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 > >>
 

Z izkoriščanjem obstoječih sredstev do velikih prihrankov v proizvodnji – 1. del

 
Dr. Tomaž Berlec, univ. dipl. inž, prof. dr. Marko Starbek, univ. dipl. inž., Univerza v ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Trajajoča globalna kriza je za podjetje idealen čas za izboljšanje proizvodnje z znižanjem transportnih stroškov od 20 do 50 % z izkoriščanjem lastnih sredstev, ne pa z velikimi vlaganji. Kako? Odgovor je preprost: s pravo razmestitvijo proizvodnih sredstev podjetja. Z optimalno razmestitvijo delovnih sredstev in opreme se skrajšajo transportne poti, s tem se prihrani čas delavca (v tem času lahko dela nekaj efektivnega – kar je kupec pripravljen tudi plačati), sprostijo transportna sredstva in skrajšajo pretočni časi izdelave izdelkov (hitrejši pretok materiala, manj čakanj, krajša vezava finančnih sredstev v material). V prispevku bodo prikazani potrebni koraki za prehod iz obstoječega v optimalno razmestitev opreme.
 
Ključne besede: razmestitev opreme, optimiranje proizvodnje
 
pdfZ izkoriščanjem obstoječih sredstev do velikih prihrankov v proizvodnji – 1. del (.pdf 3.2MB)
 

 

Pomen inovacij v prihodnosti industrijske robotike

 
Prof. Dr.-Ing. Alexander Czinki, Prof. Dr.-Ing. Hartmut Bruhm, both University of Applied Sciences Aschaffenburg, Germany
 
Razširjeni povzetek

Prispevek se na podlagi objav večjih robotskih proizvajalcev in lastnih ocen avtorja osredotoča na možnosti in potrebe uvajanja inovacij v današnji in prihodnji razvoj industrijske robotike. Obravnava tudi glavne razloge za uvajanje inovacij v robotiko kakor tudi razvrstitev in razlago glavnih inovacij na področju robotike. Prispevek zato lahko služi kot koristno orodje za identifikacijo ustreznih raziskovalnih in razvojnih področij v prihodnosti robotike in je lahko v pomoč dobaviteljem komponent in sistemov, da bi dobili jasnejšo sliko o prihodnjih robotskih sistemih.

Glede na prvo resno uporabo v industrijskem okolju v zgodnjih 70-ih letih prejšnjega stoletja robotiki ne moremo več prisoditi značilnih lastnosti nastajajoče oz. nove tehnologije. Pravzaprav so roboti postali standardna oprema v sodobnih proizvodnih okoljih, ki zagotavljajo hitro in zanesljivo izvajanje rutinskih operacij, kot so npr. standardne »pick-and-place« naloge v montažnem procesu. Zato se proizvajalci klasičnih robotskih konfiguracij vse bolj soočajo z vedno močnejšo konkurenco na trgu, kar jih sili v osvajanje novih trgov z uvajanjem inovativnih rešitev ter novih tehnologij.

Medtem ko so morali proizvajalci robotov v preteklosti razvijati večji del strojne opreme sami, bodo v prihodnje vse bolj in bolj uporabljali razvojne dosežke drugih visokotehnoloških področij, kot so mobilne komunikacije, igralne konzole in podobne rešitve. Čeprav bo pogosto potrebna prilagoditev teh komponent industrijskim aplikacijam robotskih sistemov, bodo stroški bistveno nižji v primerjavi s stroški polnega financiranja lastnega razvoja. Glavna področja nujnega uvajanja inovacij v robotiki so podrobneje predstavljena v poglavju 3 oz. njegovih podpoglavjih.

Očitno je namreč, da bodo inovacije igrale ključno vlogo v prihodnosti robotike pri osvajanju tehnoloških prednosti na vse bolj globaliziranem trgu. V prispevku so glavni gonilniki oz. možnosti ter potrebe po uvajanju inovacij predstavljeni z vidika različnih aplikacij in scenarijev v sodobni robotiki. Povečan obseg aplikacij zagotavlja niše za specializirana podjetja, pa tudi potencial rasti za glavne akterje na trgu.
 
