Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
8 результатів
Результати пошуку
Документ Дослідження впливу конструкцій захоплювальних пристроїв на динаміку роботи лінійних двигунів у мехатронних модулях переміщення упаковок(2020) Якимчук, Микола Володимирович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Мироненко, Світлана Михайлівна; Якимчук, Владислав МиколайовичУ статті розглядається можливість використання слідкувальних електричних приводів лінійного переміщення в пакувальному обладнанні для виконання операцій лінійних переміщень упаковок з використанням різних конструкцій захоплювальних пристроїв. Встановлено, що основним фактором відхилення роботи системи керування мехатронним модулем з лінійним електродвигуном від номінального режиму роботи є пружні коливання захоплювальних пристроїв, які є причиною додаткових збурень. За результатами досліджень можливих способів протидії впливу пружних коливань на роботу мехатронного модуля з лінійним електродвигуном запропоновано встановлення додаткових елементів компенсації в конструкції захоплювальних пристроїв. Отримані результати доцільно використовувати для синтезу мехатронних модулів переміщення упаковок з використанням різних конструкцій захоплювальних пристроїв. The article considers the possibility of using electric tracers of linear motion in packing equipment to perform operations of displacements of packages using different designs of gripping devices. It is established that the main factor of output of the control system of the mechatronic module with a linear motor from a steady mode of operation is the elastic vibrations of gripping devices with packaged food products, which together form additional perturbations. The obtained experimental harmonic graphs showed that the value of maximum acceleration is a component of the characteristics of inertial and driving forces and significantly affect the quality of implementation of a given law of motion. It has been investigated that the control system operates without fail when the amplitude of the first harmonic is greater than the amplitude of all others, that is, when the driving force is greater than the inertia force. As soon as the amplitude of any of the other harmonics becomes greater than the amplitude of the first, that is, the inertial component increases, the control system begins to respond to such perturbation. An attempt is made to control the “model-observerˮ to compensate for the action of inertia, which leads to the appearance of additional self-oscillations. As a result of the imposition of external oscillations on the internal oscillations, they accumulate and become non-attenuating. According to the results of experimental studies, a mathematical and statistical model of determining the time of the process of raising and lowering the structural elements of group packing by a mechatronic module with a linear motor was obtained. According to the results of studies of possible ways of counteracting the influence of elastic vibrations on the operation of a mechatronic module with a linear motor, it is proposed to limit their influence by establishing additional elements of compensation in the design of gripping devices. The results obtained can be used to design mechatronic modules for moving packages using different designs of gripping devices.Документ Методологічні засади створення функціональних кластерів мехатронних модулів пакувального обладнання(2017) Якимчук, Микола Володимирович; Гавва, Олександр МиколайовичСтрімкий розвиток нанотехнологій, що супроводжуються мініатюризацією виконавчих модулів і компонентів дав змогу отримати нові технічні засоби пакування. Їх створення відбувається шляхом використання функціональних мехатронних модулів. У статті розглядається концепція використання меха- тронного принципу проектування, який надає можливість утворювати бібліотеки функціональних кластерів модуль-елементів і поєднувати їх між собою, створюючи широку лінійку параметричних рядів мехатронних модулів пакувального обладнання. На основі проведених аналітичних досліджень обґрунтовано науковий підхід формування функціональних груп кластерів, розглянуто процес сортування модуль-елементів у функціональні кластери шляхом введення початкових критеріїв і проведення функціонально-вартісного аналізу однотипних модуль-елементів кожної утвореної функціональної області. Swift development of nanotechnologies that is accompanied by the miniaturization of executive modules and components allowed to create new technical equipments for packing. Their creation is possible by the use of the functional mechatronic modules. Concept of the use of mechatronic principle of planning that allows the formation of libraries of module elements’ functional clusters and their subsequent merger with each other that allows to create a wide line of mechatronic modules’ parametric series of packing equipment is examined in the article. Scientific approach of forming of functional groups of clusters is established on the basis of undertaken analytical studies, the process of sorting of module elements is considered in functional clusters by introduction of initial criteria and carrying out the function to cost analysis of module elements of the same type in each generated functional area.