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 ... 15 ... 17 18 19 20 21 > >>
 

Neposredna namestitev robotske roke ali proteze na radioulnarni sklep

 
Professor Nicola Pio Belfiore,
Ph.D. Massimiliano Scaccia,
Andrea Cappellani, Junior Eng., Matteo Verotti, Doctoral Candidate, Sapienza University of Rome, Department of Mechanics and Aeronautics, Italy
 
Razširjeni povzetek: Ob izgubi roke v ožjem smislu je najpogostejša nadomestitev z umetno roko. V večini primerov je to preprost izdelek, prekrit z estetsko rokavico. Tovrstna proteza se preprosto namešča in snema z uporabo elastičnih pasov, kar pa lahko povzroči občutke prikrajšanosti.

Trdno zaupajoč v prihodnji razvoj robotskih naprav smo v naši raziskovalni skupini pričeli s teoretično in eksperimentalno študijo razvoja sistema za direktno namestitev robotske roke na kosti podlahti, na koželjnico in podlahtnico. Ta ambiciozni pristop je predlagan kot alternativa obstoječim pritrdilnim pasovom ali kot nov način integracije telesa človeka z mehanskimi napravami, ki tako postajajo trajni del telesa. Œe bi bilo možno te naprave tudi voditi, po možnosti z aktivnostjo človeka, bi bila dosežena popolna integracija.

Privzeta ideja temelji na uporabi pritrdilnih elementov za fiksacijo kostnih zlomov, ki so dobro uveljavljeni v ortopediji. Predstavljeni pritrdilni sistem je sestavljen iz mehanizma s tremi prostostnimi stopnjami gibanja (3 DOF glede na nadlahtnico) in dvema pritrdilnima ploščama, od katerih je ena pritrjena na koželjnico in druga na podlahtnico. Ker je sistem nov, ni podatkov o njegovi zanesljivosti. Zato v prispevku predstavljamo izvedljivostno študijo uporabe najbolj delikatnih komponent.

Izvedena je bila analiza končnih elementov na vijakih za pritrditev na kosti, pa tudi eksperimentalni testi in vitro na svinjskem rebru. Preučeni so bili trije tipi pritrditve vijakov:
a)     kortikalno: vijak je pritrjen samo v območju kortikalne kosti;
b)     kortikalno-medularno – vrh vijaka zapusti območje kortikalne kosti in vstopi v območje spongioze;
c)     bi-kortikalno – vrh vijaka doseže območje kortikalne kosti na drugi strani, kar dodatno učvrsti spoj

Za vsakega od treh tipov spojev so bile preučene karakteristike naslednjih vijakov:
1)     cilindrični s premerom glave dvakrat večjim, kot je premer stebla;
2)     enak tip kot pod 1, le da je na steblu vijaka samorezni navoj,
3)     enak tip kot pod 2, le da je premer stebla vijaka večji.

Po izvedeni numerični in eksperimentalni analizi vijakov sta bila izbrana tipa C3 in B3 kot primerna za pričvrstitev na koželjnico in podlahtnico. Glede na znane obremenitve je končni cilj razvoja sistem za pritrditev roke, ki lahko prenaša obremenitve okrog 80 kg. Ker so hkrati uporabljeni trije povezovalni sistemi, k
 
Ključne besede: biomateriali, umetne roke, proteze, pritrditveni mehanizem
 
pdfNeposredna namestitev robotske roke ali proteze na radioulnarni sklep (.pdf 288KB)
 

 

Naprava za vadbo roke na osnovi mehanskega člena z magnetoreološko tekočino

 
Prof. dr. Roman Kamnik, univ. dipl. inž., Laboratory of Robotics and Biomedical Engineering, Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana
Jernej Perdan, univ. dipl. inž., Laboratory of Robotics and Biomedical Engineering, Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana
prof. dr. Tadej Bajd, univ. dipl. inž., Laboratory of Robotics and Biomedical Engineering, Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana
prof. dr. Marko Munih, univ. dipl. inž., Laboratory of Robotics and Biomedical Engineering, Faculty of Electrical Engineering, University of Ljubljana
 
