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 > >>
 

Pregled razvoja magnetnega hlajenja na fakulteti za strojništvo (UL)

 
Dr. Jaka Tušek, univ. dipl. inž.,
dr. Samo Zupan, univ. dipl. inž.,
dr. Alen Šarlah, univ. dipl. inž.,
Aleksander Novak, dipl. inž.,
Urban Tomc, univ. dipl. inž.,
doc. dr. Andrej Kitanovski, univ. dipl. inž.,
prof. dr. Ivan Prebil, univ. dipl. inž.,
prof. dr. Alojz Poredoš, univdipl. inž.; vsi Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Prispevek opisuje pregled razvoja tehnologije magnetnega hlajenja na Fakulteti za strojništvo (UL) v zadnjih šestih letih (2006–2012). Kot uvod v obravnavano tematiko so najprej predstavljene osnove magnetnega hlajenja in pregled stanja na obravnavanem področju. Drugi del prispevka opisuje razvoj rotirajočega prototipa magnetnega hladilnika, razvitega na Fakulteti za strojništvo. Opisani so osnovni principi delovanja, analiza strukture za ustvarjanje magnetnega polja ter nekatere konstrukcijske težave, ki otežujejo učinkovito delovanje. V tretjem delu prispevka je opisana razvita in izdelana eksperimentalna proga za testiranje aktivnih magnetnih regeneratorjev (AMR) kot osnovnega elementa magnetnega hladilnika. Ugotovljen je bil izjemen vpliv geometrije AMR-ja na delovanje magnetnega hladilnika. Nadalje je opisana inovativna metoda za izdelavo AMR-ja, ki temelji na tehnologiji laserskega varjenja. V zaključnem delu je predstavljeno nadaljnje delo na tem področju, ki med drugim zajema alternativno rešitev za hitrejši prenos toplote v AMR-ju z uporabo toplotnih diod.
 
Ključne besede: magnetno hlajenje, magnetokalorični učinek, aktivni magnetni regenerator, magnetno polje
 
pdfPregled razvoja magnetnega hlajenja na fakulteti za strojništvo (UL) (.pdf 1.0MB)
 

 

Motivacijski laboratorijski projekti pri dodiplomskem predmetu robotika

 
Dr. Jure Rejc, univ. dipl. inž., prof. dr. Marko Munih, univ. dipl. inž., both Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana, Ljubljana, Slovenia
 
Razširjeni povzetek

Študentski laboratorijski projekti so najpomembnejši člen učnega procesa pri študiju tehnike. To še posebej velja za področje robotike. Laboratorijska izkušnja mora študentom nuditi spoznavanje opreme, delovnih navad in tesne povezave med teorijo in prakso. Namen članka je predstaviti motivacijske laboratorijske projekte pri predmetu Robotika, kjer študenti uporabljajo industrijske robote. Predstavljeni projekti so neposredno povezani s predavanji homogenih transformacij, z robotskim modelom in robotskim vodenjem po poziciji in sili. Vsak študent samostojno ali v manjši skupini do treh študentov opravi šest projektov. Članek detajlno opisuje tri študentske laboratorijske projekte.

Prvi je namenjen spoznavanju in predvsem utrjevanju ter razumevanju uporabe homogenih transformacij v praktičnem primeru. Študenti z vajo spoznavajo postopek, ki določi dve homogeni transformacijski matriki, s katerima nato izračunajo lego kamere glede na referenčni koordinatni sistem robota. Ta informacija je ključna za izračunavanje lege objektov (zamaškov) glede na referenčni koordinatni sistem, če so lege objektov zaznavne s pomočjo videokamere oz. znane v koordinatnem sistemu kamere. Po ustreznih matematičnih operacijah študenti poženejo že napisan robotski program, ki zamaške, glede na njihovo lego v koordinatnem sistemu videokamere, pobere in privije na ustja plastenk.

Za razumevanje pojma kinematika študenti opravijo laboratorijski projekt, pri katerem morajo glede na podano skico robota z uporabo metode z vektorskimi parameteri določiti geometrijski model robota. Ta model določa lego zadnjega koordinatnega sistema na vrhu robota glede na referenčni koordinatni sistem robota v odvisnosti od spremenljivk njegovih sklepov. Projekt izvajajo za robot Epson PS3.

