|
Qurilish tamoyillari va rivojlanish tendentsiyalari
Mexatronikani rivojlantirish butun dunyoda zamonaviy fan va texnikaning ustuvor
yo'nalishi hisoblanadi. Mamlakatimizda yangi avlod robotlarini yaratish uchun asos
bo'lgan mexatronik texnologiyalar Rossiya Federatsiyasining muhim texnologiyalari
qatoriga kiritilgan.
Yangi avlod mexatronik modullari va tizimlariga qo'yiladigan dolzarb talablar qatoriga
quyidagilar kiradi: sifat jihatidan yangi xizmat va funktsional vazifalarni bajarish;
murakkab tizimlarni boshqarishning yangi usullari asosida o'zgaruvchan va noaniq
tashqi muhitdagi aqlli xatti-harakatlar; texnologik komplekslarning mahsuldorligining
yangi darajasiga erishish uchun ultra yuqori tezliklar; mikro va
nanotexnologiyalargacha bo'lgan yangi aniq texnologiyalarni tatbiq etish uchun yuqori
aniqlikdagi harakatlar; mikromashinalardan foydalanishga asoslangan inshootlarning
ixchamligi va miniatizatsiyasi; yangi kinematik tuzilmalar va tizimli kelishuvlarga
asoslangan ko'p o'qli mexanik tizimlarning samaradorligini oshirish.
Mexatronik modullar va tizimlarning konstruktsiyasi bir vaqtning o'zida muhandislik,
energiya va axborotning ko'p bosqichli konvertatsiyasini yo'q qilish, mexanik birliklarni
raqamli elektron birliklar va kontrollerlar bilan bitta modulga konstruktiv birlashtirish
printsiplariga asoslanadi.
Dizaynning asosiy printsipi - bu oddiy mexanik elementlarning elektron, kompyuter,
axborot va aqlli komponentlar va texnologiyalar bilan o'zaro ta'siriga asoslangan
murakkab mexanik qurilmalardan birlashgan echimlarga o'tish. Kompyuter va aqlli
qurilmalar mexatronik tizimga moslashuvchanlikni beradi, chunki ular yangi vazifani
bajarish uchun osongina qayta dasturlashtirilishi mumkin va ular tashqi muhit ta'sirida
o'zgaruvchan va noaniq omillar ta'sirida tizim xususiyatlarini optimallashtirishga qodir.
Shuni ta'kidlash kerakki, so'nggi yillarda bunday qurilmalarning narxi doimiy ravishda
pasayib bormoqda, ayni paytda ularning funktsional imkoniyatlari kengaygan.
Mexatronikaning rivojlanish tendentsiyalari har xil fizik xarakterdagi qurilmalarning
texnik va texnologik integratsiyasi muammolarini hal qilish uchun yangi fundamental
yondashuvlar va muhandislik usullarining paydo bo'lishi bilan bog'liq. Yangi avlod
murakkab mexatronik tizimlarining maketi ijro etuvchi va aqlli elementlarni bir tanada
birlashtirgan aqlli modullardan ("mexatronik kublar") shakllangan. Tizimlarning
harakatini boshqarish mexatronik muammolar echimini va kompyuter va aqlli
boshqarish usullarini amalga oshiradigan maxsus dasturiy ta'minotni
qo'llab-quvvatlash uchun axborot muhitidan foydalangan holda amalga oshiriladi.
Mexatronik modullarning tizimli tasnifi shakl. 2018-04-02 121 2.
Harakat moduli - bu mexanik va elektr (elektr) qismlarini o'z ichiga olgan tizimli va
funktsional jihatdan mustaqil elektromexanik birlik bo'lib, ular alohida birlik sifatida
yoki boshqa modullar bilan har xil kombinatsiyalarda ishlatilishi mumkin. Harakat
moduli va umumiy sanoat elektr qo'zg'aluvchisi o'rtasidagi asosiy farq mexanik
harakatlantiruvchi elementlarning biri sifatida dvigatel o'qidan foydalanish
hisoblanadi. Tishli dvigatel, g'ildirakli dvigatel, barabanli dvigatel, dastgoh ish milini
harakat modullariga misol qilib keltirish mumkin.
Tishli dvigatellar tarixiy ravishda ommaviy ravishda ishlab chiqarila boshlangan va
hozirgacha haydovchilarda keng qo'llaniladigan, ularning tuzilishi printsipiga ko'ra
birinchi mexatronik modullardir.
turli xil mashinalar
va mexanizmlar. Redüktörlü
motorda, mil, vosita va harakat konvertori uchun tizimli ravishda yagona element
bo'lib, an'anaviy ulanishni yo'q qiladi va shu bilan ixchamlikka erishadi; shu bilan birga,
ulanish qismlari soni, shuningdek o'rnatish, disk raskadrovka va ishga tushirish
xarajatlari sezilarli darajada kamayadi. Redüktörlü motorlarda, sincap kafesli rotorlu va
sozlanishi mil tezligi konverteri bo'lgan asenkron motorlar, bir fazali motorlar va
doimiy motorlar ko'pincha elektr motorlari sifatida ishlatiladi. Harakat transduserlari
sifatida silindrsimon va konusning uzatmalari, chuvalchangsimon tishli qutilar,
sayyora, to'lqin va vint uzatmalaridan foydalaniladi. To'satdan haddan tashqari
yuklanishdan himoya qilish uchun moment cheklovchilar o'rnatiladi.