Ključne besede: industrijska robotika, inovacije v robotiki, inovativni gonilniki v robotiki, aplikacije v robotiki, trendi v robotiki
 
pdfPomen inovacij v prihodnosti industrijske robotike (.pdf 1.1MB)
 

 

Robotska manipulacija objektov glede na zunanjo referenčno točko

 
Tomaž Koritnik, univ. dipl. inž., Darko Koritnik, univ. dipl. inž., DAX Electronic Systems, d. o. o., Trbovlje
 
Povzetek: Prispevek na kratko opisuje tri matematične pristope k programiranju robotskih mehanizmov; gibanje v notranjih koordinatah, gibanje v zunanjih koordinatah z mobilnim orodjem in gibanje v zunanjih koordinatah glede na fiksno orodje – zunanjo referenčno točko. Za tretji način je podana matematična poenostavitev, ki se izogne invertiranju homogenih matrik dimenzije 4 v realnem času. Na koncu je podan še primer implementacije v programskem jeziku EPSON RC+.
 
Ključne besede: robotsko vodenje, notranje koordinate, zunanje koordinate, zunanja referenčna točka
 
pdfRobotska manipulacija objektov glede na zunanjo referenčno točko (.pdf 448KB)
 

 

Robotsko sestavljanje sklopa ventilatorskega grelca

 
Dr. Jure Rejc, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko; Franci Kovačič, univ. dipl. inž., Andrej Grah, univ. dipl. inž., Marko Obid, univ. dipl. inž., Ciril Poženel, univ. dipl. inž., vsi ETA Cerkno, d. o. o., Cerkno; prof. dr. Marko Munih, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko
 
Izvleček: Med mnogimi vgradnimi komponentami za belo tehniko podjetje ETA Cerkno, d. o. o., izdeluje tudi električne grelce različnih tipov, ki se razlikujejo po obliki in moči. Za tipe, ki se izdelujejo v večjih količinah, so v proizvodnem procesu vpeljane namenske proizvodne linije. Za izdelavo pečniškega ventilatorskega grelca sta vpeljani kar dve identični liniji, ki sta, razen v zadnjem sklopu, povsem avtomatski. V ročnem delu proizvodne linije delavec grelec najprej vstavi v paleto in zatem objemke in fiksirne ploščice. Tako opremljena paleta potuje v sklepno fazo proizvodnje. Za avtomatizacijo ročnih delovnih mest je bil izveden in testiran prototip. Rezultati testiranj temeljijo na večjem številu preizkušenih grelcev, kar je pokazalo, da sta spremenjen vrstni red proizvodnih faz in celoten koncept dela ustrezna.
 
Ključne besede: električni grelec, robotsko sestavljanje, industrijska proizvodnja
 
pdfRobotsko sestavljanje sklopa ventilatorskega grelca (.pdf 799KB)
 

 

Raziskave izhodnega momenta nizkotlačnega vodnohidravličnega planetnega zobniškega motorja

 
Professor Shigeru Oshima, Numazu National College of Technology, Department of Control & Computer Engineering 3600 Okoa, Numazu, Shizuoka, 410-8501 Japan
Takuya Hirano, Suntory Liquors Limited, Osaka Plant Blend Group, 3-2-30 Kaigandori, Minato-ku, Osaka City, Osaka, 552-0022 Japan
 
Razširjeni povzetek

Prispevek obravnava nizkotlačni planetni zobniški hidravlični motor, ki deluje na vodo iz pipe. Nizkotlačna vodna hidravlika ima prednosti, kot so nizka cena, varnost, enostavna uporaba in predvsem prijaznost do naravnega okolja – ni tveganja zaradi onesnaževanja, ko se pojavi zunanje puščanje hidravlične kapljevine. Namen prispev­ ka je prikazati konstrukcijo nizkotlačnega vodnega hidravličnega planetnega zobniškega motorja (LPW-PGM) in razložiti verjeten mehanizem generiranja izhodnega pogonskega momenta motorja ter izračun teoretičnega izhodnega momenta.

Glavni sestavni deli vodnega hidravličnega motorja (LPW-PGM) so (slika 1): stator, rotor, devet planetnih zob- nikov, ventilska plošča A in B, sredinska plošča ter prirobnica. Predstavljeni prototip LPW-PGM ima stator s petimi krivuljami in rotor s štirimi. Na krivuljnih površinah statorja in rotorja so izdelani zobje, katerih oblikovn parametri so enaki kot na vmesnih devetih planetnih zobnikih. Geometrija LPW-PGM definira devet komor, ki jih določa rotor, stator, devet vmesnih planetnih zobnikov, ventilska plošča B in prirobnica. Volumen posamične komore se periodično spreminja med vrtenjem rotorja. Iztisnina predstavljenega vodnega hidravličnega motorja je 36,6 cm3/vrt., izhodni moment je 0,75 Nm pri 200 vrt./min in tlaku 2,5 bar.

