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 ... 5 ... 10 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 > >>
 

Razvoj hidrostatičnega pogona za samognana jadralna letala

 
Dipl.-Ing. (FH) Nils Elias Thenent, M.Eng, Aachen University of Applied Sciences, Faculty of Aerospace Engineering Aachen, Germany
 
Razširjeni povzetek:
Prispevek navaja možnost zamenjave klasičnih jermenskih prenosov v samognanih jadralnih letalih s hidrostatičnimi prenosi. Prednost hidrostatičnih prenosov je v večji fleksibilnosti in varnosti, kar je za letalstvo ključnega pomena. Pri jermensko gnanih propelerjih je velik problem s prostorom za namestitev pogonskega motorja in jermena. Naslednji problem pri uporabi jermenskega prenosa je zagon motorja. Pri jermenskem prenosu se običajno ne uporablja sklopka in propeler se začne vrteti istočasno z motorjem, kar povzroča nevšečnosti pri ogrevanju motorja. Hidrostatični pogon premosti obe opisani težavi. Propeler je lahko direktno pritrjen na hidravlični motor, pogonski motor pa je v tem primeru lahko nameščen kjerkoli na prostem mestu v trupu letala. Povezava med pogonskim motorjem/črpalko in hidravličnim motorjem je izvedena preko gibkih cevi, ki omogočajo popolno lokacijsko neodvisnost hidravlične črpalke od hidravličnega motorja. Prispevek predstavlja delovanje propelerskega pogona štirih različnih, na trgu dostopnih jadralnih letal na konvencionalni jermenski pogon.

Razvojnoraziskovalno delo predstavljenega projekta hidrostatičnega pogona letala je sestavljeno iz numeričnih simulacij delovanja ter dejanskih meritev na preizkuševališču. Dejstvo je, da hidrostatični pogonski sistem propelerja vsebuje več sestavnih elementov kot jermenski prenos. Izhodišče za projektiranje omenjenega hidrostatičnega pogona je zaprt hidravlični tokokrog s hidravlično črpalko in motorjem s konstantno iztisnino. Posebnost, ki jo je potrebno omeniti, je zelo visoka vrtilna hitrost pogonske gredi črpalke, tj. 7750 vrt./min., in njena zahtevana pogonska moč (41 kW). Tema dvema zahtevama zadosti le aksialno-batna izvedba črpalke z nagibnim bobnom. Enaka konstrukcijska izvedba je bila izbrana tudi za pogonski hidravlični motor propelerja. Naslednja zanimiva posebnost prototipa hidrostatičnega pogona letala je v zelo majhnem rezervoarju, tj. rezervoar z volumnom 10 l. Skupni izkoristek hidrostatičnega pogona letala je med 80 in 85 %. Ta je odvisen predvsem od karakteristike izbrane hidravlične črpalke in motorja. Glede na zahteve evropske letalske varnostne agencije (JAR 22) mora hidrostatični pogon letala zadostiti zahtevam proti puščanju hidravlične kapljevine v povezavi s požarno varnostjo ter zahtevam glede vpliva hladilnika. Pri snovanju pogona je bila ena izmed zahtev, da vse sestavine hidrostatičnega pogona letala ne smejo preseči teže 25 kg. V času pisanja tega prispevka je avtor sestavljal preizkuševališče, tako da rezultatov preizkušanj še ni. Preizkuševališče je zasnovano po principu vračanja energije nazaj v sistem. Elektromotor mora dodati le toliko energije, kot je je bilo izgubljene zaradi mehansko-hidravličnih, volumetričnih in ostalih izgub v sistemu.
 