Mexatronik harakat moduli bu boshqariladigan motorni, mexanik va axborot
moslamalarini o'z ichiga olgan tizimli va funktsional jihatdan mustaqil mahsulotdir
(2-rasm). Ushbu ta'rifdan kelib chiqqan holda, harakat moduli bilan taqqoslaganda,
axborot moslamasi qo'shimcha ravishda mexanik harakat moduliga qo'shilgan. Axborot
qurilmasiga teskari signal signallari, shuningdek signallarni qayta ishlash uchun
elektron birliklar kiradi. Bunday datchiklarga misol sifatida fotopuls impulslari
(enkoderlar), optik o'lchagichlar, aylanuvchi transformatorlar, kuch va moment
sensorlari va boshqalar kiradi.
Mexatronik harakat modullarini rivojlantirishning muhim bosqichi "dvigatel bilan
ishlaydigan korpus" tipidagi modullarni ishlab chiqish edi. Bunday tuzilish modullari
texnologik mexatronik tizimlar uchun alohida ahamiyatga ega bo'lib, uning
harakatining maqsadi ishchi organning ish ob'ektiga yo'naltirilgan harakatini amalga
oshirishdir. "Dvigatel ishlaydigan korpus" tipidagi mexanik harakat modullari
dvigatel-shpindel deb nomlangan dastgohlarda keng qo'llaniladi.
Aqlli mexatronik modul (IMM) - bu dvigatel, mexanik, informatsion, elektron va
boshqaruv qismlarini sinergetik integratsiyasi orqali qurilgan tizimli va funktsional
jihatdan mustaqil mahsulot.
Shunday qilib, mexatronik harakat modullari bilan taqqoslaganda, boshqaruv va quvvat
moslamalari qo'shimcha ravishda IMM dizayniga kiritilgan.
elektron qurilmalar
, bu
modullarga intellektual xususiyatlarni beradi (2-rasm). Bunday qurilmalar guruhiga
raqamli hisoblash moslamalari (mikroprotsessorlar, signal protsessorlari va boshqalar),
elektron quvvat konvertorlari, interfeys va aloqa moslamalari kiradi.
Aqlli mexatronik modullardan foydalanish mexatronik tizimlar va komplekslarga bir
qator asosiy afzalliklarni beradi: IMMning yuqori harakatlanish darajalarini nazarda
tutmasdan, murakkab harakatlarni mustaqil ravishda bajarish qobiliyati, bu
modullarning avtonomiyasini, mexatronikning egiluvchanligi va yashash qobiliyatini
oshiradi. o'zgaruvchan va noaniq atrof-muhit sharoitida ishlaydigan tizimlar;
mexatronik tizimning shovqin immunitetini oshirishga va uni tezda qayta
konfiguratsiyalashga imkon beradigan modullar va markaziy boshqaruv bloki
o'rtasidagi aloqani soddalashtirish (simsiz aloqaga o'tishga qadar); nosozliklarni
kompyuter diagnostikasi va favqulodda va g'ayritabiiy ish rejimlarida avtomatik himoya
qilish tufayli mexanik tizimlarning ishonchliligi va xavfsizligini oshirish; tarmoq
usullari, dasturiy ta'minot va platformalar asosida IMM asosida tarqatilgan boshqaruv
tizimlarini yaratish
shaxsiy kompyuterlar
va tegishli dasturiy ta'minot; to'g'ridan-to'g'ri
ijro etuvchi darajadagi boshqarish nazariyasining zamonaviy usullaridan foydalanish
(moslashuvchan, aqlli, maqbul), bu aniq amalga oshirishda boshqarish jarayonlarining
sifatini sezilarli darajada oshiradi; IMM-ga kiritilgan quvvat konvertorlarini
intellektualizatsiya qilish, to'g'ridan-to'g'ri harakatni boshqarish, favqulodda holatlarda
modulni himoya qilish va nosozliklar diagnostikasi uchun intellektual funktsiyalarni
mexatronik modulda amalga oshirish uchun; Mexatronik modullar uchun datchiklarni
intellektualizatsiya qilish shovqinlarni filtrlash, kalibrlash, kirish / chiqish
xususiyatlarini chiziqli yo'naltirish, o'zaro bog'liqliklarning kompensatsiyasi, gisterez va
sensor modulining o'zida nol dreyfni dasturiy ta'minot bilan ta'minlab, yuqori o'lchov
aniqligiga erishishga imkon beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
