https://wiki.tntu.edu.ua/api.php?action=feedcontributions&user=Leometal&feedformat=atomWiki ТНТУ - Внесок користувача [uk]2024-03-28T18:01:01ZВнесок користувачаMediaWiki 1.30.0https://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A2%D0%97%D0%90_(%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BC%D0%BE%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)&diff=23218ТЗА (гідропневмоавтоматика)2017-06-20T14:02:57Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div>{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" align="center" width="300" class="wikitable"<br />
|-<br />
|style="background-color: #DADADA;"|'''ВИКЛАДАЧ:'''||[[Користувач:Шкодзінський О.К.|<big>Шкодзінський О.К.</big>]]<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
<br />
<noinclude>[[Категорія:Автоматизація технологічних процесів і виробництв]]</noinclude><br />
<br />
'''[[Рекомендований формат статті]]'''<br />
<br />
Теми статей, рекомендованих до написання.<br />
<br />
# [[Аксіально-поршневі гідромашини]]<br />
# [[Гідророзподільник]]<br />
# [[Дросель]]<br />
# [[Редукційний клапан]]<br />
# [[Зворотний клапан]]<br />
# [[Запобіжний клапан]]<br />
# [[Регулятор витрати]] = [[Клапан регулятор витрати]]<br />
# [[Регулятор тиску]] = [[Клапан регулятор тиску]]<br />
# [[Поршневий компресор]]<br />
# [[Гідравлічний підсилювач]]<br />
# [[Гідропередача]]<br />
# [[Гідротрансформатор]]<br />
# [[Гідромуфта]]<br />
# [[Гідростатичний підшипник]]<br />
# [[Гідродинамічний підшипник]]<br />
# [[Гвинтовий компресор]]<br />
# [[Двигун]] - маються на увазі усі види двигунів (вн.згор, гідр. пневм, електр....)<br />
# [[Вакуумний насос]]<br />
# [[Молекулярний насос]]<br />
# [[Іонний насос]]<br />
# [[Витратомір]]<br />
# [[Датчик тиску]]<br />
# [[Принципова гідравлічна схема]] - все що стосується правил виконання схем з дотриманням ГОСТ<br />
# [[Датчик рівня]]<br />
# [[Кульовий кран]]<br />
# [[Ежекційний насос]]<br />
# [[Рухоме ущільнення]]<br />
# [[Гідроакумулятор]]<br />
# [[Поршень]]<br />
# [[Гідропідсилювач керма]]<br />
# [[Значення динамічного коефіцієнта в'язкості]]<br />
# [[Витратоміри]]<br />
# [[Ущільнення нерухомих з'єднань]]<br />
# [[Гідроциліндри]]<br />
# [[Маслорозпилювач]]<br />
# [[Облік рідин у потоках]]<br />
# [[Парова турбіна]]<br />
# [[Лопатевий насос осьового типу]]<br />
# [[Відцентровий лопатевий насос]]<br />
# [[Витратомір постійного перепаду тиску]]<br />
# [[Витратомір змінного перепаду тиску]]<br />
# [[Тахометричний витратомір]]<br />
# [[Ефект Коанда]]<br />
# [[Ущільнення кільцями]] (o'ring)<br />
# [[Лабіринтні ущільнення]]<br />
# [[Гідравлічний амортизатор]]<br />
# [[Рідинний демпфер]]<br />
# [[Реактивне сопло]]<br />
# [[Гідравлічне реле]]<br />
# [[Крильчастий рушій судна]]<br />
# [[Водометний рушій судна]]<br />
# [[Гребний гвинт регульованого кроку]]<br />
# [[Вентилятори]]<br />
# [[Пластинчастий насос]]<br />
# [[Насос-дозатор]]<br />
# [[Дозатори]]<br />
# [[Вологовіддільник]]<br />
# [[Методи дозування рідин]]<br />
# [[Фонтан Герона]]<br />
# [[Діафрагмові (мембранні) насоси]]<br />
# [[Перистальтичний насос]]<br />
# [[Пневматична підвіска транспортного засобу]]<br />
# [[Гідравлічна підвіска транспортного засобу]]<br />
# [[Гідропневматична підвіска транспортного засобу]]<br />
# [[Гідропривод слідкуючої дії]]<br />
# [[Гідромотор]]<br />
# [[Рідкі мастильні матеріали]]<br />
# [[Пластичні мастильні матеріали]]<br />
# [[Класифікація мастильних систем]]<br />
# [[Централізовані гідравлічні мастильні системи]]<br />
# [[Інформаційні елементи гідравлічних мастильних систем]]<br />
# [[Кранові розподільники]]<br />
# [[Реле тиску]]<br />
# [[Контроль чистоти робочих рідин]]<br />
# [[Електрогідравлічний підсилювач]]<br />
# [[Способи монтажу гідроапаратури]]<br />
# [[Турбінні витратоміри]]<br />
# [[Поплавцеві витратоміри]]<br />
# [[Контроль тиску в гідросистемах]]<br />
# [[Вакуумні захоплювачі]]<br />
# [[Струменеві датчики положення]]<br />
# [[Пневмоклапани витримки часу]]<br />
# [[Системи позиціювання у гідроприводі]]<br />
# [[Методики проектування пневматичних схем]]<br />
# [[Методи регулювання швидкості гідроприводу]]<br />
# [[Рідинні пружини]]<br />
# [[Кулачкові ротаційні насоси]]<br />
# [[Гвинтові насоси]]<br />
# [[Струминні насоси]]<br />
# [[Кондиціонери робочої рідини]]<br />
# [[Системи підготовки стисненого повітря]]<br />
# [[Методи контролю швидкості руху пневмодвигуна]]<br />
# [[Гідропідсилювачі із струминною трубкою]]<br />
# [[Ущільнення поршнів і штоків гідроциліндрів]]<br />
# [[Високомоментні гідромотори]]</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A2%D0%97%D0%90_(%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BC%D0%BE%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)&diff=23217ТЗА (гідропневмоавтоматика)2017-06-20T14:00:00Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div>{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" align="center" width="300" class="wikitable"<br />
|-<br />
|style="background-color: #DADADA;"|'''ВИКЛАДАЧ:'''||[[Користувач:Шкодзінський О.К.|<big>Шкодзінський О.К.</big>]]<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