Razširjeni povzetek: Vadba z gibanjem proti uporu je uveljavljena v rehabilitaciji in športu. Prispevek predstavlja sistem za krepitev senzomotoričnih sposobnosti gornjih ekstremitet, ki je razvit na osnovi člena za zagotavljanje upora s pomočjo magnetoreološke tekočine. Sistem je namenjen vadbi fleksorjev in ekstenzorjev prstov z izvanjanjem naloge sledenja pozicije. Naprava je zgrajena kot prilagodljiva mehanska konstrukcija na katero sta nameščena opora za podlaht ter člen za zagotavljanje upora z vpetjem za prste in senzorjem sile. Med vadbo je upor gibanju zagotovljen glede na povratno informaciji o sili s pomočjo rotacijskega aktuatorja, ki vsebuje magnetoreološko tekočino. Magnetoreološka tekočina (ang. magnetoreological (MR ) fluid) je tekočina, ki ima spremenljive reološke lastnosti glede na vpliv magnetnega polja. MR tekočino tvori osnovna nemagnetna tekočina v kateri se nahajajo mikronsko veliki delci, ki se pod vplivom polja polarizirajo. V odsodnosti magnetnega polja se ti delci prosto gibljejo, ko pa je tekočina izpostavljena magnetnemu polju, se delci začno povezovati v verižne strukture. Verižne strukture spreminjajo viskozne karakteristike pretoka, hkrati pa je zaradi njih od magnetnega polja odvisna tudi meja tečenja (ang. yield stress). S pomočjo mehanskega člena, v katerem se nahajajo rotor v obliki diska, MR tekočina in električna tuljava, je mogoče na osi ustvariti moment upora, ki je voden z električnim signalom. S pomočjo zaprtozančnega vodenja glede na informacijo o navoru in pomiku pa je lahko tovrstni MR člen uporabljen za zagotavljanje vadbe v izometričnih, izotoničnih ali izokinetičnih pogojih.

Rezultati vadbe s pomočjo razvite naprave in MR člena kažejo, da je pri zagotavljanju pasivnega upora MR člen možno uporabiti kot enakovredno zamenjavo električnim, hidravličnim ali pnevmatskim aktuatorjem. Prednosti uporabe so varnost, majhne dimenzije in teža ter velika energijska učinkovitost. Kompleksnejše je vodenje, saj je MR člen aktuator z nelinerano karakteristiko.
 
Ključne besede: rehabilitacija, naprava za vadbo, magnetoreološka tekočina
 
pdfNaprava za vadbo roke na osnovi mehanskega člena z magnetoreološko tekočino (.pdf 1.1MB)
 

 

Pnevmatronika v stregi knjig

 
Prof. Enrico Ravina, Department of Mechanics and Machine Design, University of Genoa, Italy
 
Razširjeni povzetek: Moderno upravljanje knjižnic in arhivov ne obsega samo informacijskih vidikov, kot so avtomatizirano arhiviranje, katalogiziranje in pridobivanje informacij o knjigah ter knjižničnih dokumentih, ampak vključuje tudi naloge določanja lokacije posameznih knjig in revij v skladiščih oz. na knjižnih policah, kakor tudi njihovo učinkovito fizično strego v prostorih knjižnice in arhiva.

»Mehanska« avtomatizacija strege knjig in drugih dokumentov predstavlja fizično manipulacijo knjig iz mesta deponiranja do mesta uporabe in pravilno vračanje nazaj na prvotno pozicijo. V primerjavi z obstoječimi dragimi inkompleksnimi strežnimi sistemi, je v prispevku obravnavan primer cenenega pristopa avtomatizirane strege knjig.

V ta namen je bil razvit prototip cenenega namenskega pnevmatičnega kartezičnega dvodimenzionalnega robota (slika 11), nameščenega pred policami, ki omogoča enostavno pozicioniranje prijemalne enote pred knjižno polico oz. knjigo. Prototip kartezičnega robota je zasnovan tako, da je prilagojen obstoječim standardnim knjižnicam in arhivom, upoštevajoč tradicionalno zasnovo tlorisa, logistiko in interno organizacijo konvencionalnih knjižnih polic ter arhivskih sob. Omogoča strego knjig različnih velikosti, oblik in platnic.

Posebna pozornost je bila usmerjena v razvoj ustreznega prijemala, ki omogoča prijemanje različnih knjig in platnic, brez fizičnih poškodb oz. je najmanj invazivno. To je še posebej pomembno pri manipulaciji starih knjig, ki katerih platnice so izjemno občutljive na fizične poškodbe. Zato je bilo razvito prijemalo z vakuumskimi priseski. Analizirane so bile različne geometrijske oblike priseskov (od okroglih do eliptičnih) ter narejeni preizkusi in meritve, ki so omogočili razvoj najoptimalnejše oblike priseska. Primer prijemala z okroglimi priseski in mehanizmom za dodatno nagibanje je prikazuje slika 7. Na slikah 9 in 10 so prikazani rezultati testov in optimizacije sile prijemanja na različnih oblikah in materialih platnic. Na sliki 12 je prikazan prototip pnevmatičnega robota pred tesno knjižno polico v laboratoriju. Natančnost pozicioniranja robota je 2 mm na delovnem področju 3000 x 2400 mm, kar je sprejemljivo za praktično aplikacijo. Mehatronska naprava samodejno upravlja vse faze prijemanja in odlaganja ter pozicioniranja lnjige.

