiščenja brizgalnega orodja ter neustreznih nastavitev procesnih parametrov na brizgalnem stroju. V fazi testiranja raznovrstnih termoplastičnih materialov se običajno uporabljajo različni orodni vložki, ki so narejeni iz standardnega orodnega jekla, kot npr. OCR12VM. V primeru gravurnih orodnih vložkov se po nekaj letih uporabe lahko v zgodnji fazi pojavijo prve mikro- oz. makrorazpoke, ki se lahko kasneje hitro razširijo glede na stopnjo obremenitev pri nadaljnji uporabi. S pomočjo različnih neporušitvenih testnih metod lahko uspešno odkrivamo že obstoječe kot tudi novo nastale razpoke na gravurnih orodnih vložkih. Iz tega razloga je glavni namen tega prispevka nekoliko podrobneje predstaviti uporabnost metode akustične emisije (AE) za odkrivanje razpok na gravurnem orodnem vložku med klasičnim proizvodnim ciklom, tj. brizganjem standardnih testnih ploščic. V tem prispevku smo se osredotočili izključno na zajem signalov akustične emisije s pomočjo dveh resonančnih 150 kHz piezoelektričnih senzorjev akustične emisije na takšnem gravurnem orodnem vložku, ki je že načet z vidno makrorazpoko. Dobljeni rezultati akustične emisije na poškodovanem gravurnem orodnem vložku so bili nato primerjani pod istimi procesnimi pogoji še s popolnoma novim gravurnim orodnim vložkom. Končni rezultati akustične emisije, pridobljeni na gravurnem orodnem vložku z makrorazpoko, so pokazali, kot je bilo pričakovano, da sta energija in intenzivnost zajetih AE-signalov višji v primerjavi s tistimi, ki smo jih posneli na povsem novem gravurnem orodnem vložku pod enakimi procesnimi pogoji, kar potrjuje uporabnost metode akustične emisije za odkrivanje in kasnejše lociranje napak na gravurnih orodnih vložkih.
 
Ključne besede: akustična emisija, gravurni orodni vložek, razpoke, testni vzorci, piezoelektrični senzorji
 
pdfAnaliza signalovakustične emisije, ki so posledica razpok na vložkih orodij za brizganje plastike (.pdf 1.3MB)
 

 

Natančno modeliranje in identifikacija sistemov s servo-hidravličnimi valji pri več-osnih testnih aplikacijah

 
Lingjun Li, MSc.; Dr. Thomas Thurner, both Institute of Lightweight Design, Graz University of Technology, Austria
 
Razširjeni povzetek

Uporaba servo-hidravličnih sistemov je ključnega pomena pri napravah namenjenih preizkušanju trdnostnih lastnosti in utrujenosti materiala, tako strojnih delov kot konstrukcij. Da lahko zagotovimo visoko kakovost testiranja in dobro ponovljivost rezultatov, je potrebno uporabljati robustne strategije vodenja takšnega sistema. To je še posebej nujno v primeru večosnih testnih sistemov, kjer uporabljamo večje število sinhrono delujočih servo-hidravličnih valjev. Za učinkovito uporabo primernih regulacijskih algoritmov so potrebne natančne informacije o dinamičnih lastnosti aktuatorjev in celotnega testne naprave.