V sklopu predavanj študenti spoznajo tudi različne načine vodenja robotov. Običajno so industrijski roboti vodeni po poziciji, vendar pa pri enem laboratorijskem projektu spoznajo, da je mogoče robot voditi tudi po sili. Projekt se izvaja na robotu Stäubli RX90, ki ima na vrhu nameščen senzor sile JR3. Z zapisom izredno preprostega proporcionalnega regulatorja, katerega izhod predstavlja hitrost vrha robota glede na bazni koordinatni sistem, študenti realizirajo: vodenje robota po poziciji s kroženjem vrha v eni ravnini, vodenje robota po sili, izmerjeni s senzorjem sile z referenčno silo enako 0 N, ter hibridnim vodenjem (po poziciji in sili), kjer realizirajo risanje kroga na tablo pred robotom, pri čemer je kontaktna sila med pisalom in tablo 1 N.

Na koncu vsakega posameznega laboratorijskega projekta preverimo znanje oz. razumevanje posameznega študenta glede na projekt, ki ga je tisti dan opravljal. Tako vsak študent dobi od 3 do 5 vprašanj, ki se nanašajo neposredno na razumevanje delovanja projekta s stališča teorije kot tudi prakse.

Konec poletnega semestra v šolskem letu 2011/2012, torej po zaključku laboratorijskih projektov, smo med študenti opravili anketo. Ta je pokazala, da so laboratorijski projekti pri predmetu robotika zanimivi in študente motivirajo za delo, pohvalili pa so tudi neposredno povezanost s snovjo predavanj, kar jim pomaga pri utrjevanju snovi za izpit.
 
Ključne besede: robotika, laboratorijski projekti, homogene transformacije, geometrijski model robota, vodenje robota
 
pdfMotivacijski laboratorijski projekti pri dodiplomskem predmetu robotika (.pdf 712KB)
 

 

Bat v izvrtini znotraj hidrostatičnih batnih pogonov – dolga pot odkrivanja

 
Prof. dr. Monika Ivantysynova, Maha Fluid Power Research Center, Purdue University, USA
 
Razširjeni povzetek

Prispevek prikazuje pomembnejše rezultate raziskovalcev in inženirjev pri odkritjih fizikalnih zakonitosti, povezanih z lastnostmi filma kapljevine in delovnih pogojev bata v izvrtini znotraj hidrostatičnih batnih pogonov. Osredotočen je na konstrukcijsko izvedbo bata v izvrtini za primer ustvarjanja potrebnega momenta za premagovanje večjih bočnih sil na bat. Od leta 1965 je bilo izvedenih preko 20 različnih doktorskih disertacij, ki so obravnavale teoretične in/ali eksperimentalne študije mejnih kontaktnih ploskev med batom in izvrtino znotraj hidrostatičnih batnih pogonov. Prispevek prikazuje le glavne mejnike v razvoju hidravlično-tribološkega para, bata v izvrtini.

Slika 1 prikazuje mazalne reže znotraj aksialnih in radialnih batnih črpalk. Slika 2 prikazuje osnovne kinematične razmere za primer aksialne batne črpalke z nagibno ploščo. Slika 3 prikazuje diagram sil na bat v izvrtini znotraj aksialne batne črpalke. Slika 4 prikazuje nagnjen položaj bata v izvrtini pri določenem položaju gredi. Na sliki 5 je prikazano eno prvih tovrstnih preizkuševališč, namenjeno raziskavam vplivov različnih materialov in površinskih hrapavosti na trenje in obrabo bata v izvrtini. Preizkuševališče sta leta 1975 razvila Dowd in Barvell. Prerez testirane črpalke s tremi piezomerilniki sile je prikazan na sliki 6. Testirana črpalka z integriranimi termočleni in tlačnimi zaznavali je prikazana na sliki 7. Na sliki 8 je preizkuševališče za neposredno merjenje tlačnih polj in filma kapljevine med batom in izvrtino. Numerično združevanje različnih fizikalnih domen za nov numerični model sestava bata v izvrtini je prikazano na sliki 9. Blokovni diagram izboljšanega numeričnega algoritma za preračun razmer med batom in izvrtino kaže slika 10. Slika 11 prikazuje primerjavo sile trenja bata v izvrtini med rezultati meritev in numeričnega izračuna. Na sliki 12 je prikazana primerjava med izmerjenimi in simuliranimi temperaturnimi polji med batom in izvrtino aksialne batne črpalke. Elastična deformacija bata in puše vpliva na spremembo višine reže med njima (slika 13). Na sliki 14 so prikazane obstoječe oblike standardnih batov. Slika 15 prikazuje novo, za 4 mikrometre po premeru, sodčkasto obliko bata. Slika 16 prikazuje patentiran bat z valovito površino. Preglednica 1 prikazuje nekaj vplivov na povprečno zmanjšanje izgub za osem različnih simuliranih delovnih pogojev in za tri različno valovite površina bata. Simulacije so bile izvedene za črpalko pri visoki in nizki vrtilni hitrosti (3000 vrt./min. in 1000 vrt./min.), pri visokem in nizkem delovnem tlaku (400 bar in 100 bar) in pri 100-odstotnem ter 20-odstotnem kotu nagibne plošče. Bat s površino, ki je imela 2,5 sinusnih valov, z amplitudo +/–6 mikrometrov, je pokazal največje zmanjšanje izgub (80 % zmanjšanje pri 3000 vrt./min, 400 bar in pri 20-odstotnem kotu nagibne plošče).