Glavni cilj raziskave je postaviti prototip robota za strego knjig v obstoječi knjižnici Univerze v Genovi in njegovo testiranje v realnih pogojih delovanja.
 
Ključne besede: pnevmatika, mehatronika, avtomatizacija, knjižnice
 
pdfPnevmatronika v stregi knjig (.pdf 506KB)
 

 

Modernizacija korčnega rotacijskega bagra na deponiji premoga TE Kakanj

 
Božidar Kern, STTIM, d. o. o., Trbovlje,
Janez Lukančič,
Miro Pirnar, PIRNAR & SAVŠEK, Inženirski biro, d. o. o., Zagorje ob Savi
mag. Zdenko Savšek, PIRNAR & SAVŠEK, Inženirski biro, d. o. o., Zagorje ob Savi
 
 
 
pdfModernizacija korčnega rotacijskega bagra na deponiji premoga TE Kakanj (.pdf 242KB)
 

 

Hidrostatična vodila na obdelovalnih strojih – 1. del

 
Tonček Plečko, univ. dipl. inž., SMM proizvodni sistemi, d. o. o., Maribor
 
Izvleček: Ena od dejavnosti podjetja SMM proizvodni sistemi, d. o. o., je obnova večjih obdelovalnih strojev. Ti so namenje­ ni obdelavi težjih obdelovancev, zato imajo hidrostatična vodila. Ta so največkrat na portalnih rezkalnih strojih, stebrnih vrtalno­rezkalnih strojih, portalnih brusilnih strojih, ... .

Pri obnovi hidrostatičnih vodil se srečujemo z različnimi problemi. Sistem hidrostatičnih vodil na obdelovalnem stroju je namreč lahko izveden na več načinov. Zato bodo v tem prispevku predstavljene predvsem tiste izvedbe vodil, s katerimi smo se srečali pri dosedanjem delu.
 
 
pdfHidrostatična vodila na obdelovalnih strojih – 1. del (.pdf 428KB)
 

 

Avtomatizacija delovanja centralne kompresorske postaje s krmilnikom X8i

 
Luka Tuljak, HPE, d. o. o., Ljubljana
 
 
 
pdfAvtomatizacija delovanja centralne kompresorske postaje s krmilnikom X8i (.pdf 534KB)
 

 

Programsko orodje za razvrščanje šarž v pripravi surovin v Cinkarni Celje

 
dr. Darko Vrečko, univ. dipl.inž. el., Institut Jožef Stefan, Ljub­ljana,
Anton Ložar, univ. dipl.inž. el., INEA, d. o. o., Ljublja­na,
mag. Vladimir Vrečko, univ.dipl. inž. el., Cinkarna Celje, d. d., Celje,
dr. Vladimir Jovan, univ. dipl. inæ. el., Institut Jožef Stefan, Ljubljana
 
Izvleček: V prispevku je predstavljeno programsko orodje za razvrščanje šarž za zmanjšanje nihanja porabe pare v pripravi surovin v Cinkarni Celje. Programsko orodje omogoča razvrščanje šarž za 24 ur vnaprej z upoštevanjem števila šarž, ki jih je potrebno izvesti, povprečnega trajanja šarž in profila porabe pare posameznih šarž. Orodje lahko služi kot podpora pri odločanju operaterjev v procesu priprave surovin. Investicijski stroški razvoja program­skega orodja so mnogo manjši v primerjavi z nakupom shranjevalnika pare. Z ustreznim razvrščanjem šarž se lahko zmanjšajo obremenitev kotla pare in izpusti viškov pare.
 
Ključne besede: razvrščanje šarž, poraba pare, razvoj programskega orodja
 
pdfProgramsko orodje za razvrščanje šarž v pripravi surovin v Cinkarni Celje (.pdf 312KB)
 

 

Adaptivni inteligentni ventil

 
mag. Aleš Svetek, univ. dipl.inž.,
doc. dr. Damir Vrančić, univ. dipl. inž., Institut Jožef Ste­fan, Ljubljana
Samo Krančan, Danfoss Trata, d. o. o.,
Zoran Šaponia, Danfoss Trata d.o.o.
 
Izvleček: V prispevku predstavljamo novo generacijo električnih pogonov za ventile, v katere smo vgradili možnost avtonomnega zmanjševanja oscilacij v regulacijskih zankah. Algoritem ventila sestavljata dva podsklopa, in sicer detektor oscilacij in algoritem za prilagajanje dinamičnega ojačenja ventila. Oscilacije v sistemu zmanjšamo z nižanjem dinamičnega ojačenja ventila. Algoritem smo testirali simulacijsko z orodjem Matlab­Simulink, realni ventil z vgrajenim algoritmom pa smo testirali v simuliranem okolju »hardware­in­the­loop« ter na realni testni progi. Rezultati vseh testiranj so pokazali, da vgrajeni algoritem učinkovito zmanjšuje oscilacije v sistemu.
 