<br />
<noinclude>[[Категорія:Автоматизація технологічних процесів і виробництв]]</noinclude><br />
<br />
'''[[Рекомендований формат статті]]'''<br />
<br />
Теми статей, рекомендованих до написання.<br />
<br />
# [[Аксіально-поршневі гідромашини]]<br />
# [[Гідророзподільник]]<br />
# [[Дросель]]<br />
# [[Редукційний клапан]]<br />
# [[Зворотний клапан]]<br />
# [[Запобіжний клапан]]<br />
# [[Регулятор витрати]] = [[Клапан регулятор витрати]]<br />
# [[Регулятор тиску]] = [[Клапан регулятор тиску]]<br />
# [[Поршневий компресор]]<br />
# [[Гідравлічний підсилювач]]<br />
# [[Гідропередача]]<br />
# [[Гідротрансформатор]]<br />
# [[Гідромуфта]]<br />
# [[Гідростатичний підшипник]]<br />
# [[Гідродинамічний підшипник]]<br />
# [[Гвинтовий компресор]]<br />
# [[Двигун]] - маються на увазі усі види двигунів (вн.згор, гідр. пневм, електр....)<br />
# [[Вакуумний насос]]<br />
# [[Молекулярний насос]]<br />
# [[Іонний насос]]<br />
# [[Витратомір]]<br />
# [[Датчик тиску]]<br />
# [[Принципова гідравлічна схема]] - все що стосується правил виконання схем з дотриманням ГОСТ<br />
# [[Датчик рівня]]<br />
# [[Кульовий кран]]<br />
# [[Ежекційний насос]]<br />
# [[Рухоме ущільнення]]<br />
# [[Гідроакумулятор]]<br />
# [[Поршень]]<br />
# [[Гідропідсилювач керма]]<br />
# [[Значення динамічного коефіцієнта в'язкості]]<br />
# [[Витратоміри]]<br />
# [[Ущільнення нерухомих з'єднань]]<br />
# [[Гідроциліндри]]<br />
# [[Маслорозпилювач]]<br />
# [[Облік рідин у потоках]]<br />
# [[Парова турбіна]]<br />
# [[Лопатевий насос осьового типу]]<br />
# [[Відцентровий лопатевий насос]]<br />
# [[Витратомір постійного перепаду тиску]]<br />
# [[Витратомір змінного перепаду тиску]]<br />
# [[Тахометричний витратомір]]<br />
# [[Ефект Коанда]]<br />
# [[Ущільнення кільцями]] (o'ring)<br />
# [[Лабіринтні ущільнення]]<br />
# [[Гідравлічний амортизатор]]<br />
# [[Рідинний демпфер]]<br />
# [[Реактивне сопло]]<br />
# [[Гідравлічне реле]]<br />
# [[Крильчастий рушій судна]]<br />
# [[Водометний рушій судна]]<br />
# [[Гребний гвинт регульованого кроку]]<br />
# [[Вентилятори]]<br />
# [[Пластинчастий насос]]<br />
# [[Насос-дозатор]]<br />
# [[Дозатори]]<br />
# [[Вологовіддільник]]<br />
# [[Методи дозування рідин]]<br />
# [[Фонтан Герона]]<br />
# [[Діафрагмові (мембранні) насоси]]<br />
# [[Перистальтичний насос]]<br />
# [[Пневматична підвіска транспортного засобу]]<br />
# [[Гідравлічна підвіска транспортного засобу]]<br />
# [[Гідропневматична підвіска транспортного засобу]]<br />
# [[Гідропривод слідкуючої дії]]<br />
# [[Гідромотор]]<br />
# [[Рідкі мастильні матеріали]]<br />
# [[Пластичні мастильні матеріали]]<br />
# [[Класифікація мастильних систем]]<br />
# [[Централізовані гідравлічні мастильні системи]]<br />
# [[Інформаційні елементи гідравлічних мастильних систем]]<br />
# [[Кранові розподільники]]<br />
# [[Реле тиску]]<br />
# [[Контроль чистоти робочих рідин]]<br />
# [[Електрогідравлічний підсилювач]]<br />
# [[Способи монтажу гідроапаратури]]<br />
# [[Турбінні витратоміри]]<br />
# [[Поплавцеві витратоміри]]<br />
# [[Контроль тиску в гідросистемах]]<br />
# [[Вакуумні захоплювачі]]<br />
# [[Струменеві датчики положення]]<br />
# [[Пневмоклапани витримки часу]]<br />
# [[Системи позиціювання у гідроприводі]]<br />
# [[Методики проектування пневматичних схем]]<br />
# [[Методи регулювання швидкості гідроприводу]]<br />
# [[Рідинні пружини]]<br />
# [[Кулачкові ротаційні насоси]]<br />
# [[Гвинтові насоси]]<br />
# [[Струминні насоси]]<br />
# [[Кондиціонери робочої рідини]]<br />
# [[Системи підготовки стисненого повітря]]<br />
# [[Методи контролю швидкості руху пневмодвигуна]]<br />
# [[Гідропідсилювачі із струминною трубкою]]<br />
# [[Ущільнення поршнів і штоків гідроциліндрів]]<br />
# [[Високомірні гідромотори]]</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=Arduino_GPS_shield&diff=22997Arduino GPS shield2017-06-05T11:48:05Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div>[[Файл:Arduino GPS shield.jpg|250px|thumb|rigth|Arduino GPS shield]]<br />
<br />
[[Файл:Arduino GPS Shield Full.jpg|250px|thumb|rigth|Підключений ''Arduino GPS shield'' до плати Arduino]]<br />
<br />
<br />
'''Arduino GPS shield''' - це плата з '''GPS''' модулем, розроблена для отримання сигналу від супутників системи '''GPS''' (''Global Position System''), яка також містить в собі '''SD інтерфейс''', що надзвичайно зручно для запису положення на '''SD карти'''.<br />
<br />
Напруга живлення 5В/3.3В робить її сумісною з платами: ''Arduino, Leaf Maple, IFlat32'' та іншими ''Arduino''-сумісними платами.<br />
<br />
Шілд має компактний форм-фактор, високу продуктивність і низьке енргоспоживання.<br />
<br />
Використовується популярний '''Sirf Star III''' чіп, який може приймати до 20 супутників одночасно і використовує '''TTFF''' (''Time to first fix'') при слабкому сигналі.<br />
<br />
Базою для створення цієї плати слугував популярний GPS-модуль '''"EB-365"'''.<br />
<br />
Модуль реалізований за допомогою стандартного протоколу передачі даних позиціювання '''NMEA''' через послідовний порт.<br />
<br />
