Надіслати статтю
вул. Інститутська 11, м. Хмельницький, 29016
visnyk.khnu@khmnu.edu.ua
(0382) 67-51-08

ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ ЗАГОТОВОК ЦЕГЛИ, ЩО ЗАБЕЗПЕЧУЮТЬ МІНІМАЛЬНУ ПОХИБКУ ПЕРЕМІЩЕННЯ

DETERMINATION OF INSTALLATION PARAMETERS FOR FORMATION OF BRICK PREPARATIONS THAT PROVIDE MINIMUM ERROR OF MOVING

Сторінки: 198-203. Номер: №4, 2022 (311)  
Автори:
ПЕРЕПЕЛИЦЯ В.І.
Вінницький національний технічний університет
e-mail: pvi_92@ukr.net
КОЗЛОВ Л. Г.
Вінницький національний технічний університет
https://orcid.org/0000 0001 9652 1270
e-mail: osna2030@gmail.com
Vyacheslav PEREPELITSYA, Leonid KOZLOV
Vinnytsia National Technical University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-311-4-198-203

Анотація мовою оригіналу

В роботі наведено приклади сучасних механізмів, які у процесі своєї роботи потребують синхронного виконання двох або більше рухів. Розглянуто методи синхронізації декількох гідравлічних приводів в залежності від умов роботи таких механізмів. Відомі способи із застосування дросельного дільника потоку, дільника потоку з регульованим співвідношенням, двох незалежних контурів з об’єднанням їх за допомогою контролера нечіткої логіки та інші. Обгрунтовано актуальність оптимального підбору параметрів конструкцій, які безпосередньо впливають на похибку синхронізації руху. Запропоновано варіант удосконалення різального автомату для формування заготовок цегли шляхом заміни механічної конструкції на гідравлічний привід, визначено його основні переваги. Представлено гідравлічну схему установки для формування заготовки цегли, та описано принцип дії даного пристрою. Розроблено математичну модель динаміки руху каретки установки для формування цегли, яка представлена системою нелінійних диференціальних рівнянь. Для розв’язання розробленої системи використано метод Розенброка. Наведено блок-схему розв’язання рівняння роботи гідроциліндра установки для формування заготовок цегли та проведено імітаційне дослідження динаміки руху каретки установки в середовищі MATLAB Simulink. В результаті проведеного дослідження було отримано залежності швидкості руху та переміщення каретки установки для формування заготовок цегли. Визначено залежності впливу найбільш вагомих параметрів на величину похибки переміщення каретки установки для формування заготовок цегли. Такими параметрами є: площа робочого вікна дроселя, площі допоміжного гідроциліндра та жорсткість пружини. Рекомендовано числові значення параметрів, при яких похибка переміщення каретки установки для формування цегли відносно глиняного бруса буде мінімальною.
Ключові слова: установка для формування заготовок цегли, математична модель, дросель, пружина, похибка переміщення, синхронізація руху.

Розширена анотація англійською  мовою

The paper presents examples of modern mechanisms that in the process of their work require the simultaneous execution of two or more movements. Methods of synchronization of several hydraulic drives depending on the operating conditions of such mechanisms are considered. There are methods for using a throttle flow divider, a flow divider with an adjustable ratio, two independent circuits with their combination using a fuzzy logic controller, and others. The relevance of the optimal selection of design parameters that directly affect the error of motion synchronization is substantiated. A variant of improving the cutting machine for forming brick blanks by replacing the mechanical structure with a hydraulic drive is proposed, its main advantages are determined. The hydraulic scheme of the installation for forming a brick blank is presented, and the principle of operation of this device is described. A mathematical model of the dynamics of the carriage motion of an installation for brick formation has been developed, which is represented by a system of nonlinear differential equations. Rosenbrock’s method was used to solve the developed system. The block diagram of solving the equation of operation of the hydraulic cylinder of the installation for the formation of brick blanks is presented and a simulation study of the dynamics of the carriage of the installation in the environment of MATLAB Simulink. As a result of the study, the dependences of the speed of movement and movement of the carriage of the installation for the formation of brick blanks were obtained. The dependences of the influence of the most important parameters on the value of the error of the carriage movement of the installation for the formation of brick blanks are determined. These parameters are: the area of the working window of the throttle, the area of the auxiliary hydraulic cylinder and the stiffness of the spring. Numerical values of parameters at which the error of movement of the carriage of the installation for formation of a brick concerning a clay bar will be minimum are recommended.
Keywords: installation for forming brick blanks, mathematical model, throttle, spring, displacement error, motion synchronization.