Документ Ефективне використання енергетичного ресурсу в мехатронних модулях пакувальних машин(2019) Якимчук, Владислав Миколайович; Гавва, Олександр МиколайовичУ статті розглянуто малодосліджений і майже нереалізований напрям керування роботою мехатронних систем — корегування енергетичного ресурсу системи. Запропоновано методику реалізації управління енергетичною ефективністю мехатронної системи модулів пакування, яка ґрунтується на класичному принципі найменшої дії, згідно з яким забезпечується рух робочих органів. Передбачається, що система керування зможе оцінювати можливі траєкторії руху робочих органів шляхом аналізу енергетичних витрат мехатронної системи пакування. Для реалізації поставленої задачі в математичну модель керування модулем мехатронної системи пакування додано додатковий вектор керування енергетичним ресурсом, величина якого суттєво впливає на розрахунок характеристики вихідного сигналу керування. Запропоновано оцінювати енергетичні витрати мехатронної системи пакування шляхом аналізу інтегральних енергетичних характеристик, отриманих за час технологічного циклу пакування з урахуванням спожитої енергії, ефективності використання повної енергії. Основними складовими коефіцієнта є показники ефективності використання активної енергії мехатронної системи пакування та ефективності перетворення електричної енергії. Для перевірки адекватності отриманих аналітичних результатів виготовлено експериментальну установку функціонального мехатронного модуля лінійного переміщення структурних одиниць групової упаковки. Результати аналітичних досліджень витрат енергії представлені у вигляді графіків витрати енергії (загальної та реактивної) під час реалізації оптимального закону переміщення ряду споживчих упаковок. Змінним зовнішнім фактором для визначення якості споживання мехатронним модулем енергетичного ресурсу був кут нахилу твірної площини. Наведена математична модель мехатронної системи пакування дає змогу визначити основні способи підвищення ефективності використання її енергетичного ресурсу з урахуванням структурних особливостей конструкції шляхом визначення якості системи керування мехатронними системами пакування за критерієм ефективного використання електроенергії та розробки способів діагностування й рекуперації енергетичних ресурсів мехатронних систем пакування. The paper deals with the direction of control of the mechatronic systems operation, which is poorly researched and almost not realized about correction of the energy resource of the system. The authors propose a technique for implementing the energy efficiency management of a mechatronic packaging module system, which based on the classical principle of least action, according to which movement of working bodies is ensured. It is envisaged that the control system will be able to estimate the possible trajectories of movement of the working bodies by analyzing the energy costs of the mechatronic packaging system. For the realization of this task in mathematical model an additional vector of energy control was added, the value of which significantly influences the calculation of the characteristic of the control output. It has been proposed to estimate the energy costs of a mechatronic packaging system by analyzing the integral energy characteristics obtained during the technological cycle of packaging, taking into account consumed energy. The main components of such coefficient are the performance indicators of the active energy of the mechatronic packaging system, the efficiency of the use of the active energy of the mechatronic packaging system and the efficiency of the conversion of electrical energy. To verify the adequacy of the obtained analytical results, it was made an experimental setup of a functional mechatronic module of linear movement of structural units of group packaging. The results of analytical studies of energy consumption are presented in the form of graphs of energy consumption (total and reactive) during the implementation of the optimal law of movement of a number of consumer packages. A variable external factor for determining the quality of consumption by the mechatronic module of the energy resource was the angle of inclination of the generating plane. The above mathematical model of mechatronic packaging system allows to determine the main ways of increasing the efficiency of its energy resource taking into account structural features of the structure by: determining the quality of the control system of mechatronic packaging systems by the criterion of efficient use of electricity; development of methods for diagnosing and recovering energy resources of mechatronic packaging systems.Документ Розробка мехатронного модуля дозування рідких харчових продуктів(2019) Горчакова, Ольга Миколаївна; Якимчук, Микола ВолодимировичСтаття присвячена дослідженню та розробці мехатронного модуля дозування рідкої харчової продукції. Для виконання досліджень проведено аналіз конструкцій робочих органів дозуючих пристроїв і визначено, що найбільш часто використовуються робочі органи з конічним клапаном. Встановлено, що для забезпечення точності дозування необхідно застосувати законом руху переміщення клапана. Запропоновано закон руху клапана, який передбачає три етапи: швидке відкривання каналу дозування, вистій і плавне закривання. Для підвищення точності дозування зосереджено увагу на етапі закривання каналу дозування. Окрім того, на точність реалізації заданого закону руху клапана суттєво впливають кінематичні та динамічні характеристики потоку рідини. Розроблено математичну модель зміни тиску в каналах дозувального пристрою для випадку закриття клапана дозатора за параболічним законом руху та визначено швидкість клапана під час виконання третього етапу — плавного закривання клапана. The article is devoted to the research and development of the mechatronic module for dispensing liquid food products. To perform research, an analysis of the designs of the working bodies of the dispensating devices, it was determined that the the working bodies with a conical valve are mostly used. It was established to ensure the accuracy of dispensation the necessity to set the law of motion of valve movement. When conducting research, the law of valve movement is proposed, which consists of three stages, namely the quick opening of the metering channel, height and smooth closing. To increase the accuracy of dispensation, attention was focused on the stage of closing the dosing channel. In addition, the kinematic and dynamic characteristics of the fluid flow significantly affect the accuracy of the implementation of the given law of motion of the valve. A mathematical model of pressure changes in the metering channels of the device was developed in case of closing the metering valve according to the parabolic law of motion, and the valve speed was determined when performing the third stage, namely, smooth closing of the valve.