GPS-модуль визначає географічні координати, висоту над рівнем моря, швидкість переміщення, дату і час ''UTC''.<br />
<br />
== Характеристики ==<br />
<br />
*Побудований на базі популярного GPS модуля ''ЕВ-365''. <br />
*Виводи ''RX'', ''T''X модуля можуть бути підключені к виводів ''D0-D7'' Arduino шляхом переключення перемичок на гребенці;<br />
*Роз'єм ''Micro SD'';<br />
*Роз'єм для активної антени з високою чуттєвістю, сумісний з нормальною антеною;<br />
*Екстремально швидкий час ''TTFF'' при низькому рівні сигналу;<br />
*''UART'' інтерфейс;<br />
*Напруга живлення ''5В/3.3В''<br />
*Діпазон робочих температур: від ''-40℃'' до ''+85℃''<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:ТаблицяGps.png|500px|thumb|left]]<br />
<br />
[[Файл:Arduino_GPS_shield_схема.jpg|500px|thumb|center|Схема Arduino GPS shield]]<br />
<br />
<br />
== Застосування ==<br />
<br />
[[Файл:GPScar.jpg|250px|thumb|rigth|Приклад застосування пристрою Arduino із модулем ''Arduino GPS shield'' в автомобілі]]<br />
<br />
[[Файл:Arduino GPS LCD full.jpeg|300px|thumb|rigth|Пристрій Arduino. Відображення місцезнаходження та швидкості руху]]<br />
<br />
[[Файл:Arduino_GPS_LCD.jpg|250px|thumb|rigth|Відображення географічних координат пристрою Arduino]]<br />
<br />
*'''Автомобільна навігація''':<br />
Автомобілі, спортивні автоперегони, пошта, автобуси, громадський транспорт та ін.<br />
<br />
*'''Морська навігація''':<br />
Кораблі, лайнери, катери та ін.<br />
<br />
*'''Залізнична навігація''':<br />
Поїзди, диспечерські установи для контролю за рухом залізничного транспорту.<br />
<br />
*'''Персональне місцезнаходження''':<br />
Захоплення ентузіастів, туристичне приладдя<br />
<br />
*'''Створення програм та систем прокладання маршрутів''':<br />
GPS-навігатори.<br />
<br />
== Переваги над іншими модулями GPS ==<br />
<br />
*'''Низька вартість'''<br />
<br />
У порівнянні зі схожими апратними платформами, плати Arduino мають відносно низьку вартість: готові модулі Arduino не дорожчі 50$, а можливість власноруч зібрати плату дозволяє максимально зекономити кошти і отримати пристрій за мінімальну ціну.<br />
<br />
*'''Кросплатформеність'''<br />
<br />
Програмне забезпечення Arduino працює на операційних системах '''''Windows, Macintosh OSX''''' та '''''Linux''''', в той, коли більшість подібних систем орієнтовані на роботу лише на '''''Windows'''''.<br />
<br />
*'''Просте середовище програмування'''<br />
<br />
Середовище програмування Arduino зрозуміле і просте для початківців і в той же час гнучке для досвідчених користувачів.<br />
<br />
*'''Розширене програмне забезпечення з відкритим серцевим кодом'''<br />
<br />
Програмне забезпечення Arduino має відкритий вихідний код, завдяки якому досвідчені програмісти можуть змінювати і доповнювати його, а можливості мови Ардуіно можна розширювати за допомогою С++ бібліотек.<br />
Оскільки мова програмування Arduino заснована на мові ''AVR C'', то користувачі можуть користуватися мовою програмування ''С'' або безпосередньо вставляти фрагменти коду в програми Arduino.<br />
<br />
== Недоліки Arduino GPS модуля ==<br />
<br />
*Низька надійсність в екстремальних умовах використання<br />
<br />
*Громіздкість та великі розміри плати в порівнянні з іншими GPS-модулями<br />
<br />
*Скомпільована програма на мові Arduino займає більше пам'яті в порівнянні з іншими мовами через надлишню "перевірку на ідіота" в бібліотеках Arduino, яка призначена для початківців.<br />
<br />
<br />
== Програмування. Приклад програми. ==<br />
<br />
<br />
''В даному прикладі використаємо Arduino GPS shield від libelium.com''<br />
<br />
*Підключити GPS-шілд до Arduino, а плату до комп'ютера та завантажити наступну програму в мікроконтролер:<br />
<br />
<br />
'''КОД ПРОГРАМИ'''<br />
''<br />
// include the SoftwareSerial library<br />
#include <SoftwareSerial.h><br />
<br />
// Constants<br />
#define rxPin 9 //rx pin in gps connection<br />
#define txPin 8 //tx pin in gps connection<br />
<br />
// set up the serial port<br />
SoftwareSerial gps = SoftwareSerial(rxPin, txPin);<br />
<br />
// variables<br />
byte byteGPS = 0;<br />
int i = 0;<br />
int h = 0;<br />
<br />
// Buffers for data input<br />
char inBuffer[300] = "";<br />
char GPS_RMC[100]="";<br />
char GPS_GGA[100]="";<br />
<br />
void setup()<br />
{<br />
<br />
//setup for mySerial port<br />
pinMode(rxPin, INPUT);<br />
pinMode(txPin, OUTPUT);<br />
gps.begin(4800);<br />
<br />
//setup for Serial port<br />
Serial.begin(19200);<br />
<br />
delay(1000);<br />
}<br />
<br />
void loop()<br />
{<br />
// Read the RMC sentence from GPS<br />
byteGPS = 0;<br />
byteGPS = gps.read();<br />
<br />
while(byteGPS != 'R')<br />
{<br />
byteGPS = gps.read();<br />
}<br />
<br />
GPS_RMC[0]='$';<br />
GPS_RMC[1]='G';<br />
GPS_RMC[2]='P'; <br />
GPS_RMC[3]='R';<br />
<br />
i = 4;<br />
<br />
while(byteGPS != '*'<br />
{ <br />
byteGPS = gps.read(); <br />
inBuffer[i]=byteGPS;<br />
GPS_RMC[i]=byteGPS;<br />
i++; <br />
}<br />
<br />
// Read GGA sentence from GPS<br />
<br />
byteGPS = 0;<br />
byteGPS = gps.read();<br />
<br />
while(byteGPS != 'A')<br />
{<br />
byteGPS = gps.read();<br />