Moment zobniškega planetnega hidravličnega motorja je sestavljen iz dveh delov (sl. 4). Prvi del momenta nastane pri delovanju tlaka na površino rotorja v posamezni komori. Pogoj za nastanek prvega dela momenta je ekscentrični položaj te ploskve glede na os vrtenja rotorja (slika 4. a). Drugi del momenta pa nastopi pri delovanju tlaka vode na planetna zobnika posamezne komore (slika 4. b). Rezultanta momentov obeh planetnih zobnikov v posamezni komori deluje v smeri, kjer je planetni zobnik bolj oddaljen od središča vrtenja rotorja. V primeru na sliki 4 se rotor vrti v smeri urnega kazalca.

Teoretično izračunan izhodni moment je primerjan z izmerjenim pri zelo nizkih vrtljajih gredi hidravličnega motorja. Ugotovljena je razlika med izračunanimi in izmerjenimi vrednostmi. Glavni razlog odstopanj je v trenju med statorjem, rotorjem in planetnimi zobniki. Povprečni mehansko-hidravlični izkoristek osnovnega prototipa vodnega hidravličnega motorja je bil 74 %. Eksperimentalni rezultati prikazujejo, da površinska obdelava plan- etnih zobnikov s trdim mazalnim filmom, ki vsebuje grafit, poveča izhodni moment hidravličnega motorja za 15 %. V nadaljevanju so bili testirani tudi planetni zobniki, izdelani iz polimera poli-eter-eter-ketona (PEEK) in medenine.
 
Ključne besede: vodna hidravlika, nizek tlak, planetni zobniški motor, izhodni moment
 
pdfRaziskave izhodnega momenta nizkotlačnega vodnohidravličnega planetnega zobniškega motorja (.pdf 1.3MB)
 

 

Novi krmiljeni protipovratni ventil s kontroliranim odpiranjem in zapiranjem

 
Marko Meden, dipl. inž., dr.
Franc Majdič, univ. dipl. inž., oba, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: V prispevku so predstavljeni razvoj, izvedba in testiranje delovanja novega krmiljenega protipovratnega ventila. Glavni namen je bil razviti ventil, ki popolnoma tesni in omogoča »mehko« speljevanje in ustavljanje bremena. V nadaljevanju je prikazan povzetek pregleda tržišča obstoječih krmiljenih protipovratnih in zavornih ventilov, izvedena je zasnova novega krmilnega protipovratnega ventila in ustrezni izračuni. V podrobnem opisu delovanja novega krmiljenega protipovratnega ventila so razloženi detajli in posebnosti pri delovanju ventila. Izvedene so bile meritve dinamičnih karakteristik novega krmiljenega protipovratnega ventila med delovanjem. Kontrola tesnjenja novega krmiljenega protipovratnega ventila je bila izvedena statično pri različnih tlakih. Prototip novega krmiljenega protipovratnega ventila je zadovoljil vsem konstrukcijskim zahtevam in izpolnjuje začetna pričakovanja.
 
Ključne besede: hidravlika, zavorni ventil, krmiljeni protipovratni ventil, notranje puščanje, kontroliran vklop/izklop
 
pdfNovi krmiljeni protipovratni ventil s kontroliranim odpiranjem in zapiranjem (.pdf 659KB)
 

 

Vodenje električnega motorja s pomočjo samonastavljivih regulatorjev PID, PFC in mPFC

 
Martin Blazinšek, univ. dipl. inž.,
Matija Arh, univ. dipl. inž.,
prof. dr. Igor Škrjanc, univ. dipl. inž., vsi Univerza v  Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko
 
Izvleček: Tema tega članka je primerjava delovanja treh različnih samonastavljivih regulatorjev na pilotni laboratorijski napravi motor generator. Samonastavljanje je namreč sodoben pristop k nastavljanju regulatorjev, ki omogoča hitrejše nastavljanje kot ustaljene metode. Samonastavljanje PID-a, PFC-ja in modificiranega PFC-ja je bilo razvito na podlagi relejske metode. Ta metoda vsili ustaljeno nihanje izhoda procesa, kar nam omogoči identifikacijo modela procesa. Nato lahko nastavimo PFC in modificirani PFC-regulator ter izračunamo parametre PID-regulatorja. Rezultati eksperimentov na realni napravi so pokazali, da modificirani PFC-regulator deluje bolje od ostalih dveh.
 