Документ Рекуперація енергії в пневматичному приводі функціонального мехатронного модуля накопичення шарів вантажів(2018) Якимчук, Микола Володимирович; Гавва, Олександр Миколайович; Кривопляс-Володіна, Людмила Олександрівна; Якимчук, Владислав МиколайовичСучасні зразки обладнання для формування транспортних пакетів виготовляються на основі функціональних мехатронних модулів. Найбільші енерговитрати у модулях накопичення шарів вантажів на рухомій платформі. Приводами таких платформ можуть бути електродвигуни, гідропневмоциліндри. Відомі методики рекуперації енергії в електро- та гідроприводах. Поряд із цим відсутня інформація щодо використання пневматичних акумуляторів для рекуперації енергії в пневматичних приводах мехатронних модулів покрокового накопичення шарів вантажів. Метою дослідження є розроблення схеми та методики розрахунку пневматичних акумуляторів для рекуперації енергії в пневматичних приводах мехатронних модулів покрокового накопичення шарів вантажів на рухомій платформі пакетоформувальної машини. Обґрунтовано концепцію використання пневматичних акумуляторів для рекуперації енергії в пневматичних приводах функціональних мехатронних модулів покрокового накопичення шарів вантажів пакетоформувальних машин. На основі розроблених математичних моделей створено методику проектування пневматичних акумуляторів для рекуперації енергії в пневматичних приводах функціональних мехатронних модулів покрокового накопичення шарів вантажів, а також запропоновано нові схемні рішення вантажних платформмодуля з рекуператорами енергії на базі пневматичних акумуляторів. Результати досліджень можна рекомендувати для впровадження при проектуванні нових ефективних зразків пакетоформувальних машин. Modern models of palletizer are made on the basis of functional mechatronic modules. The largest energy consumption in the modules for the accumulation of cargo layers is observed on a mobile platform. As drive units of such platforms electric motors, hydropneumatic cylinders can be used. The methods of energy recovery in electric and hydraulic drive units are known. But there is no information about the use of pneumatic accumulators for energy recovery in pneumatic drive units of mechatronic modules of step-by-step accumulation of cargo layers. The purpose of the work is to develop a scheme and methods for calculation of pneumatic accumulators for energy recovery in pneumatic drive units of mechatronic modules of step-by-step accumulation of cargo layers on palletizer’s moving platform. The concept of the use of pneumatic accumulators for energy recovery in pneumatic drive units of functional mechatronic modules of step-by-step accumulation of layers of cargo of palletizers is substantiated. The method for design of pneumatic accumulators for energy recovery in pneumatic drive units of functional mechatronic modules of step-by-step accumulation of cargo layers has been proposed based on the developed mathematical models. Various new schemes for load platforms of the module with energy recuperators on the basis of pneumatic accumulators have been proposed. The results of the research are recommended for development of new effective palletizer’s types.Документ Дослідження пневматичних шлангових затворів в мехатронних системах дозування рідких харчових продуктів(РВЦ НУХТ, 2018) Горчакова, Ольга Миколаївна; Якимчук, Микола ВолодимировичСтворення нового пакувального обладнання для фасування рідких продуктів, яке має гнучку структуру та є універсальним при зміні дози чи матеріалу упаковки є важливою технічною задачею. ЇЇ вирішення потребує системного підходу, починаючи з розробки концепції проектування дозуючих пристроїв і закінчуючи конструкціями виконавчих механізмів. Такою концепцією може бути використання мехатронного принципу проектування дозувального обладнання з використанням пневматичного шлангового затвору. В роботі наведено математичну модель розрахунку зміни ефективної площі прохідного перерізу пневматичного шлангового затвора. Експериментально досліджено цю площу в залежності від зміни вхідного тиску. Отримані результати можливо в подальшому використовувати при проектуванні нових дозувальних пристроїв для рідин.Документ Модулі дозування та фасування рідкої продукції пакувальних машин(2018) Гавва, Олександр Миколайович; Михайлик, Борис Вадимович; Кохан, Олена Олександрівна; Марцинкевич, Леся ВалентинівнаОднією з тенденцій розвитку пакувальних машин є зростання ступеня їх модульності [1]. Так функціональні модулі можуть бути виготовлені та вдосконалені поза пакувальною машиною, при цьому їх робота повністю узгоджується з іншими модулями. Під функціональним модулем розуміють конструктивно закінчену сукупність складальних одиниць та деталей, які об’єднані загальним функціональним призначенням і відповідають вимогам спряження з іншими модулями пакувальної машини, включно до габаритних і встановлювальних розмірів. У машинах пакування рідини в споживчу тару основним функціональним модулем є модуль формування дози та фасування її в тару. Це підтверджується актуальністю сьогодення в забезпеченні високої продуктивності та точності дозування продукції.Документ Дослідження мехатронного модуля лінійного переміщення з пневмоприводом на базі використання пропорційних регуляторів тиску(2014) Якимчук, Микола Володимирович; Мироненко, Світлана МихайлівнаРозроблена математична модель дозволила визначити основні кінематичні параметри та динамічні параметри таких конструкцій з урахуванням фізико-механічних властивостей пакувальних матеріалів. Отримані результати можуть бути використані для розробки нових конструкцій обладнання групового пакування. The mathematical model allowed to identify the main kinematic parameters and dynamic parameters of such structures on the basis of physical and mechanical properties of packaging materials. The results can be used to develop new designs of equipment of group packing.