}<br />
GPS_GGA[0]='$';<br />
GPS_GGA[1]='G';<br />
GPS_GGA[2]='P'; <br />
GPS_GGA[3]='G';<br />
GPS_GGA[4]='G';<br />
GPS_GGA[5]='A';<br />
<br />
i = 6;<br />
<br />
while(byteGPS != '*')<br />
{ <br />
byteGPS = gps.read(); <br />
inBuffer[i]=byteGPS;<br />
GPS_GGA[i]=byteGPS;<br />
i++; <br />
} <br />
<br />
// print the GGA sentence to USB<br />
Serial.print("GGA sentence: ");<br />
<br />
h = 0;<br />
<br />
while(GPS_GGA[h] != 42)<br />
{<br />
Serial.print(GPS_GGA[h],BYTE);<br />
h++;<br />
}<br />
<br />
Serial.println();<br />
<br />
// print the RMC sentence to USB<br />
Serial.print("RMC sentence: ");<br />
<br />
h = 0;<br />
<br />
while(GPS_RMC[h] != 42)<br />
{<br />
Serial.print(GPS_RMC[h],BYTE);<br />
h++;<br />
}<br />
Serial.println();<br />
}<br />
<br />
''<br />
<br />
----<br />
<br />
Результат виконання програми ми побачимо на екрані комп'ютера:<br />
<br />
[[Файл:ResultGPS.jpg|500px|thumb|center|Результат виконання програми]]<br />
<br />
----<br />
<br />
<br />
Налаштуваня GPS-шілда здійснюється за допомогою '''''NMEA''' команд'', через які можна активувати або деактивувати деякі параметри чипа:<br />
<br />
''GGA, GLL, GSA, GSV, RMC'' та ''VTG''.<br />
<br />
*'''Приклад'''<br />
<br />
GGA:<br />
Activate => $PSRF103,00,00,01,01*25<br />
Deactivate =>$PSRF103,00,00,00,01*24<br />
<br />
GLL:<br />
Activate => $PSRF103,01,00,01,01*24<br />
Deactivate => $PSRF103,01,00,00,01*25<br />
<br />
----<br />
<br />
== Підключення GPS модуля до Arduino (режим USB шлюза) ==<br />
<br />
*Для підключення модуля GPS в режимі шлюза, необхідно витягнути мікроконтролер '''Atmega''' із плати Arduino.<br />
<br />
Цим самим послідовний порт GPS-модуля буде напряму підключений до USB.<br />
<br />
*Під'єднайте GPS-шілд до плати Arduino. Після підключення потрібно подати на нього живлення. <br />
<br />
Для цього використайте два невеликих провода (''червоний'' '''5V''' і ''чорний'' '''GND''').<br />
<br />
[[Файл:tutorial_gps.jpg|300px|thumb|center|Приклад підключення]]<br />
<br />
*Підключіть Arduino до USB-порту комп'ютера, запустить програуму для прослуховування послідовного порта. Використайте наступні конфігурації серійного <br />
порта: 4800 бод, 8 біт даних, без перевірки парності, 1 стоп-біт, без керування потоком (''4800 baud, 8 data bits, no parity, 1 stop bit, no flow control'').<br />
<br />
На термінал будуть поступати дані з модуля – координати, висота і т.д.<br />
<br />
[[Файл:tutorial_gps2.jpg|300px|thumb|center|Результат виконання]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br>1. http://www.compoexpress.com/modules-and-sensors/gps-gprs/arduino-gps-shield.html<br />
<br>2. https://arduino-ua.com/prod171-Arduino_GPS_shield<br />
<br>3. http://arduino.ua/<br />
<br>4. https://jt5.ru/examples/arduino-gps/</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Tutorial_gps2.jpg&diff=22992Файл:Tutorial gps2.jpg2017-06-05T11:28:50Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Tutorial_gps.jpg&diff=22991Файл:Tutorial gps.jpg2017-06-05T11:24:35Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:ResultGPS.jpg&diff=22990Файл:ResultGPS.jpg2017-06-05T10:58:33Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Arduino_GPS_LCD_full.jpeg&diff=22989Файл:Arduino GPS LCD full.jpeg2017-06-05T09:42:30Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Arduino_GPS_LCD.jpg&diff=22988Файл:Arduino GPS LCD.jpg2017-06-05T09:38:34Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=Arduino_GPS_shield&diff=22987Arduino GPS shield2017-06-04T20:16:42Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div>[[Файл:Arduino GPS shield.jpg|200px|thumb|rigth|Arduino GPS shield]]<br />
<br />
'''Arduino GPS shield''' - це плата з '''GPS''' модулем, розроблена для отримання сигналу від супутників системи '''GPS''' (''Global Position System''), яка так же містить в собі '''SD інтерфейс''', що надзвичайно зручно для запису положення на '''SD карти'''. Напруга живлення 5В/3.3В робить її сумісною з платами: ''Arduino, Leaf Maple, IFlat32'' та іншими ''Arduino''-сумісними платами.<br />
Шілд має компактний форм-фактор, високу продуктивність і низьке енргоспоживання.<br />
Використовується популярний '''Sirf Star III''' чіп, який може приймати до 20 супутників одночасно і використовує '''TTFF''' (''Time to first fix'') при слабкому сигналі.<br />
<br />
Базою для створення цієї плати слугував популярний GPS-модуль '''"EB-365"'''.<br />
<br />
== Характеристики ==<br />
<br />
*Побудований на базі популярного GPS модуля ''ЕВ-365''. <br />
*Виводи ''RX'', ''T''X модуля можуть бути підключені к виводів ''D0-D7'' Arduino шляхом переключення перемичок на гребенці;<br />
*Роз'єм ''Micro SD'';<br />
*Роз'єм для активної антени з високою чуттєвістю, сумісний з нормальною антеною;<br />
*Екстремально швидкий час ''TTFF'' при низькому рівні сигналу;<br />
*''UART'' інтерфейс;<br />
*Діпазон робочих температур: від -40℃ до +85℃<br />
<br />
<br />
<br />
[[Файл:ТаблицяGps.png|500px|thumb|left]]<br />
<br />
[[Файл:Arduino_GPS_shield_схема.jpg|500px|thumb|center|Схема Arduino GPS shield]]<br />
<br />
<br />
== Застосування ==<br />
<br />