Ključne besede: jadralno letalo, zmogljivost pogona, hidrostatični pogon
 
pdfRazvoj hidrostatičnega pogona za samognana jadralna letala (.pdf 681KB)
 

 

Nova zasnova hidravličnega valja za vodno hidravliko

 
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Heinrich Hochleitner, Dipl.-Ing.
Dr.techn. Jörg Edler; both Graz University of Technology, Institute of Production Engineering
 
Razširjeni povzetek:
Na nekaterih področjih industrije se kot tekočina v hidravličnih sistemih uporablja voda. Takšni področji sta na primer živilska industrija, kjer vodo kot tekočino uporabljajo zaradi okoljskih predpisov, ali pa rudarstvo zaradi varnostnih predpisov. Voda kot medij pa postavlja posebne zahteve glede načrtovanja hidravličnih komponent. Tako je potrebno za vsak sestavni del komponente, ki je v stiku z vodo, uporabiti materiale, odporne na korozijo. Dodatno pozornost je potrebno nameniti dinamičnim tesnilom. Zaradi pomanjkljivega mazalnega učinka vode se življenjska doba dinamičnih tesnil drastično skrajša.

V prispevku je predstavljena alternativna zasnova hidravličnega valja, ki omenjene pomanjkljivosti vsaj delno odpravlja. Delovni prostor predlagane izvedbe omejuje valjast meh, ki v stiku z vodo ne kaže nobenih negativnih posledic. Za vodenje batnice se uporabljajo vodilni obročki, zato dinamična tesnila niso več potrebna. Tako zasnovan valj je bil testiran na namenskem preskuševališču. Z določitvijo porušitvenega tlaka je bila določena največja dovoljena obremenitev valja. Poleg tega je bil valj preskušan tudi s trajnostnimi testi, z različno velikimi tlaki, da se določi njegova življenjska doba. Tako je mogoče opraviti primerjave med novo zasnovanim valjem in običajnimi valji, ki se uporabljajo na področju vodne hidravlike.
 
Ključne besede: hidravlika, vodna hidravlika, hidravlični valj, načrtovanje
 
pdfNova zasnova hidravličnega valja za vodno hidravliko (.pdf 876KB)
 

 

Simulacija inverterskega vira toka in postopka varjenja MIG/MAG

 
Izr. prof. dr. Marjan Golob, univ. dipl. inž., Univerza v Mariboru,
Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
 
Izvleček: Dinamične lastnosti so zelo pomembne za učinkovito delovanje vira toka varilne naprave, vendar pogosto niso bile obravnavane v povezavi z dinamičnim obnašanjem elektroobločnega procesa varjenja. Prispevek predstavlja problematiko razvoja inverterskih izvorov varilnega toka, ki temelji na metodah modeliranja in simulacij. Simulacijski model inverterskega izvora varilnega toka s tokovnim regulatorjem je izveden v povezavi s simulacijskim modelom varilnega procesa MIG/MAG. Hkratna simulacija obeh modelov izpostavlja prednosti simulacijskih metod pri hitrem razvoju strojne in programske opreme novih varilnih naprav.
 
Ključne besede: modeliranje in simulacija, elektroobločno varjenje, izvor varilnega toka, inverterski močnostni izvor varilnega toka
 
pdfSimulacija inverterskega vira toka in postopka varjenja MIG/MAG (.pdf 783KB)
 

 

Aplikacija za merjenje razdalj s pomočjo stereoskopskih slik

 
Jernej Mrovlje, univ. dipl. inž.,
izr. prof. dr. Damir Vrančić, univ. dipl. inž., Institut »Jožef Stefan« Ljubljana
 
Izvleček: Stereoskopija je veda, ki se ukvarja z zajemom in prikazovanjem stereoskopskih slik. Obstaja več metod zajema stereoskopskih slik, najpomembnejši pa je zajem s pomočjo kombinacije dveh kamer ‍ t. i. stereoskopskega sistema. Stereoskopski par sestavljata dve med seboj rahlo zamaknjeni sliki istega motiva. Diferenca med slikama in dodatne informacije o stereoskopskem sistemu (fizična razdalja med kamerama, goriščna razdalja) nam omogočajo izračun razdalje med kamero in poljubnim objektom v prostoru, ki smo ga zajeli na slikah. V prispevku predstavljamo implementacijo metode za merjenje razdalj s pomočjo stereoskopskih slik v samostojno aplikacijo. Slednja je zamišljena kot del neinvazivnega sistema za merjenje razdalj, ki omogoča takojšnjo analizo preko stereoskopskega sistema zajetih slik. Znotraj aplikacije na izbrani levi sliki določimo objekt, katerega oddaljenost želimo izračunati. Lokalizacija izbranega objekta na desni sliki se opravi avtomatsko. Na podlagi razlik položaja izbranega objekta na levi in desni sliki izračunamo končno razdaljo do objekta in napako lokalizacije. Delovanje aplikacije smo preverili na množici stereoskopskih slik, zajetih v naravnem okolju. Večina dobljenih rezultatov je znotraj tolerance ene slikovne točke.
 
