Статті
Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372
Переглянути
3 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 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 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.