دراسة إحصائية لحركات الاستيفاء الدائرية الهيدروليكية

  نبذة مختصرة. في هذه الدراسة ، تم بناء رافعة جسرية ثنائية المحور لفحص مهارات تحديد المواقع المدفوعة هيدروليكيًا للحركات المنحنية استنادًا إلى اختبارات "Circular tests" لأدوات الماكينة التي يتم التحكم فيها رقميًا.

  يتم التحكم في النظام عن طريق وحدة التحكم في المسار والمسار لجهاز PLC. كنتيجة للتجارب التجريبية التي أجريت بناء على التصميم الكامل للمختبر ، فإن تأثير قطر المكبس ومعدل التغذية ونصف القطر والتفاعلات ثنائية الاتجاهعلى خطأ التعميم يتم تحديده من خلال تحليل التباين. ووفقاً لذلك ، يتم الحصول على الحد الأدنى من الخطأ في الدائرية بقطر المكبس البالغ 63 ملم ، والحمل الجمعي البالغ 12.5 كجم ، ونصف قطر 5 مم ومعدل التغذية 50 مم / دقيقة عند 0.345 مم.

  يزداد خطأ التعميم مع زيادة حمولة القصور الذاتي ، نصف القطر ومعدل التغذية ، وينخفض ​​مع زيادة قطر المكبس. وأخيرًا ، يكون لقطر المكبس أكبر تأثير على تغيير الخطأ الدائري ويتبعهنصف القطر ، معدل التغذية ، قطر مكبس نصف القطر ، معدل تغذية نصف القطر ، معدل تغذية مكبس القطر ، الحمل بالقصور الذاتي ، حمولة المكبس - الجمود ، وعوامل نصف قطر حمولة الجمود والتفاعلات.

  1 المقدمة

  ويطلق على آخر نقطة ابتكار في التحكم في السرعة والموقع لأدوات الآلات في تكنولوجيا التصنيع باسم تقنيات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC). أهم خصائص هذه التقنيات هي الآلاتالتسامح في دقة ميكرون و man facturing الهندسة التي لا يمكن تشكيلها عن طريق الآلات الكلاسيكية. التحكم في الحلقة المغلقة للأنظمة مع محرك سيرفو ومسامير كروية من خلال قياس المكونات مثلتمكين التشفير هذه الآلات تعمل على وجه التحديد. في المقابل ، تفقد الأنظمة الهيدروليكية التي تتمتع بميزة سرعة الاستجابة السريعة ، وصلابة النظام العالية جدًا ، وارتفاع نسبة القوة إلى الوزن والحجم الصغير قوتها بسببمعلمات غير خطية مثل درجة الحرارة ، تسرب الانضغاط ، الوزن والاحتكاك ، والتي يصعب نموذجها. لذلك ، يتم استخدام الأنظمة الهيدروليكية في العمليات الفرعية لهذه الأجهزة مثل مخزون الذيل وتغيير الأداةالآليات.

  إن التحكم التكييفي والتحكم في البنية المتغيرة (VSC) هما الأسلوبان الأكثر استخدامًا في التعويض عن السلوك غير الخطي لأنظمة الماكينات الهيدروليكية. معظم وحدات التحكم التكيفية (Shih & amp؛ Sheu1991؛ Bobrow & amp؛ Lum1995 ؛ Horiet al1989؛ بلامر & أمبير ؛ يستخدم Vaughan 1996 ؛ Lee & amp؛ Srinivasan1990) نموذجًا خطيًا للنظام ، وبالتالي يوفر الاستقرار المحلي فقط. يمكن لهذه الأنظمة التعامل مع معلمات النظام المتغيرة مثل ثوابت التدفق ، السوائل السائلةمعامل ، وتحميل متغير. العيب من هذه وحدات التحكم التكيفية الخطية هو عدم وجود دليل الاستقرار العالمي (Sohl & amp؛ Bobrow1999).