Ključne besede: merjenje razdalj, stereoskopske slike
 
pdfAplikacija za merjenje razdalj s pomočjo stereoskopskih slik (.pdf 642KB)
 

 

Regulacija sile in položaja na hidravlični stiskalnici

 
Ph.D Željko Šitum, University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture
 
Razširjeni povzetek: V prispevku je prikazan postopek projektiranja in regulacije hidravlične stiskalnice (50 kN), izdelane tako za izobraževanje kot tudi za eksperimentalno verifikacijo krmilnih algoritmov. Za regulacijo delovnega tlaka v hidravličnem valju in posledično pritisne sile hidravlične stiskalnice služi tlačni servoventil. Stiskalnica za posredno merjenje pritisne sile je opremljena s tlačnim senzorjem, nameščenim direktno v komori hidravličnega valja. Stiskalnica omogoča tudi merjenje položaja batnice hidravličnega valja in posledično zgornje potisne plošče z uporabo mikropulznega merilnika pomika, kar je tudi pogoj za realizacijo hibridnega krmilnega algoritma (sila/položaj). Prispevek najprej prikazuje matematični model za hidravlično stiskalnico, upoštevaje dinamiko servoventila, kontinuiteto hidravličnih tokov skozi zožitve, tlačne spremembe v komorah hidravličnega valja ter drugi Newtonov zakon za gibajoče se dele stiskalnice. Na podlagi matematičnega modela je bil izdelan blokovni diagram krmilnega sistema (slika 1). Nato sta bili določeni še prenosni funkciji za hibridni (sila/pomik) krmilni sistem. Slika 2a prikazuje funkcijsko shemo, slika 2b pa fotografijo hidravlične stiskalnice. Glavni sestavni deli stiskalnice (sliki 2a in 2b) so: 1 ‍ hidravlični valj, 2 ‍ tlačni senzor, 3 ‍ mikropulzni linearni merilnik pomika, 4 ‍ elektromagnetni 4/3-potni ventil, 5 ‍ servoventil, 6 ‍ krogelni zapirni ventil, 7 ‍ elektromagnetni 2/2-potni ventil, 8 ‍ dušilni ventil, 9 ‍ manometer, 10 ‍ varnostni ventil, 11 ‍ protipovratni ventil, 12 ‍ tlačni filter, 13 ‍ povratni filter, 14 ‍ trifazni elektromotor, 15 ‍ hidravlična črpalka, 16 ‍ električna krmilna omarica, 17 ‍ električni usmernik, 18 ‍ programabilni logični krmilnik (PLC) SIMATIC S7-1200, uporabljen pri industrijski rešitvi krmiljenja in nadzora delovanja hidravlične stiskalnice, 19 ‍ krmilno-nadzorni računalnik.

Krmilni algoritmi in nadzorni procesi se izvajajo istočasno, izvršeni so s pomočjo realnočasovne (ang. ''real-time'') računalniške opreme. Krmilni in nadzorni algoritmi so izdelani v programskem paketu Matlab/Simulink z uporabo orodij za istočasno (ang. ''real-time'') generiranje C-kode in izdelavo strojnega programa, ki krmili in nadzira delovanja hidravlične stiskalnice. Prispevek prikazuje tudi industrijsko rešitev krmiljenja hidravlične stiskalnice z uporabo programabilnega logičnega krmilnika (PLC) kot krmilne naprave.