V prispevku je obravnava posebna metoda identifikacijske sistema, z namenom pridobiti natančen matematični model, primeren za skupino najpogosteje uporabljenih, cenovno ugodnih simetričnih servo-hidravličnih valjev z večjim prisotnim vplivom trenja. Da lahko natančno opišemo dinamiko takšnega servo-hidravličnega valja, je bil v prvem koraku zasnovan matematični model hidravličnega valja voden s servo-ventilom. Model je zasnovan na klasičnem pristopu, na podlagi tokovne enačbe, ki opisuje tok tekočine skozi odprtine ventila spremenljivega prereza, na podlagi enačb, ki podajajo spremembe tlaka v komorah valja ter na podlagi zakona o ravnotežju sil na batu valja. Dinamika servo-ventila je podana kot PT1-člen, medtem ko dinamika merilnega člena ni upoštevana. Dobljena skupna prenosna funkcija sistema, ki povezuje položaj valja kot izhodno veličino sistema in krmilni signal na ventil kot vhodno veličino, je četrte stopnje z integralnim delovanjem. V tako dobljenem modelu so lastna frekvenca in stopnja dušenja valja, ter lastna frekvenca in faktor ojačenja servo-ventila neznani parametri. Ti parametri se določijo kasneje, na podlagi posebne identifikacijske sheme, ki temelji na "black-box" metodi za oceno začetne vrednosti neznanih parametrov, kasneje pa se za natančnejšo oceno celotnega modela sistema uporabi "grey-box" metoda. Na ta način lahko predlagana "black-grey" metoda identifikacije zagotovlja natančnejše informacije o dinamiki sistema.

To dokazujeta primerjavi frekvenčne karakteristike zasnovanega modela z eksperimentalno posneto, v širokem frekvenčnem območju vhodnega signala, kot tudi primerjava dinamičnih odziv dobljenih na podlagi simulacije in eksperimentalnih rezultatov, pri čemer so bili v obeh primerih za vzbujanje uporabljeni naključni signali. Univerzalnost predlagane metode je testirana na podlagi opisanega aktuatorja vodenega s servo-ventilom z enkrat večjim nazivnim pretokom. Primerjava rezultatov simulacije in eksperimenta kaže visoko natančnost predstavljenega modela uporabljenega servo-hidravličnega sistema, kar potrjuje učinkovitost razvite metode identifikacije.

Prihodnje raziskave bodo usmerjene v razvoj metode za identifikacijo in regulacijske strategije primerne za več osne servo-hidravlične sisteme.
 
Ključne besede: elektro-hidravlični servo-sistem, servo-hidravlični valj, test utrujanja materiala, trenje, modeliranje, identifikacija, simulacija
 
pdfNatančno modeliranje in identifikacija sistemov s servo-hidravličnimi valji pri več-osnih testnih aplikacijah (.pdf 1.6MB)
 

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > >>

Novice

 
 
Brezplačen dostop do najboljše raziskovalne opreme na področju robotike v Evropi
TERRINet predstavlja partnerstvo 15 evropskih raziskovalnih inštitucij, ki ponujajo brezplačen (s strani projekta financiran) dostop do svoje vrhuns... »
 
 
Dogodki, ki so se zapisali v zgodovino OZS in kličejo po nadaljevanju
V vsaki družbi je povezovanje znanosti in gospodarstva izjemno pomemben proces, ki spodbuja inovacije, razvoj novih izdelkov in storitev ter uporabo ... »
 
 
3 »Stičišče znanosti in gospodarstva« v okviru MOS 2018
V okviru 51. Mednarodnega sejma obrti in podjetnosti (največja poslovno-sejemska predstavitev regije) v Celju bomo letos organizirali že tretje ... »
 

Izpostavljamo znanstvene in strokovne članke

 
 
 
Miha Jež, Janez Kušar, Tomaž Berlec
Projekt obvladovanja investicijskega procesa

 

 
Janez Tušek, Klemen Pompe
Žice za lasersko varjenje orodnih jekel

 

   
   
 ppt commerce  MIEL-OMRON
   

Ventil 

revija za fluidno tehniko, avtomatizacijo in mehatroniko

Osnovno poslanstvo revije je prenos znanja v prakso, nadaljnji razvoj in popularizacija področij fluidne tehnike, avtomatizacije in mehatronike, kot tudi skrb za strokovno izrazoslovje na omenjenih področjih.
To spletno mesto uporablja spletne piškotke. Z nadaljevanjem uporabe spletnega mesta dajete soglasje za namestitev piškotkov na vašo napravo, s katero dostopate do spletnega mesta.