Ključne besede: pogon za ventile, regulacija, adaptivni sistem, zmanjševanje scilacij
 
pdfAdaptivni inteligentni ventil (.pdf 697KB)
 

 

Primerjava karakteristik dveh rotorjev različnih geometrij v hladilnih enotah KGN

 
Mária Čarnogurská , Peter Gašparovič, Daniela Popčáková
 
Izvleček: V prispevku je predstavljena rekonstrukcija radialnega ventilatorja hladilne enote. Rotor odprtega tipa za hladilno enoto je bil preoblikovan z namenom, da se poveča učinkovitost in zmanjšajo tlačne pulzacije na sprednjem po­ krovu ventilatorja. Zato je bil izbran zaprt rotor z zunanjim okrovom. Dimenzije ustrezajo Cordierjevemu diagramu in vrtilna hitrost je ohranjena. Dobljeno geometrijo omejuje zahteva po enostavni izdelavi z ulivanjem. Ta omejitev onemogoča preoblikovanje rotorja za povečanje učinkovitosti.

Pri reševanju problema se je pokazalo, da učinkovitost preoblikovanega rotorja ni večja od učinkovitosti original­ nega rotorja. Vzrok je verjetno v tehnoloških omejitvah pri določevanju oblike lopatic. Optimalna oblika lopatic naj bi bila v danem primeru tridimenzionalna – zavita, tako da je zadoščeno vstopnemu toku zraka na rotorske lopatice. Zaradi geometrijskih omejitev so odstopanja tudi na izstopnem delu rotorja. Øe posebej pri majhnem pretoku zraka je očitno, da vrtenje povzroča šibko obremenitev notranjega dela lopatice, zato se upočasni tok ob pestu rotorja  (slika 9).

Prikaz maksimalnega izkoristka ventilatorja z modificiranim rotorjem na grafu Ns–Ds (slika 10) potrjuje, da ta obli­ ka rotorja ni optimalna in da je glede na Cordierjev diagram ravno tako neustrezna kot oblika prejšnjega rotorja. Enostavna izdelava rotorja in pokrova z ulivanjem torej predstavlja resne omejitve za izboljšanje učinkovitosti originalnega ventilatorja.
 
Ključne besede: rotor, simulacija CFD, programska oprema ANSYS CFX 11.0
 
pdfPrimerjava karakteristik dveh rotorjev različnih geometrij v hladilnih enotah KGN (.pdf 502KB)
 

 

Numerična analiza kožnega cevnega loka kot merilnika prostorninskega pretoka

 
dr. Mitja Mori, univ. dipl. inž., Univerza v Ljub­ljani, Fakulteta za strojništvo
izr. prof. dr. Ivan Bajsić, univ.dipl. inž., Univerza v Ljub­ljani, Fakulteta za strojništvo
 
Izvleček: V prispevku je obravnavana potencialna moænost uporabe krožnega cevnega loka (KCL) kot merilni­ka prostorninskega pretoka zraka. Predstavljeni so rezultati numerične analize 3D­turbulentnega toka viskozne, stisljive tekočine v KCL z ravnim natočnim in iztočnim delom pretočne cevi dolžine 28 D. Numerični model je bil oblikovan na podlagi obstoječe geometrije KCL in z upoštevanjem robnih pogojev, značilnih za merilno preizkuševališče, na katerem je bil predhodno izveden eksperimentalni del raziskav prototipnega modela meril­nika. Analizirani so različni pretočni robni pogoji. Določeni sta največja razlika statičnih tlakov med notranjim in zunanjim obodom KCL in geometrijska lega skrajnih vrednosti statičnih tlakov za različne simulirane prostorninske pretoke zraka. Na podlagi rezultatov numeričnega modeliranja je ugotovljeno, da se s spreminjanjem prostornin­skega pretoka zraka geometrijska lokacija skrajnih vrednosti statičnih tlakov na notranjem in zunanjem obodu KCL ne spreminja. Določena je tudi funkcijska odvisnost med izračunano največjo razliko statičnih tlakov in prostor­ninskim pretokom zraka, ki predstavlja izračunano pretočno konstanto merilnika pretoka. Nadalje je ugotovljena funkcijska odvisnost tudi v primeru konvencionalnega merjenja tlačne razlike pod kotom odjema tlaka 45° v KCL. Prikazane so tlačne in hitrostne razmere v računskem območju s stališča tlačnih izgub in generiranih vrtinčnih tokov na iztočnem delu KCL.
 
Ključne besede: krožni cevni lok, numerična analiza, prostorninski pretok, zrak, statični tlak
 
pdfNumerična analiza kožnega cevnega loka kot merilnika prostorninskega pretoka (.pdf 872KB)
 

<< < 1 ... 5 ... 10 ... 15 ... 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

   
   
 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.