V prispevku so najprej prikazani eksperimentalni rezultati regulacije sile preko krmiljenja in nadzora tlaka v hidravličnem valju. Največji problem teh meritev je, da sila trenja znotraj hidravličnega valja ostaja zunaj krmilne zanke. Uporaba povratne zanke za tlak v krmilno-nadzornem algoritmu nam omogoča krmiljenje izhodne sile stiskalnice. V prispevku predstavljeni rezultati meritev prikazujejo tlačne odzive na pravokotni (slika 3a) in sinusni (slika 3b) vhodni krmilni signal servoventila. Naslednji rezultati meritev (slika 3c) se nanašajo na odzive pomika batnice hidravličnega valja na sinusni vhodni krmilni signal servoventila. Zadnji predstavljeni rezultati meritev prikazujejo odzive hidravlične stiskalnice pri hibridnem krmiljenju (sila/pomik). Vsi predstavljeni rezultati kažejo na dobro dinamično odzivnost hidravlične stiskalnice in potrjujejo možnost uporabe v sodobnih industrijskih napravah. Slika 4 prikazuje blokovni diagram krmilno-nadzornega programa, izdelanega v programskem paketu Simulink za hibridno krmiljenje sile in položaja batnice hidravličnega valja stiskalnice. Preizkusi so bili najprej izvedeni s pomočjo krmilno-zajemne kartice DAQCard-6024E proizvajalca National Instruments. Nato so se vsi preizkusi izvedli še na krmilniku PLC SIMATIC S7-1200, izdelanem za industrijske namene. Slika 5 prikazuje vmesnik HMI (ang. human machine interface), ki je bil izdelan s pomočjo fleksibilnega programskega orodja WinCC in je namenjen za sodobno industrijsko krmiljenje in nadzor hidravlične stiskalnice.

Na osnovi eksperimentalnih rezultatov lahko zaključimo, da električno gnane sestavine, podprte z ustreznimi računalniškimi programi, omogočajo izboljšave delovnih karakteristik, izkoristkov in zanesljivosti hidravličnih sistemov, uporabljanih v sodobnih industrijskih proizvodnjah.
 
Ključne besede: hidravlična stiskalnica, regulacija sile in položaja, servoventil
 
pdfRegulacija sile in položaja na hidravlični stiskalnici (.pdf 0.9MB)
 

 

Izboljšava toplotne regeneracije hidravličnih akumulatorjev

 
D.Sc. Alexsander Stroganov,
MSc. Leonid Sheshin, Lumex Ltd., Fluid Power Department, Saint Petersburg, Russia
 
Razširjeni povzetek: Prispevek predstavlja izboljšave toplotne regeneracije hidravličnih akumulatorjev (HA) z batom in elastičnimi ločevalniki, namenjenimi razširitvi delovnega področja kot tudi podaljšanju uporabne dobe.

Pri vsakem HA se pojavljajo izgube zaradi hitrih sprememb stanja plina (kompresija/ekspanzija), ki povzročajo segrevanje/ohlajanje plina. Zaradi tega HA vrne manj hidravlične energije, kot jo je prejel. Razlika med vstopno in izstopno hidravlično energijo se pretvori v toploto. Izkoristki običajnih HA so zato boljši pri počasnejših spremembah plina. Za HA z elastičnimi ločilnimi elementi (membrana, meh) je poznana metoda izboljšanja izkoristkov s polnjenjem prostora, kjer je plin, z elastomerno peno. Nalogi pene sta torej izolacija in regeneracija toplote. Ko se plin v HA stiska (kompresija), se generira toplota, ki jo prevzame penasto polnilo. Pri ekspanziji plina znotraj HA se plin ohlaja, pena pa mu odda pri kompresiji generirano toploto in s tem zmanjšuje učinek hlajenja plina. Tako vstavljena elastična pena izboljša izkoristek HA. Glavni problem pri uporabi pene kot polnila znotraj plinske komore HA je kratka uporabna doba. Pena začne običajno že po 400 delovnih urah najprej razpadati na stičnih ploskvah z ločevalnikom (meh, membrana). Razpadanje je pospešeno tudi pri nižjih delovnih temperaturah. Prispevek predstavlja rešitev za zaščito penastega polnila zaradi podaljšanja uporabne dobe in povečanja odpornosti pene na nenadne hitre pomike (stisnitve/sprostitve) polnila.