[[Файл:GPScar.jpg|200px|thumb|rigth|Приклад застосування пристрою Arduino із модулем ''Arduino GPS shield'' в автомобілі]]<br />
<br />
<br />
*'''Автомобільна навігація''':<br />
Автомобілі, спортивні автоперегони, пошта, автобуси, громадський транспорт та ін.<br />
<br />
*'''Морська навігація''':<br />
Кораблі, лайнери, катери та ін.<br />
<br />
*'''Залізнична навігація''':<br />
Поїзди, диспечерські установи для контролю за рухом залізничного транспорту.<br />
<br />
*'''Персональне місцезнаходження''':<br />
Захоплення ентузіастів, туристичне приладдя<br />
<br />
*'''Створення програм та систем прокладання маршрутів''':<br />
GPS-навігатори.<br />
<br />
== Переваги над іншими модулями GPS ==<br />
<br />
*'''Низька вартість'''<br />
<br />
У порівнянні зі схожими апратними платформами, плати Arduino мають відносно низьку вартість: готові модулі Arduino коштують не дорожче 50$, а можливість власноруч зібрати плату дозволяє максимально зекономити кошти і отримати пристрій за мінімальну ціну.<br />
<br />
*'''Кросплатформеність'''<br />
<br />
Програмне забезпечення Arduino працює на операційних системах '''''Windows, Macintosh OSX''''' та '''''Linux''''', в той, коли більшість подібних систем орієнтовані на роботу лише на '''''Windows'''''.<br />
<br />
*'''Просте середовище програмування'''<br />
<br />
Середовище програмування Arduino зрозуміле і просте для початківців і в той же час гнучке для досвідчених користувачів.<br />
<br />
*'''Розширене програмне забезпечення з відкритим серцевим кодом'''<br />
<br />
Програмне забезпечення Arduino має відкритий вихідний код, завдяки якому досвідчені програмісти можуть змінювати і доповнювати його, а можливості мови Ардуіно можна розширювати за допомогою С++ бібліотек.<br />
Оскільки мова програмування Arduino заснована на мові ''AVR C'', то користувачі можуть користуватися мовою програмування ''С'' або безпосередньо вставляти фрагменти коду в програми Arduino.<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br>1. http://www.compoexpress.com/modules-and-sensors/gps-gprs/arduino-gps-shield.html<br />
<br>2. https://arduino-ua.com/prod171-Arduino_GPS_shield<br />
<br>3. http://arduino.ua/<br />
<br>4.</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Arduino_GPS_Shield_Full.jpg&diff=22986Файл:Arduino GPS Shield Full.jpg2017-06-04T19:13:18Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%A2%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%86%D1%8FGps.png&diff=22985Файл:ТаблицяGps.png2017-06-04T19:12:41Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=Arduino_GPS_shield&diff=22984Arduino GPS shield2017-06-04T18:25:59Z<p>Leometal: Створена сторінка: '''Arduino GPS shield''' - це плата з '''GPS''' модулем, розроблена для отримання сигналу від супутникі...</p>
<hr />
<div>'''Arduino GPS shield''' - це плата з '''GPS''' модулем, розроблена для отримання сигналу від супутників системи '''GPS''' (''Global Position System''), яка так же містить в собі '''SD інтерфейс''', що надзвичайно зручно для запису положення на '''SD карти'''. Напруга живлення 5В/3.3В робить її сумісною з платами: ''Arduino, Leaf Maple, IFlat32'' та іншими ''Arduino''-сумісними платами.<br />
Шілд має компактний форм-фактор, високу продуктивність і низьке енргоспоживання.<br />
Використовується популярний '''Sirf Star III''' чіп, який може приймати до 20 супутників одночасно і використовує '''TTFF''' (''Time to first fix'') при слабкому сигналі.<br />
[[Файл:Arduino GPS shield.jpg|200px|thumb|rigth|Arduino GPS shield]]<br />
<br />
<br />
== Характеристики ==<br />
<br />
*Побудований на базі популярного GPS модуля ''ЕВ-365''. <br />
*Виводи ''RX'', ''T''X модуля можуть бути підключені к виводів ''D0-D7'' Arduino шляхом переключення перемичок на гребенці;<br />
*Роз'єм ''Micro SD'';<br />
*Роз'єм для активної антени з високою чуттєвістю, сумісний з нормальною антеною;<br />
*Екстремально швидкий час ''TTFF'' при низькому рівні сигналу;<br />
*''UART'' інтерфейс;<br />
*Діпазон робочих температур: від -40℃ до +85℃<br />
<br />
[[Файл:Arduino_GPS_shield_схема.jpg|500px|thumb|center|Схема Arduino GPS shield]]<br />
<br />
<br />
== Застосування ==<br />
<br />
[[Файл:GPScar.jpg|200px|thumb|rigth|Приклад застосування пристрою Arduino із модулем ''Arduino GPS shield'' в автомобілі]]<br />
<br />
*Автомобільна навігація<br />
*Морська навігація<br />
*Персональне місцезнаходження<br />
*Створення програм та систем прокладання маршрутів<br />
<br />
== Переваги над іншими модулями GPS ==<br />
<br />
*'''Низька вартість'''<br />
<br />
У порівнянні зі схожими апратними платформами, плати Arduino мають відносно низьку вартість: готові модулі Arduino коштують не дорожче 50$, а можливість власноруч зібрати плату дозволяє максимально зекономити кошти і отримати пристрій за мінімальну ціну.<br />
<br />
*'''Кросплатформеність'''<br />
<br />
Програмне забезпечення Arduino працює на операційних системах '''''Windows, Macintosh OSX''''' та '''''Linux''''', в той, коли більшість подібних систем орієнтовані на роботу лише на '''''Windows'''''.<br />
<br />
*'''Просте середовище програмування'''<br />
<br />