Ključne besede: samonastavljanje, PID, regulator, modificirani, PFC, relejska, metoda, enosmerni, električni, motor, vodenje
 
pdfVodenje električnega motorja s pomočjo samonastavljivih regulatorjev PID, PFC in mPFC (.pdf 531KB)
 

 

Poraba energije v dvižnem sistemu elektrohidravličnega viličarja

 
Antti Sinkkonen, M.Sc.(Tech) student, Research assistant,
Henri Hänninen, M.Sc.(Tech), Doctoral student,
Heikki Kauranne, Lic. Sc.(Tech), University lector,
Matti Pietola, D.Sc.(Tech), Professor, Department of Engineering Design and Production, Aalto University, School of Engineering, Espoo, Finland
 
Razširjeni povzetek
Prispevek obravnava analizo porabe in porazdelitve energije pri viličarju na elektrohidravlični pogon. V prispevku analizirani pogon viličarja je sestavljen iz 48-voltnih svinčevih električnih akumulatorjev, pogonsko-krmilnega AC-elektromotorja z možnostjo spreminjanja vrtljajev pogonske gredi, zobniške hidravlične črpalke, sklopa krmilnih ventilov in hidravličnih valjev. Viličar vsebuje sedem hidravličnih valjev, ki so namenjeni za dviganje/spuščanje bremena (trije hidravlični valji), raztegovanje in krčenje stebra teleskopa, nagib teleskopa vilic (dva hidravlična valja) in za nastavitev širine dvižnih vilic. Poleg omenjenega ima viličar v hidravličnem krmilju tri proporcionalne potne ventile in enega konvencionalnega. V hidravličnem sistemu se večina energije porabi za dviganje/spuščanje bremena, zato se nadaljnja energijska analiza delovanja hidravličnega sistema nanaša samo na ti dve funkciji.

Analiza vključuje rezultate meritev pri različnih delovnih parametrih. Rezultati meritev kažejo na slab skupni izkoristek viličarja, ki je med 26 in 58 %, odvisno od delovnih parametrov. Rezultati kažejo, da je izkoristek električnega dela pogona najnižji v primeru nizkih delovnih hitrosti. Hidravlični del viličarja pa ima najnižje izkoristke v primeru največjih hitrosti v kombinaciji z majhnimi obremenitvami. Na osnovi ugotovitev je z vidika zmanjšanja porabe energije priporočeno izboljšati izkoristek AC-elektromotorja in omejiti izgube v hidravličnem ventilskem sklopu viličarja.
 
Ključne besede: viličar, elektrohidravlični pogon, poraba energije, vračanje energije
 
pdfPoraba energije v dvižnem sistemu elektrohidravličnega viličarja (.pdf 1.1MB)
 

 

Oprema viličarja s hidravličnim regenerativnim sistemom

 
Henri Hänninen, M.Sc.(Tech), Doctoral student,
Heikki Kauranne, Lic.Sc.(Tech), University lector,
Antti Sinkkonen, M.Sc.(Tech) student, Research assistant,
MattiPietola, D.Sc.(Tech), Professor,
Department of Engineering Design and Production, Aalto University, School of Engineering, Espoo, Finland
 
Razširjeni povzetek
Glavni sestavni elementi v tem prispevku raziskovanega regenerativnega hidravličnega vezja dvigala so hidravlični akumulatorji (HA), uporabljeni kot shranjevalniki energije, ter digitalni (vklopno-izklopni) ventili, uporabljeni kot tokovni ventili za stopenjsko nastavitev hitrosti dviganja/spuščanja bremena. V hidravličnih akumulatorjih se energija shranjuje pri spuščanju bremena in porablja (regenerira) pri dviganju. Shranjena hidravlična energija se iz HA vrača v hidravlični sistem po sesalnem priključku črpalke (sl. 1). Z zmanjšanjem tlačne razlike med vstopnim in izstopnim priključkom črpalke je potreben manjši vrtilni navor za njen pogon. Glavni namen prispevka je ugotoviti velikost dejansko prihranjene energije hidravličnega dvigala z uporabo regenerativnega vezja za funkcijo dviganje/spuščanje v primerjavi z dvigalom podobnih delovnih karakteristik brez regenerativnega vezja.