Dodane ojačitvene elastične membrane (slika 1a, poz. 11), oblite z elastično peno (sl. 1a, poz. 7), vstavljene v batni HA, preprečujejo hiter razpad pene in obenem omogočajo skoraj izotermne preobrazbe plina pri kompresiji in ekspanziji. S tem se vidno izboljšuje izkoristek HA pri različnih delovnih operacijah, vključno z daljšim časom shranjevanja hidravlične energije. HA z membrano (slika 1b) in HA z mehom (slika 1c) imata na elastični ločevalnik (membrana, meh) pritrjene vzmetne polimerne ali kovinske obroče (slika 1b in slika 1c, poz. 9), ki boljše in trajneje povezujejo elastični ločilni element z občutljivo elastično peno, ki obliva vzmetne polimerne ali kovinske obroče. Zaradi nevarnosti izločanja poroznega materiala elastične pene iz HA pri spuščanju plina je na plinskem priključku nameščen filter (slika 1b in slika 1c, poz. 18). Na sliki 2 je prikazan batni HA s porozno elastično peno in vzmetnimi kovinskimi ploščami na plinski strani HA.

Občutno znižanje temperaturnih izgub lahko dosežemo tudi z vstavitvijo kovinskih kompresijskih regeneratorjev (''toplotnih vzmeti'') v plinsko komoro HA. ''Toplotne vzmeti'' so izdelane iz okroglih kovinskih plošč, ločenih z distančniki (slika 3), ki vzdržujejo režo med ploščami. Tako sestavljena ''toplotna vzmet'' razdeli plinsko komoro HA na manjše volumne, kar pripomore k hitrejšemu prenosu toplote in posledično k boljšemu izkoristku HA. Boljša konstrukcijska rešitev za ''toplotno vzmet'' so oblikovane upognjene vzmetne plošče brez dodatnih distančnikov (slika 4).

Prispevek prikazuje tudi različne izvedbe HA s prisilno konvekcijsko enoto (slika 6 in slika 7). Predstavljena je nova alternativna metoda približevanja izotermičnim spremembam plina (kompresija/ekspanzija), ki sloni na prisilni turbulentni toplotni izmenjavi in se lahko uporabi pri vsakem tipu HA. Prikazana je enostavna rešitev za boljšo izmenjavo in shranjevanje toplote v tlačni plinski posodi. Ker tlačne posode nimajo gibajočih se delov, lahko vanje vstavimo kovinske ostružke oz. kovinske odpadke od mehanske obdelave. Ti omogočajo dober prenos in ''shranjevanje'' toplote.

Predstavljeni rezultati meritev (preglednica 1, 2 in 3, slika 11 in slika 12 ter slika 13) prikazujejo znatno povečanje izkoristka izboljšanega HA pri vseh testiranih režimih. Rezultati meritev prototipa batnega HA s ''toplotno vzmetjo'' prikazujejo visok izkoristek izboljšanega HA tako pri srednje hitrih kot tudi pri počasnih spremembah stanja plina, in sicer so izkoristki izboljšanega HA večji od 95 %, izkoristki običajnega HA pa so okoli 80 % pri podobnih pogojih. Celo pri visokofrekvenčnih ciklih obratovanja oz. spremembah stanja plina znotraj HA je izkoristek izboljšanega HA večji od 90 %. Pri uporabi sistema HA z dodatno tlačno posodo, napolnjeno s kovinskimi ostružki, se izkoristek izboljša za 11 %. Ta rešitev je poceni in enostavna za izvedbo in jo lahko uporabimo s katerimkoli HA.
 
Ključne besede: izkoristek pri pretvarjanju energije, hidravlično-pnevmatični akumulator, toplotne izgube, regeneracija toplote
 
pdfIzboljšava toplotne regeneracije hidravličnih akumulatorjev (.pdf 654KB)
 

 

Modelni pristop pri analizi in optimizaciji pnevmatičnih vezij

 
Dipl.-Ing. Susanne V. Krichel,
Prof. Dr.-Ing.Oliver Sawodny, University of Stuttgart, Institute for System Dynamics
 