Середовище програмування Arduino зрозуміле і просте для початківців і в той же час гнучке для досвідчених користувачів.<br />
<br />
*'''Розширене програмне забезпечення з відкритим серцевим кодом'''<br />
<br />
Програмне забезпечення Arduino має відкритий вихідний код, завдяки якому досвідчені програмісти можуть змінювати і доповнювати його, а можливості мови Ардуіно можна розширювати за допомогою С++ бібліотек.<br />
Оскільки мова програмування Arduino заснована на мові ''AVR C'', то користувачі можуть користуватися мовою програмування ''С'' або безпосередньо вставляти фрагменти коду в програми Arduino.</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:GPScar.jpg&diff=22983Файл:GPScar.jpg2017-06-04T18:19:41Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Arduino_GPS_shield_%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0.jpg&diff=22982Файл:Arduino GPS shield схема.jpg2017-06-04T18:07:55Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Arduino_GPS_shield.jpg&diff=22981Файл:Arduino GPS shield.jpg2017-06-04T16:55:47Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:Arduino_GPS_shield&diff=22980Обговорення:Arduino GPS shield2017-06-04T12:41:51Z<p>Leometal: Створена сторінка: Герасимів Юрій КТ-41</p>
<hr />
<div>Герасимів Юрій КТ-41</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%97_(%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%86%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D1%96%D0%BD%D0%B0)&diff=22979Проектування систем автоматизації (дисципліна)2017-06-04T12:41:14Z<p>Leometal: /* Тема Модулі мікроконтролерів (Arduino) */</p>
<hr />
<div>== Перелік статей до написання ==<br />
=== Тема 0 ===<br />
* [[Виробнича система]]<br />
* [[Технологічне середовище]]<br />
* [[Комп'ютерно-інтегровані технології]] - зараховано (10 балів)<br />
* [[Керування технологічним процесом]]<br />
<br />
=== Тема 1 === <br />
* [[Ескізний проект]]<br />
* [[Технічний проект]]<br />
* [[Робоча документація]]<br />
=== Тема 2 ===<br />
* [[Конструкторська документація]]<br />
* [[Система автоматичної стабілізації]]<br />
* [[Система програмного регулювання]]<br />
* [[Слідкуюча система керування]]<br />
* [[Система автоматизації]]<br />
* [[Програма і методика випробувань]]<br />
* [[Робоча конструкторська документація]]<br />
<br />
=== Тема 3 ===<br />
* [[Схема]] (за ГОСТ 2.701-2008)<br />
* [[Структурна схема]]<br />
* [[Схема автоматизації функціональна]]<br />
<br />
=== Тема 4 ===<br />
* [[Схема електрична принципова]]<br />
* [[Схема гідравлічна принципова]]<br />
* [[Схема підключення]]<br />
<br />
=== Тема 5 ===<br />
* [[Каркас]]<br />
* [[Щит керування]]<br />
<br />
===Тема 6 ===<br />
* [[Електропроводка]]<br />
* [[Трубна проводка]]<br />
<br />
===Тема 7 ===<br />
* [[Master Terminal Unit]] (MTU)<br />
* [[Remote Terminal Unit]] (RTU)<br />
<br />
=== Тема 8 ===<br />
* [[Modbus]]<br />
* [[Interbus]]<br />
* [[Розумний дім]]<br />
<br />
=== Тема 9 ===<br />
* [[Кліматичні чинники експлуатації обладнання]]<br />
* [[Кліматичні чинники експлуатації обладнання1]]<br />
<br />
=== Тема 10 ===<br />
* [[Специфікація]]<br />
* [[САПР]]<br />
<br />
=== Тема 11 ===<br />
* [[Гнучке виробництво]]<br />
* [[Промислові роботи]]<br />
* [[Побутовий робот]]<br />
* [[Бойовий робот]]<br />
* [[Андроїд (робот)]]<br />
* [[Транспортний робот]]<br />
* [[Безпілотний автомобіль]]<br />
* [[Соціальний робот]]<br />
* [[Сільськогосподарський робот]]<br />
* [[Медичний робот]]<br />
* [[Пристрій керування двигуном]] (ECU скор. від engine control unit)<br />
* [[Бортовий комп'ютер автомобіля]]<br />
<br />
=== Тема Модулі мікроконтролерів (Arduino) ===<br />
* [[Ethernet модуль]]<br />
* [[GSM модуль]]<br />
* [[WiFi модуль]]<br />
* [[ІЧ модуль]]<br />
* [[BLUETOOTH модуль]]<br />
* [[Модуль SD-карти]]<br />
* [[Модуль Джойстика Input Shield]]<br />
* [[Модуль CAN-BUS]]<br />
* [[Arduino GPS shield]]</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22330Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-19T21:15:11Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div><br />
== Вступ ==<br />
<br />
Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній механізації, автоматизації виробництва і транспортних процесів, являється ''позиціювання механізмів і робочих органів машин і обладнання'', тобто це означає переміщення на задану відстань або у задану координатами точку, здійснення руху із заданою швидкодією, зупинок з заданою точністю і фіксація механізмів при наявності зовнішнього навантаження.<br />
<br />
Така задача виникає при програмному керуванні станками і технологічним обладнання, при дистанційному впливі на органи керування транспортних машин, суден і літальних апаратів, при дистанційному і автоматичному регулюванні хімічних, теплових і ядерних процесів, при автоматизації підйомно-транспортних, завантажувально-розвантажувальних і технологічних операцій за допомою роботів і автоматичних маніпуляторів та в багатьох інших випадках.<br />
<br />
<br />
Вирішення задачі позиціювання робочих органів машин і механізмів можна забезпечувати використанням:<br />
<br />
- '''''Аналогових засобів''''', це переважно слідкуючі пристрої з двигунами неперервної дії.<br />