Poleg naštetih raziskav vpliva različnih oblikovnih in površinskih izvedb drsne površine bata so se nekateri raziskovalci osredotočili tudi na materiale in prevleke batov in izvrtin. Glavni namen omenjenih raziskav, povezanih z materiali in prevlekami, je zmanjšanje trenja in obrabe bata v puši aksialne batne črpalke. Rezultati omenjenih raziskav odpirajo vrata raziskavam novih materialov, prevlek in oblik drsnih površin težko obremenjenih mejnih ploskev batnih črpalk in motorjev.
 
Ključne besede: hidrostatične črpalke in motorji, lastnosti mazalnega filma, teoretične in eksperimentalne študije, mazalna reža, nagibna plošča, kinematika bata, sile, preizkuševališče, numerični model, meritve, oblika bata
 
pdfBat v izvrtini znotraj hidrostatičnih batnih pogonov – dolga pot odkrivanja (.pdf 3.2MB)
 

 

Sistem za krmiljenje temperature laserskih diod

 
Marko Pogačar, univ. dipl. inž., RLS d. o. o., Komenda; Vid Agrež, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo; Vid Novak, univ. dipl. inž, Jaka Petelin, univ. dipl. inž, oba LPKF d. o. o., Naklo; doc. dr. Rok Petkovšek, univ. dipl. inž., prof. dr. Janez Diaci, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Članek opisuje razvoj sistema za temperaturno krmiljenje laserskih diod, ki temelji na hladilnem sistemu s termoelektričnimi elementi, zračnem hladilniku, NTC-temperaturnem zaznavalu in industrijskem PID-krmilniku. V okviru raziskave je bil razvit matematični model temperaturnokrmilnega sistema. Model je bil validiran po metodi pozitivnega koračnega odziva in je omogočil teoretično analizo realnega sistema in določitev parametrov PID-krmilnika. Na teh osnovah je bil razvit prototipni sistem. Z meritvami na njem je bilo potrjeno, da izbrani PID-parametri omogočajo doseganje zahtevanih sistemskih karakteristik.
 
Ključne besede: temperaturna regulacija, termoelektrični elementi, PID regulacija, pulzno širinska modulacija, regulacijski sistemi, laserske diode
 
pdfSistem za krmiljenje temperature laserskih diod (.pdf 1.6MB)
 

 

Analiza proizvodnih podatkov za nadzor in upravljanje kvalitete izdelkov

 
Miha Glavan, univ. dipl. inž., dr. Matej Gašperin, univ. dipl. inž., oba Institut Jožef Stefan, Ljubljana
Matej Vidmar, tehnolog konstruktor, Kolektor Group d.o.o.; Maks Tuta, strokovni sodelavec, Stojan Kokošar, prokurist, oba Kolektor Sinabit d.o.o.; prof. dr. Đani Juričić, univ. dipl. inž., Institut Jožef Stefan, Ljubljana; Andrej Brložnik, direktor, Kolektor KFH d.o.o.
 
Izvleček: Zajeti proizvodni podatki predstavljajo bogat vir informacij. A vendar se v proizvodnih obratih pogosto ne izkoriščajo, saj se operaterji proizvodnje velikokrat ne zavedajo njihovega uporabnega potenciala. V članku je prikazano, kako je mogoče izkoristiti proizvodne podatke za iskanje proizvodnih spremenljivk, ki najmočneje vplivajo na kvaliteto izdelkov, in kako lahko proizvodne modele, identificirane na podlagi proizvodnih podatkov, izkoristimo za realizacijo naprednih tehnik nadzora in vodenja proizvodnje. Praktična uporaba predstavljenih tehnik je prikazana na primeru analize proizvodnih podatkov iz podjetja Kolektor KFH.
 