Razširjeni povzetek: Stisnjeni zrak je eden izmed osnovnih virov energije na mnogih industrijskih področjih. Uporablja se v proizvodnih procesih kot gonilna sila za pnevmatične valje in v pogonskih orodjih, kot npr. pri pnevmatičnih izvijačih. Široka uporaba stisnjenega zraka vzpodbuja k zmanjševanju izgub znotraj pnevmatične infrastrukture. Glavna izvora izgub sta poraba električne energije pri proizvodnji stisnjenega zraka in izgube pri distribuciji stisnjenega zraka po pnevmatičnem omrežju z neizogibnim puščanjem in padci tlakov. Da bi zmanjšali izgube in optimirali proizvodnjo in transport stisnjenega zraka, je bil v okviru predstavljenega projekta uporabljen modelni pristop. Prispevek prikazuje dinamične modele za pomembnejše sestavine pnevmatičnega vezja. Trenutno se raziskujeta dva praktična primera uporabe teh dinamičnih modelov, in sicer: zaznavanje puščanja in optimizacija topologije pnevmatičnega vezja.

Modelno zasnovane simulacije delovanja pnevmatične infrastrukture omogočajo boljše razumevanje ter pomagajo določiti in ovrednotiti prihranjene potenciale. Slika 1 prikazuje raziskovalna področja, ki so se izvajala v okviru projekta EnEffAH. Nekateri rezultati so predstavljeni v tem prispevku. Med raziskovalna področja spadajo: generiranje, distribucija in uporaba generaliziranega modelno zasnovanega optimizacijskega orodja.

Oblikovanje in dimenzioniranje posameznih pogonskih primerov je bilo izvedeno s pomočjo simulacijskih programov s podporo možnosti izbire velikosti in tipa sestavine, izračunom parametrov krmilnika in dopuščanjem natančnejše napovedi stroškov porabe energije. Simulacijski programi potrebujejo dinamične modele za dejanske sestavine, ki predstavljajo statično in dinamično obnašanje. Izvedenih je bilo veliko raziskav na področju konstruiranja oz. projektiranja vodnih oz. cevnih vezij z uporabo matematičnih postopkov.

Prispevek prikazuje postopek modeliranja sestavin vezja s stisnjenim zrakom, kot so kompresorji in tokovodniki. Nato podaja abstraktne modele sestavin pnevmatične mreže za detekcijo puščanja ter topološko optimizacijo za izboljšanje izkoristkov. S pomočjo simulacijskega programskega paketa Mathlab/Simulink je bil uporabljen koncept modelne določitve napak in izolacijskih tehnik (FDI). Uporabljeni sta bili dve glavni pnevmatični spremenljivki, to sta tlak in masni tok.

Model pnevmatičnega generatorja vsebuje enega ali več kompresorjev, enoto za vzdrževanje stanja zraka in centralno tlačno posodo. Glavni namen generatorja v omrežju stisnjenega zraka je neprekinjena dobava stisnjenega zraka in vzdrževanje konstantnega nivoja tlaka znotraj definiranega območja, ki naj bo čim ožje. Za raziskavo in določitev izkoristka posameznega kompresorja in celotnega generatorja stisnjenega zraka je potrebno razviti dinamične simulacijske modele. Posamezen računsko-simulacijski model kompresorja vsebuje termodinamične, električne in mehanske dele. Enačbi pod št. 1 podajata dinamična modela za izračun tlaka in temperature.

Matematično-simulacijski model tokovodnikov vključuje cevi različnih premerov in dolžin. Cevi se v simulacijskem modelu upoštevajo kot običajni pnevmatični upori (podobno kot ventili). Slika 2 prikazuje poenostavljen model za pnevmatični prenosnik na osnovi C,b-vrednosti in dušene pretočne karakteristike. Predstavljeni enostavni simulacijski model prikazuje le eno od štirih karakteristik tokovodnikov, in sicer padec tlaka v odvisnosti od pretoka. Ostale tri karakteristike tokovodnikov: ''mrtvi'' volumen cevi, omejena hitrost tlačnih valov in refleksija tlačnih valov znotraj cevi so bile v tem simulacijskem modelu zanemarjene. Najenostavnejši način za postavitev kompleksnejših pnevmatičnih simulacijskih modelov je uporaba objektno orientiranih simulacijskih programov, kot npr. Dymola. Slika 3 prikazuje pnevmatično funkcijsko shemo realnega preizkusnega pnevmatičnega vezja in njen abstraktni računski model (8 volumnov in 8 dušilk). Preizkuševališče vsebuje cevi s premeri ob 28 do 54 mm in dolžinami med 0,6 in 6 m. Implementacija progama Dymola je privedla do približno 2000 enačb, ki so bile samodejno poenostavljene. Zaradi poenostavitev dinamičnega modela so bili upoštevani le volumski in dušilni elementi.