Na dejanskem viličarju se je merilo več veličin: tlaki, pretoki, temperature, hitrosti vrtenja črpalke, navor ter velikost (sila teže) in položaj bremena. V enem izmed štirih batnih akumulatorjev sta se merila tudi položaj bata ter tlak in temperatura plina. Meritve in krmiljenje dvigala so se izvajali z uporabo programskega paketa Simulink xPC. Krmilnik je računal pretok skozi krmilne robove (en. 2) s pomočjo izmerjene razlike tlakov med eno in drugo stranjo krmilnega robu.

Hitrost dviganja je nastavljiva s kontroliranim spreminjanjem vrtljajev pogonskega elektromotorja črpalke, hitrost spuščanja bremena pa z ustrezno regulacijo digitalnih 2/2-potnih ventilov, ki usmerjajo pretok proti HA, in tistih 2/2-potnih ventilov, ki usmerjajo pretok v povratni vod proti rezervoarju.

Meritve in simulacije delovanja so bile prilagojene dejanskim razmeram delovanja dvigala v skladišču. Meritve so se izvajale pri štirih različnih režimih dviganja/spuščanja (preglednica 2).

Simulacije so bile izvedene z manjšimi, manj vplivnimi ponastavitvami. Črpalka je bila modelirana po principu Schlösserjevega modela.

Meritve so bile izvedene pri različnih parametrih: tri različne uteži, dve različni višini dviganja/spuščanja, tri različne predpolnitve HA, štiri različne hitrosti dviganja/spuščanja in dve različni velikosti HA.

Rezultati meritev prikazujejo do 32 % privarčevane energije v primeru uporabe regenerativnega hidravličnega vezja za posamezno dvižno fazo. Pri spremljanju efektivnosti vrnjene oz. privarčevane energije skozi zaporedno večfazno dviganje/spuščanje se pokaže, da je privarčevane energije le približno 10 %. Prispevek poleg izmerjenih vrednosti prikazuje tudi rezultate simulacij in jih primerja med seboj.
 
Ključne besede: viličar, vračanje energije, obnavljanje energije, hidravlični akumulator
 
pdfOprema viličarja s hidravličnim regenerativnim sistemom (.pdf 464KB)
 

 

Pregled stanja uporabe hidravličnih tekočin

 
Mag. Milan Kambič, univ. dipl. inž., Olma, d. d., Ljubljana
Doc. dr. Darko Lovrec, univ. dipl. inž., Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: Razvojni inženirji vlagajo ogromno naporov, časa in sredstev v iskanje hidravlične tekočine, ki bi bila blizu idealni hidravlični tekočini. Med drugim bi tako morala biti negorljiva, netoksična, imeti odlične mazalne lastnosti, temperaturno neodvisne fizikalno-kemijske lastnosti itd.

V prispevku bo na kratko prikazan razvoj hidravličnih tekočin, kjer bomo spoznali različne vrste, ki jih danes uporabljamo za različne namene. V nadaljevanju pa bo poudarek na tistih težko vnetljivih hidravličnih tekočinah, ki imajo na tem področju vodilno vlogo oziroma od katerih veliko pričakujemo tudi v prihodnosti.

Večina težko vnetljivih hidravličnih tekočin ima v primerjavi z mineralnim hidravličnim oljem slabše mazalne lastnosti, kar omejuje širšo uporabo tovrstnih tekočin. V zadnjih letih so to pomanjkljivost skušali reševati v dveh smereh, in sicer s hidravličnimi tekočinami HFC-E, kakršne so na primer tekočine serije Quintolubric 777, in s povečevanjem uporabe tekočin HFDU, kakršne so na primer tekočine serije Quintolubric 888. Ena od smeri razvoja so tudi biološko hitreje razgradljive hidravlične tekočine. Ker so tekočine serije Quintolubric 888 težko vnetljive, imajo odlične mazalne lastnosti, poleg tega pa so še biološko hitreje razgradljive, ni presenetljivo, da se že nekaj let zelo uspešno uporabljajo v metalurških obratih v Sloveniji in tudi drugod po svetu.
 
 
pdfPregled stanja uporabe hidravličnih tekočin (.pdf 550KB)
 

<< < 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.