Ključne besede: kvaliteta izdelkov, proizvodni podatki, vplivne proizvodne spremenljivke, matematični modeli
 
pdfAnaliza proizvodnih podatkov za nadzor in upravljanje kvalitete izdelkov (.pdf 624KB)
 

 

Zmanjšanje izgub znotraj vodnega hidravličnega valja

 
Dr. Franc Majdič, univ. dipl. inž., doc. dr. Jožef Pezdirnik, univ. dipl. inž., prof. dr. Mitjan Kalin, univ. dipl. inž., vsi Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Predpisi o zaščiti naravnega okolja postajajo vedno strožji. Z uporabo vode namesto mineralnega hidravličnega olja v pogonsko-krmilni hidravliki lahko naredimo pozitiven korak v smeri teh predpisov. Prispevek predstavlja dva različna hidravlična valja. Prvi razviti hidravlični valj preproste konstrukcije je bil najprej merjen z uporabo mineralnega hidravličnega olja in nato, pri enakih parametrih, še z uporabo vode brez dodatkov. Izkazalo se je, da je trenje v obeh primerih uporabljenih hidravličnih kapljevin visoko, zato je bil zasnovan in izdelan modularni hidravlični valj. Zaradi raziskave tribološko-hidravličnih drsnih kontaktov je konstrukcija novega hidravličnega valja taka, da lahko enostavno zamenjamo njegova tesnila in/ali vodila. Na omenjenem hidravličnem valju so bile izvedene meritve z dvema različnima serijsko izdelanima kombinacijama tesnil. Ugotovljeno je, da je trenje pri tesnilih iz PTFE (poli-tetraflor-etilena) z dodatkom brona izrazito nižje kot pri tesnilih iz PU (poliuretana).
 
Ključne besede: hidravlični valj, konstrukcija, oljna, vodna hidravlika, vrste tesnil
 
pdfZmanjšanje izgub znotraj vodnega hidravličnega valja (.pdf 666KB)
 

 

Razvlaknjenje taline kamene volne na disku centrifuge

 
Prof. dr. Brane Širok, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
Benjamin Bizjan, univ. dipl. inž., Robert Agnič, univ. dipl. inž., KNAUF INSULATION, d. o. o., Škofja Loka
dr. Tom Bajcar, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Prispevek popisuje tvorjenje mineralnih vlaken na kolesih centrifuge v realnem proizvodnem procesu kamene volne. Predstavljeni rezultati navajajo na prisotnost nestabilnosti taline, ki se oblikuje kot kompleksno kvaziperiodično osciliranje struktur na površini filma. Poleg oscilacije taline, ki sovpada z vrtilno frekvenco kolesa in višjimi harmoniki, so zaznane tudi aperiodične strukture taline kot posledica Taylorjeve nestabilnosti, ki je lastna gibanju kapljevine in je ena od osnovnih mehanizmov tvorjenja ligamentov taline, iz katerih se oblikujejo vlakna kamene volne. Dobljeni rezultati navajajo na značilen vpliv dinamike filma taline na nastajanje vlaken in posredno na kvaliteto končnega proizvoda.
 
Ključne besede: kamena volna, centrifuga, razvlaknjenje taline, Taylorjeva nestabilnost, nihanja struktur
 
pdfRazvlaknjenje taline kamene volne na disku centrifuge (.pdf 711KB)
 

 

Profil porazdelitve zaostalih napetosti v nitriranem orodnem jeklu

 
Izr. prof. dr. Bojan  Podgornik, univ. dipl. inž., prof. dr. Vojteh Leskovšek, univ. dipl. inž., Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana
 
Izvleček: Zaostale napetosti se pojavljajo v inženirskih komponentah kot posledica izdelovalnega procesa, lahko pa jih vnašamo tudi namerno s postopki inženiringa površine. V primeru preoblikovalnih orodij in dinamično obremenjenih strojnih elementov sta še posebej pomembna postopka nitriranja in nitrocementacije, ki z generiranjem tlačnih zaostalih napetosti izboljšujeta lastnosti površine, kot so obrabna in korozijska odpornost ter odpornost na utrujanje.

Poznavanje vrednosti, predvsem pa porazdelitve zaostalih napetosti v inženirskih komponentah je ključnega pomena za razvoj in kontrolo kvalitete izdelkov kakor tudi za natančno napoved odpornosti elementov na utrujanje. Če so maksimalne tlačne zaostale napetosti v območju koncentracije Hertzevih kontaktnih napetosti, bodo le-te znatno izboljšale odpornost površine na utrujanje. Za določitev polja zaostalih napetosti zatorej potrebujemo zanesljive metode, pri čemer pa ima vsaka tehnika merjenja zaostalih napetosti svoje omejitve.