Za kontrolo predstavljenih pnevmatičnih simulacijskih modelov so bile izvedene meritve na konkretnem industrijskem pnevmatičnem vezju. Slika 4 prikazuje rezultate simulacij in meritev tlaka ter masnega pretoka med izvajanjem posameznih operacij s testirano industrijsko pnevmatično napravo. Levi graf zgoraj prikazuje rezultat simulacije (indeks s) in meritev (indeks m) za tlaka na mestu 4 in 7, desni graf pa prikazuje deviacijo med meritvami in simulacijo. Metoda Kalmanovega filtra je uporabna za ugotavljanje puščanja pri pnevmatičnih vezjih z nelinearnim značajem. Metoda je zasnovana na dejstvu, da poznamo vhodne vrednosti in merimo nekatere oz. kombinacijo posameznih sistemskih vrednosti. Slika 5 prikazuje rezultat postopka Kalmanovega filtra, namenjenega zaznavanju puščanja. Preostalo puščanje je prikazano na grafu spodaj. Za zaznavanje puščanja se uporabljajo tlačni senzorji. Za kvalitetno zaznavanje puščanja so poleg uporabljenih natančnih tlačnih senzorjev pomembna tudi mesta merjenja. Uporaba senzorjev za masni pretok je problematična z vidika visoke cene in težavnosti namestitve na ustrezno mesto v pnevmatičnem vezju.

Eden izmed pomembnejših ciljev projekta je bil tudi razvoj novega algoritma za optimizacijo topologije pnevmatičnega vezja z namenom, da se izboljša izkoristek. V tem delu so bili odkriti glavni vidiki: a) kje je potrebno namestiti cevi, da zagotovimo optimalno dobavo zraka do vseh porabnikov, b) kakšen je optimalni premer za vsako posamezno cev z vidika nizkih padcev tlaka pri pretakanju, c) kje namestiti dodatne tlačne posode, da premostimo problem različnih pretokov po ceveh in s tem naredimo pnevmatični sistem bolj robusten. Na sliki 6 je shematsko prikazana skica manjšega industrijskega pnevmatičnega vezja s 4 porabniki ''C'' in 8 možnimi cevnimi povezavami. Leva slika prikazuje originalno pnevmatično vezje, desna pa optimizirano vezje z lokacijo za dodatno tlačno posodo.
 
Ključne besede: vezje s stisnjenim zrakom, modeliranje sestavin, zaznavanje puščanja, optimizacija topologije, simulacije, merjenje tlakov
 
pdfModelni pristop pri analizi in optimizaciji pnevmatičnih vezij (.pdf 681KB)
 

 

Robotski krmilnik z odprto arhitekturo vodenja za industrijski manipulator Motoman MH5

 
Mag. Peter Čepon, univ. dipl. inž.,
izr. prof. dr. Matjaž Mihelj, univ. dipl. inž.,
prof. dr. Marko Munih, univ. dipl. inž., vsi Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko
 
Izvleček: V današnjem času so industrijski roboti dosegli stopnjo, ko so njihove mehanske karakteristike zelo dobro optimizirane, na drugi strani pa so njihovi proizvajalci ves čas ohranjali zaprto arhitekturo krmilnikov in s tem skoraj enake funkcionalnosti kot pri prvih industrijskih robotih. Če hočemo industrijske robote uporabljati v raziskovalne namene, nam tako ne preostane drugega, kot da pričnemo z načrtovanjem strojnih modulov in razvojem programske opreme po meri. V tem članku sta opisana razvoj in izbira strojne opreme za gradnjo krmilnika xPC Target z odprto arhitekturo in princip delovanja varnostnega mehanizma. Vsa strojna oprema je bila zgrajena tako, da je delovala na operacijskem sistemu xPC Target.
 
