Исследование мехатронного устройства для размотки и протягивания рулонных материалов в дискретном режиме
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Высшая школа автоматизации и робототехники;
Чжао В. .
Санкт-Петербургский политехнический Университет Петра Великого;
У Л. .
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Высшая школа автоматизации и робототехники;
Читать статью полностью
Аннотация. Исследовано мехатронное устройство для размотки и протягивания рулонных материалов в дискретном режиме. Для уменьшения затрат энергии использован пружинный привод с рекуперацией энергии, в котором установлен пневматический цилиндр для компенсации диссипативных потерь. Традиционно такие пружинные приводы применяются для возвратно-поступательных перемещений рабочих органов с постоянной массой. Особенностью операции по размотке рулонных материалов в дискретном режиме является изменение приведенной к пружинному приводу массы рулона. Установлены законы изменения масс и предложен алгоритм, позволяющий программным способом изменять время отключения пневматического цилиндра для обеспечения максимальной требуемой скорости каретки в среднем положении. При этом возникает свободный выбег рулона и упаковочный материал разматывается, и вдоль трассы провисает лента. Дальнейшие циклы работы выполняются в режиме холостого хода с минимальными затратами энергии. Изменение массы контролируется с учетом количества циклов и программно задается уменьшение массы на конкретную величину. Результаты работы использованы при разработке мехатронной пневматической системы приводов фасовочно-упаковочного автомата. Результатами работы могут воспользоваться разработчики энергосберегающего технологического оборудования.
Ключевые слова: мехатронное устройство, рулон, рекуперация энергии, переменная инерционная нагрузка, пружинный аккумулятор, пневматический цилиндр, диссипативные потери
Список литературы:
Список литературы:
- Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И. Теоретические основы робототехники. М.: Наука, 2006. 376 с.
- Левин А. И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков. М.: Машиностроение, 1978. 184 с.
- Пелупесси Д. С., Жавнер М. В. Пружинные аккумуляторы для шаговых приводов // Современное Машиностроение. Наука и образование. 2016. № 5. С. 499—509.
- Zhavner V. L., Matsko O. N. Spring drives for reciprocal motion // J. of Machinery Manufacture and Reliability. 2016. Vol. 45, N 1. P. 1—5.
- Zhao Wen, Zhavner V. L. The use of pneumatic cylinders with a return spring to compensate for balance losses in mechanical regenerative drives for reciprocating movements // 6th Intern. BAPT Conf. “Power Transmissions 2019”. Varna, 2019. Vol. 1. P. 107—112.
- Musalimov V., Minh V., Tamre M., Altunin V. Development of a Wiveless Sensor Network Combining MATLAB and Embedded Microcontrollers // Sensor Letters. USA. 2015. Vol. 13. P. 1—6.
- Сысоев С. Н., Глушков А. А. Цикловые приводы колебательного типа. Владимир: Изд-во Владимир. гос. ун-та, 2010. 184 с.
- Надеждин И. В. Высокодинамичные механизмы вспомогательных операций автоматизированных сборочных производств. М.: Машиностроение, 2008. 270 с.
- Kellhoff G. La formule d'Airy // Mem. Acad. Bel. 1897. Vol. 5, N 11.
- Баутин Н. Н. Динамическая теория часов. М.: Наука, 1986. 192 с.
- Zhavner V. L., Matsko O. N., Zhavner M. V. Comparative Analysis of Mechatronic Drives for Reciprocal Motion // Intern. Review of Mechanical Engineering (I.RE.M.E.). 2018. Vol. 9, N 12. Р. 784—789.
- Musalimov V., Nuzhdin K., Kalapyshina I. Modelling of Nonlinear Dynamic of Mechanic Systems with the Force Tribological Interaction // Tribology in Industry. Serbija. 2015. Vol. 37, is. 3. P. 360—365.
-
Musalimov V., Kovalenko P., Perepelkina S. Estimation of Triboresistance of Erythrocytes during Surface Scanning with use of Atomic Force Microscopy // FME Transactions. Belgrad: University of Belgrade, 2015. Vol. 43, N 3.
P. 254—258. - Колчин Н. И. Механика машин. Т. 1. М.: Машиностроение, 1972. 456 с.