  على الرغم من أن VSC الكلاسيكي (Chern & amp؛ Wu1991؛ Lee & amp؛ Lee 1990؛ Hwang & amp؛ Lan1994) قوي ضد الاضطرابات الخارجية وتغيرات البارامترات ، فإنه يؤدي إلى الثرثرة مما يؤدي إلى تلف المكونات ونشاط التحكم المرتفع. الثرثرة في VSCينقسم النظام إلى نوعين مثل الثرثرة في إخراج VSC والثرثرة من متغيرات الحالة في مساحة الدولة. هذان النوعان من الثرثار لهما طبيعة مختلفة وهما من مصادر مختلفة (Hung1993). على الرغم من أن هناكطرق الحل المختلفة لهذه المشكلة في الأدبيات ، والطرق المستمرة ، وتسمى طبقة حدود متفاوتة (Hwang1996 ؛ Chenet al2005) والوصول إلى القانون (Gao & amp؛ Hung1993 ؛ Jerouaneet al2004 ؛ Hung & amp؛ Hung1994) النهج ، والتركيز علىالثرثرة على إخراج VSC ، وطريقة كسب التحويل (Hwang1996 ؛ Wanget al1996 ؛ Haet al1999 ؛ Yau2004 ؛ Hung & amp؛ Chung2007) على الثرثرة لمتغيرات الحالة.

  كشفت الدراسة الاستقصائية عن أن تقنيات CNC لا تستخدم على نطاق واسع في التحكم في الأنظمة الهيدروليكية ولكنها تستخدم في دقة تحديد المواقع في تحقيقات الحركة الخطية. أجرى Altintas & amp؛ Lane (1997) المحور المفردحركة اثنين من اسطوانات الفرامل الصحافة عن طريق فتح archi-tecture CNC. وبالمثل ، بينار وأمبير ؛ قام Güllü (2010) بفحص إحصائي لدقة تحديد المواقع للحركة الخطية لجسر الهيدروليكي ذي المحورين. التحسين من النظام وتم تنفيذ تأثيرات معدل التغذية ، ومسافة الحركة ، وحملة الجمود ومعلمات الاتجاه وتفاعلاتها ثنائية الاتجاه على خطأ تحديد المواقع من خلال طريقة Taguchi. ووفقًا لذلك ، لوحظ أن معدل التغذية ومسافة الحركةاتجاهات تغذية معدل الحركة والحركة والقصور الذاتي بين الجمود و كانت التفاعلات كبيرة ، وكان الخطأ في تحديد الموقع الأدنى 0.089 ملم. ومع ذلك ، في هذه الدراسة ، يتم التحقيق حركات الاستيفاء دائرية الهيدروليكية مدفوعةإحصائيا لأول مرة من خلال هيكلة نظام مع تكوين مماثل مثل مركز CNC العمودي بالقطع.

  2. انشاء التجريبي

  يتم التحكم في النظام على شكل حلقة مغلقة بواسطة وحدة تحكم CNC ذات 4 محاور (FM 357-2) في مجموعة أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة Siemens S7-300 PLC. يتم استخدام برنامج التشفير الخطي المتزايد مع دقة 0.005 مم كمكون التغذية المرتدة. كما تبدوفي الشكل 1 ، يتم إدخال الأمر المتعلق بالحركة المراد تحقيقها كوضع MDI (إدخال بيانات يدوي) عبر برنامج وحدة التحكم. يتم إرسال المعلمات المتعلقة بأمر CNC إلى معالج PLC المعين عبر USB / MPIبطاقة واجهة. يطبق FM 357-2 الإشارة الكهربائية المناسبة للصمام النسبي ضمن مدى ± 10 فولت. تحقق الأسطوانات التي يوجهها الصمام الحركة المرغوبة عن طريق تحريك المحور بالسرعة المناسبة. التنسيق البيانات اللازمة للقياس يتم جمعها من المنفذ المتوازي للكمبيوتر. من خلال تحليل البيانات من محاور X و Y باستخدام برنامج RapidForm 2004 التجاري ، يتم تحديد الخطأ الدائري.