<br />
- '''''Дискретних засобів''''', це в основному покрокові гідродвигуни.<br />
<br />
<br />
== Аналогові гідроприводи. Об'ємні, теплові, слідкуючі. Використання==<br />
<br />
<br />
Широке розповсюдження в техніці отримали '''гідроприводи об’ємної дії'''. <br />
<br />
Принцип роботи об’ємних гідроприводів ґрунтується на переміщенні вихідної ланки під дією тиску, внаслідок зміни об’єму робочого тіла в камері. Як робоче тіло використовуються рідини, гази та їх суміші. Зміна об’єму робочого тіла в камері може здійснюватися за різними схемами.<br />
<br />
Привід, який використовує об’ємне розширення робочої рідини, спричинене нагріванням, може застосовуватися в системах позиціонування. На відміну від вимог до робочої рідини гідроприводів, рідина в тепловому гідроприводі повинна мати високий коефіцієнт об’ємного розширення, а камера має бути майже недеформованою з узгодженими вхідним та вихідним тепловими потоками.<br />
<br />
Зміна об’єму робочого тіла в камері може здійснюватися за різними схемами. Гідравлічні та пневматичні приводи (рис. 1а) використовуються в системах циклової автоматики, системах позиціонування, як слідкувальні приводи.<br />
<br />
<br />
Робоча рідина, яка використовується в гідроприводі, має забезпечувати змащення рухомих ланок, характеризуватися мінімальною залежністю в’язкості від температури для експлуатаційного діапазону температур, високим об’ємним модулем пружності, високими коефіцієнтами теплопровідності і питомої теплоємності, малим коефіцієнтом теплового розширення. <br />
<br />
Вимога до коефіцієнта теплового розширення пов’язана з впливом температури на витратні характеристики гідропристроїв.<br />
<br />
<br />
[[Файл:схема.png]]<br />
<br />
В теплових двигунах зміна об’єму робочого тіла може відбуватися безпосередньо в робочій камері вихідної ланки (двигун внутрішнього згоряння) (рис. 1б), або за рахунок підведення теплової енергії ззовні (рис. 1в). Для теплового приводу, що працює за рахунок температурного розширення робочого тіла, коефіцієнт об’ємного розширення має бути високим, а коефіцієнти теплопровідності і теплоємності — низькими.<br />
<br />
<br />
Більшість теплових двигунів працюють за ''циклом Карно'', де процес охолодження замінений відведенням робочого тіла з робочої камери і здійснюється поза неї. Це пов’язано з тим, що процес нагріву-охолодження в самій камері є дуже енергоємним і малоефективним. <br />
<br />
Схема роботи теплового приводу, у якому нагрівання та охолодження робочого тіла відбувається в робочій камері, може використовуватися в слідкувальних системах для компенсації зміни температури навколишнього середовища та зменшення впливу температури робочої рідини на витратні характеристики пристроїв. Також, такий привід може використовуватися у випадку, коли необхідно проводити стеження за переміщенням джерела теплової енергії.<br />
<br />
Наприклад, геліостанція, оснащена приводом позиціонування ('''трекером'''). Для підвищення ефективності відбору сонячної енергії необхідно забезпечувати падіння сонячних променів на поверхню сонячної панелі під прямим кутом. Це дозволяє підвищити випроміннення на поверхню приймача геліостанції до 50 %.<br />
<br />
<br />
Позиціонування приймача геліостанції проводиться протягом світлового дня, при цьому кут повороту складає менше 180° в горизонтальній площині. Позиціонування проводиться згідно з показаннями диференціального датчика освітленості. З використанням рідини з високим коефіцієнтом об’ємного розширення (робоче тіло) можна побудувати пасивний тепловий гідропривод позиціонування (рис. 2). Такий привод складається з окремих модулів, заповнених робочою рідиною. Нагрівання робочої рідини здійснюється за рахунок підведення сонячної енергії до теплового вікна камер приводу, в залежності від положення сонця. <br />
<br />
Позиціонування приймача геліостанціі відбувається за найбільш нагрітим модулем.<br />
<br />
[[Файл:геліостанція.png]]<br />
<br />
<br />
Модуль приводу складається з камери розширення і пружного елемента типу '''''сильфон''''' (рис. 3).<br />
<br />
<br />
[[Файл:модуль.png]]<br />
<br />
<br />
Камера розширення призначена для зберігання основного об’єму робочої рідини. Одна із стінок камери містить теплопровідний елемент (теплове вікно), який виконано з матеріалу з високим коефіцієнтом теплопровідності. На поверхні теплопровідного елемента відбувається фокусування сонячного випромінювання. Теплова енергія передається робочій рідині. Підведена енергія змінює об’єм рідини. Надлишковий об’єм сприймається пружним елементом і перетворюється в лінійне переміщення штовхача. Вибір сильфона обумовлений вимогами до герметичності модуля і відсутності витоків, які присутні за наявності пар тертя «''поршень—гільз''а». <br />
<br />
Як робоче тіло можуть бути використані рідини з високим коефіцієнтом теплового розширення. <br />
<br />
Вибір робочої рідини виконується з урахуванням коефіцієнта об’ємного розширення, критичних температур і допустимих тисків. <br />
<br />
Більше значення коефіцієнта об’ємного розширення дозволяє отримати більше значення ходу штовхача за того ж об’єму робочої рідини (тих самих розмірів модуля).<br />