Cilj predstavljenega dela je bil povezati porazdelitev zaostalih napetosti v nitriranem in nitrocementiranem orodnem jeklu s profilom porazdelitve mikrotrdote. S tem smo želeli ugotoviti, ali je možno relativno enostaven parameter, kot je mikrotrdota oz. njegova porazdelitev z globino, uporabiti za napoved lege maksimalnih zaostalih napetosti in na ta način optimizirati parametre nitriranja za dane kontaktne pogoje.
 
Ključne besede: zaostale napetosti, mikrotrdota, modeliranje, nitriranje, nitrocementacija
 
pdfProfil porazdelitve zaostalih napetosti v nitriranem orodnem jeklu (.pdf 847KB)
 

 

DSHplus simulacija hidravličnih in pnevmatičnih ventilov na fleksibilen način

 
Marko Šimic, univ. dipl. inž., izr. prof. dr. Niko Herakovič, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: V prispevku je predstavljen nov pristop simulacije hidravličnih in pnevmatičnih potnih ventilov, sestavljenih s pomočjo funkcionalnih elementov nove knjižnice »mikro« komponent simulacijskega orodja DSHplus. Prav modularna gradnja krmilnega bata ventila daje novi metodi izredno fleksibilnost in možnost kreativnosti raziskovalnega dela.

Predstavljeni model karakteristike volumskega toka krmilnega roba potnega ventila, ki omogoča obravnavo različnih oblik zarez, je eden od pomembnejših funkcijskih elementov knjižnice. Na podlagi razvitega modela je omogočeno analiziranje in optimiranje predvsem dinamičnih tokovnih sil v ventilu, ki sta se do sedaj izvajalai z namenskimi orodji ali pa z eksperimentalnimi preizkusi.
 
Ključne besede: Hidravlični ventili, karakteristika volumskega toka, analitični pristop, DSHplus knjižnica mikro component
 
pdfDSHplus simulacija hidravličnih in pnevmatičnih ventilov na fleksibilen način (.pdf 4.4MB)
 

 

Vključevanje večjih rezidenčnih in manjših industrijskih uporabnikov v pametna omrežja

 
Dr. Gregor Kandare, univ. dipl. inž., dr. Nadja Hvala, univ.dipl. inž., oba Institut Jožef Stefan, Ljubljana
mag. Marijan Vidmar, univ.dipl. inž., INEA, d. o. o., Ljubljana
 
Izvleček: Zaradi okoljskih zahtev naraščajo potrebe po proizvodnji električne energije iz obnovljivih virov. Slabost tovrstnih virov je v tem, da so večinoma odvisni od nepredvidljivih vremenskih razmer ter da so necentralizirano razpršeni po celotnem omrežju. Klasična elektroenergetska omrežja tako vse težje služijo svojemu namenu, zato je potrebna njihova nadgradnja v pametna omrežja (smart grids). Članek opisuje razvoj vmesnika za vključitev večjih rezidenčnih in manjših industrijskih uporabnikov v pametna omrežja. S pomočjo vmesnika bodo uporabniki s prilagajanjem odjema svojih porabnikov dobavitelju električne energije pomagali odpravljati odstopanja od napovedanega odjema.
 
Ključne besede: pametna omrežja, obnovljivi viri električne energije
 
pdfVključevanje večjih rezidenčnih in manjših industrijskih uporabnikov v pametna omrežja (.pdf 3.6MB)
 

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

Novice

 
 
V okviru 52 sejma MOS že četrto Stičišče znanosti in gospodarstva
Na celjskem sejmišču bo med 10. in 15. septembrom letos več kot 50 visokotehnoloških podjetij in raziskovalnih ustanov predstavilo inovacije, vrhu... »
 
 
Vabilo na konferenco: Avtomatizacija v industriji in gospodarstvu
Vabljena predavanja, predstavitve člankov, študentska sekcija, podelitev nagrad Tehnološke mreže, razstava pokroviteljev in borza kadrov. Teme pre... »
 
 
V 15 letih 90 strokovnih dogodkov – od Nanotehnoloških dnevov do Stičišča znanosti in gospodarstva
Janez Škrlecu, dolgoletnemu članu Sveta za znanost in tehnologijo Republike Slovenije in ustanovitelju Odbora za znanost in tehnologijo pri OZS, je ... »
 

Izpostavljamo znanstvene in strokovne članke

 
 
 
Klemen Pompe, Robert Ivančič, Primož Repnik, Janez Tušek
Robotsko lasersko varjenje nerjavne pločevine

 

 
   
   
 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.