Література

  1. Ильевич А. П., Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, издание 2-е, переработанное, Москва “Высшая школа” 1979, 343 с.
  2. Шлегель, И. Ф. Новый автомат для резания пластичного бруса / И. Ф. Шлегель, Г. Я. Шаевич, С. Г. Макаров, Н. И. Шкуркин // Строительные материалы. ― 2011. ― № 2. ― С. 16, 17.
  3. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.
  4. Усовершенствование технологии и оборудования машин непрерывного литья заготовок / [М.Бровман, И. Марченко, Ю. Кан, В. Иванов]. — К. : Техника, 1976. — 165 с.
  5. Al-Baldawi, R. A., Faraj, Y. A. (2014). Theoretical and Experimental Study of Hydraulic Actuators Synchronization by Using Flow Divider Valve. Journal of Engineering and Development, 18 (5), 282–293.
  6. Kassem, S., El-Din, T. S., Helduser, S. (2012). Motion Synchronization Enhancement of Hydraulic Servo Cylinders for Mould Oscillation. International Journal of Fluid Power, 13 (1), 51–60. doi: https://doi.org/10.1080/ 14399776.2012.10781046
  7. Стабилизаторы расхода для синхронизации перемещения исполнительных органов систем летательных аппаратов / Г.А. Копков, А.П. Кучин, А.Е. Новиков, М.Ю. Иванов, Г.Ф. Реш, Д.С. Антонов // Научно-технический юбилейный сборник АО «КБ химавтоматики». Воронеж. 2012. Т. 1. С. 219–223.
  8. Travis K., “An Adjustable-Ratio Flow Dividing Hydraulic Valve”, MSC. Thesis, University of Saskatchewan, Saskatoon, Canada, (2004)
  9. Minter Ching, “Modeling and Analysis of A Flow Divider Valve” Proceedings of the ASME 2009 Fluids Engineering Division Summer Meeting, FEDSM
  10. A Yu Bushuev et al, Minimization of a mismatch time of movement of actuators of a throttle synchronization system 2018 Phys.: Conf. Ser. 1141 012090
  11. Козлов Л. Г. Дослідження характеристик мультирежимного клапана розподільника для гідроприводів мобільних робочих машин / Л. Г. Козлов, О. Л. Гайдамак, О. В. Петров. – Вінниця: Промислова гідравліка і пневматика, 2008. – №1. – с. 85 – 88.

References

  1. Ylevych A. P., Mashynы y oborudovanye dlia zavodov po proyzvodstvu keramyky y ohneuporov, yzdanye 2-e, pererabotannoe, Moskva “Vыsshaia shkola” 1979, 343 s.
  2. Shlehel, Y. F. Novыi avtomat dlia rezanyia plastychnoho brusa / Y. F. Shlehel, H. Ya. Shaevych, S. H. Makarov, N. Y. Shkurkyn // Stroytelnыe materyalы. ― 2011. ― № 2. ― S. 16, 17.
  3. Popov D.N. Mekhanyka hydro- y pnevmopryvodov. M.: Yzd-vo MHTU ym. N.Э. Baumana, 2002. 320 s.
  4. Usovershenstvovanye tekhnolohyy y oborudovanyia mashyn neprerыvnoho lytia zahotovok / [M. Brovman, Y. Marchenko, Yu. Kan, V. Yvanov]. — K. : Tekhnyka, 1976. — 165 s.
  5. Al-Baldawi, R. A., Faraj, Y. A. (2014). Theoretical and Experimental Study of Hydraulic Actuators Synchronization by Using Flow Divider Valve. Journal of Engineering and Development, 18 (5), 282–293.
  6. Kassem, S., El-Din, T. S., Helduser, S. (2012). Motion Synchronization Enhancement of Hydraulic Servo Cylinders for Mould Oscillation. International Journal of Fluid Power, 13 (1), 51–60. doi: https://doi.org/10.1080/ 14399776.2012.10781046
  7. Stabylyzatorы raskhoda dlia synkhronyzatsyy peremeshchenyia yspolnytelnыkh orhanov system letatelnыkh apparatov / H.A. Kopkov, A.P. Kuchyn, A.E. Novykov, M.Iu. Yvanov, H.F. Resh, D.S. Antonov // Nauchno-tekhnycheskyi yubyleinыi sbornyk AO «KB khymavtomatyky». Voronezh. 2012. T. 1. S. 219–223.
  8. Travis K., “An Adjustable-Ratio Flow Dividing Hydraulic Valve”, MSC. Thesis, University of Saskatchewan, Saskatoon, Canada, (2004)
  9. Minter Ching, “Modeling and Analysis of A Flow Divider Valve” Proceedings of the ASME 2009 Fluids Engineering Division Summer Meeting, FEDSM 2009.
  10. A Yu Bushuev et al, Minimization of a mismatch time of movement of actuators of a throttle synchronization system 2018 J. Phys.: Conf. Ser. 1141 012090
  11. Kozlov L. H. Doslidzhennia kharakterystyk multyrezhymnoho klapana rozpodilnyka dlia hidropryvodiv mobilnykh robochykh mashyn / L. H. Kozlov, O. L. Haidamak, O. V. Petrov. – Vinnytsia: Promyslova hidravlika i pnevmatyka, 2008. – №1. – s. 85 – 88.

 

Post Author: Горященко Сергій

Translate