Ključne besede: industrijski robot Motoman MH5, krmilnik xPC Target, integracija senzorjev, servokrmilnik Yaskawa
 
pdfRobotski krmilnik z odprto arhitekturo vodenja za industrijski manipulator Motoman MH5 (.pdf 397KB)
 

 

Dvostopenjska vetrna turbina

 
Vlado Schweiger, univ. dipl. inž., Hidria Inštitut Klima, Godovič;
Prof. dr. Brane Širok, univ. dipl.inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: V prispevku je predstavljen pristop k povečanju izrabe energije vetra z uvedbo dvostopenjske nasproti se vrteče vetrne turbine. Teoretični aerodinamični izkoristek, poznan kot Betzova limita, se pri tem poveča z 0,593 na 0,64. V nadaljevanju so predstavljeni rezultati eksperimenta za enojno in dvostopenjsko nasproti se vrtečo izvedbo vetrne turbine. Rezultati kažejo na povečanje izkoristka energije iz razpoložljive energije vetra.
 
Ključne besede: energija vetra, dvostopenjska turbina, Betzova limita, integralne karakteristike
 
pdfDvostopenjska vetrna turbina (.pdf 1.4MB)
 

 

Avtomatizacija stroja za vezenje

 
Dr. Ivan Vengust, univ. dipl. inž., PS, d. o. o., Logatec
 
Izvleček: V članku so opisane glavne značilnosti projekta avtomatizacije stroja za vezenje. Vezilni stroj med delovanjem sinhronizirano z gibanjem igle premika okvir s tkanino. Premik okvira je dovoljen le, ko je igla nad tkanino. Stroj za vezenje mora delovati hitro, da dosega ustrezno produktivnost. Vendar mora biti tudi pri visoki hitrosti delovanja kvaliteta vezenja zadovoljiva. Krmiljenje stroja je izvedeno z univerzalnim večosnim pozicijskim krmilnikom in PC-računalnikom.

Med realizacijo projekta so se pojavile težave zaradi neustrezne kvalitete izdelka pri višjih hitrostih delovanja. V članku je opisan način reševanja teh težav, kakšni so bili postopki diagnosticiranja, določanja vira problemov in metode odpravljanja kritičnih mest v konstrukciji stroja, v krmilnem sistemu in v programski opremi. Za dosego cilja je bilo potrebno optimiranje mehanskih, krmilnih in programskih rešitev.
 
Ključne besede: računalniško voden stroj za vezenje, pozicijsko krmiljenje, sinhronizirani pomiki osi, električni servopogoni, pozicijski krmilnik Trio Motion Technology
 
pdfAvtomatizacija stroja za vezenje (.pdf 472KB)
 

<< < 1 ... 5 ... 10 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 > >>

Novice

 
 
Letos izjemno uspešno »Stičišče znanosti in gospodarstva« tudi na 52. MOS-u v Celju
Na 52. Mednarodnem sejmu obrti in podjetnosti, v Celju so se že četrtič, v »Stičišču znanosti in gospodarstva«, ki je projekt Ministrs... »
 
 
29. Tehniški posvet vzdrževalcev Slovenije
Program  posvetovanja
Otočec, 9. in 10. oktober 2019 »
 
 
Podelitev nagrad SLO manus na Dnevu inovativnosti 2019
Manus simbolizira pogum in prizadevanja za raziskovanje novih tehnologij na področju uporabe tribo-polimerov. V podjetju HENNLICH spodbujamo lokalne ... »
 

Izpostavljamo znanstvene in strokovne članke

 
 
Nejc Novak, Franc Majdič
Srednji čas do okvare hidravličnih ventilov

 

 
Simon Erjavec, Matjaž Mihelj, Marko Munih, Sebastjan Šlajpah
Uporaba sodelujočega robota in obogatene resničnosti na primeru aplikacije sestavljanja

 

 
   
   
 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.