<br />
Величина переміщення вихідної ланки, хід штовхача, залежить від об’єму робочої рідини, коефіцієнта теплового розширення і величини зміни температури<br />
<br />
[[Файл:формула1.png]]<br />
<br />
де W0 — початковий об’єм робочої рідини в модулі; ΔТ — зміна температури рідини внаслідок нагрівання; Fеф. с. — ефективна площа сильфона.<br />
<br />
<br />
Через особливості модульної конструкції, привід являє собою кроковий двигун і здійснює позиціонування на основі алгоритму, закладеного в конструкцію. Перетворення на кожному кроці лінійного переміщення штовхача в поворот приймача відбувається через взаємодію з похилим диском (рис. 4).<br />
<br />
Точність позиціонування залежить від кількості модулів, кутів розташування штовхачів і орієнтації теплового вікна відносно штовхача та джерела випромінення.<br />
<br />
Також, на точність позиціонування впливає час підведення та рівень потужності випромінення. <br />
<br />
За відсутності підведення променевого потоку до модулів приводу, орієнтація приймача відповідає останньому штовхачу, що спрацював. Але, за конструктивною схемою, за умов поновлення променевого потоку, позиціонування відбувається за модулем, на який діє вхідний тепловий потік. <br />
<br />
<br />
[[Файл:штовхач.png]]<br />
<br />
<br />
== Дискретні гідроприводи ==<br />
<br />
Відомо дуже багато конструкцій дискретних гідро- і пневмогідроприводів. <br />
<br />
Серед них можна виділити дозаторні гідроприводи, об'ємні приводи з багатопоршневими двигунами, крокові гідро- і пневмоприводи з механічною редукцією кроку і крокові гідроприводи з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
<br />
Накопичений досвід дозволяє зробити висновок, що при значній нагрузці і обмеженому числі позицій робочих органів машин, найбільш простими і надійними засобами позиціювання являються в багатьох випадках є '''''дискретні гідроприводи з покроковими гідродвигунами'''''.<br />
<br />
<br />
Вони дозволяють відпрацьовувати релейні і імпульсні керуючі сигнали від будь-яких дискретних задаючих пристроїв (навіть від стаціонарного комп'ютера) і забезпечують при цьому позиціювання механізмів із високою точністю при практично необмеженій нагрузці.Дискретні гідпроприводи (ДГП) з покроковими гідродвигунами (ПГД) складають новий клас об'ємних гідроприводів, функціональні властивості яких можна коротко охарактеризувати, як здатність стійко відпрацьовувати релейні та імпульсні керуючі сигнали високою точністю позиціювання при практично зустрічній нагрузці<br />
<br />
Структуру покрокового гідропривода (ПГП) в загальному вигляді можна представити 3-ма складовими частинами, до яких відносяться "джерело робочої рідини", "керуючий пристрій" та "покроковий гідродвигун" (або кілька покрокових гідроприводів).<br />
<br />
[[Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png]]<br />
<br />
Напорна і сливна гідролінії позначені відповідно НГЛ та СГЛ. Керуючий пристрій містить перетворювачі сигналів і гідророзподільники, які здійснюють тактове переключення виконавчої гідролінії (ВГЛ), які позначені Л1, Л2, Л3. Головною відмінною частиною покрокового гідропривода, визначаючою його функціональні властивості, являється '''покроковий гідродвигун'''.<br />
<br />
'''Вхідні сигнали''' '''x(t)''' по фізичній природі бувають механічними, електричними, гідравлічними або пневматичними, а по формі - імпульсними і релейними.<br />
<br />
'''Вихідним сигналом''' ПГП '''y(t)''' завжди являється покрокове переміщення (кутове або лінійне) вихідної ланки на величину <math>Ykp</math>.<br />
<br />
<br />
При цьому на вихідній ланці долається визначена зовнішня нагрузка H(t). Числу і знаку вихідних сигналів відповідають число кроків і напрямок руху вихідної ланки.<br />
Час відпрацювання кроку <math>Tkp</math> залежить від нагрузки і властивостей ПГП. <br />
<br />
Важливою властивістю ПГП являється також утримання вихідної ланки у фіксованому положені при незмінному стані ВГЛ (Л1, Л2, Л3). Таким чином, ПГП здійснює функцію позиціювання без використанння головного зворотнього зв'язку, обов'язкової, наприклад, для слідкуючих приводів, що значно спрощує конструкцію приводів і в багатьох випадках позбавляє проблеми забезпечення стійкості.<br />
<br />
Із всіх типів гідродвигунів кроковими називють гідродвигуни, які мають наступні функціональні властивості:<br />
<br />
1) Покроковий рух вихідної ланки виконується при тактовій (циклічній) зміні стану ВГЛ;<br />
<br />
2) Вихідна ланка утримується у фіксованому положенні при незмінному стані ВГЛ;<br />
<br />
<br />
Ці властивості важливі для здійснення часто зустрічаючій при автоматизації машин і обладнання технічної задачі позиціювання робочих органів.<br />
<br />
<br />
<br />
Для правильного розуміння приведеного формулювання властивостей ПГД уточнення використаних термінів.<br />
<br />
<br />
Під ВГЛ (виконавчими гідролініями) розуміють гідролінії, які з'єднують гідродвигун з керуючими гідророзподільниками (Л1, Л2, Л3).<br />
<br />
До станів ВГЛ відносяться з'єднання їх посередництвом гідророзподільників з напорною чи сливною гідролініями джерела робочої рідини (НГЛ і СГЛ).<br />
<br />
В якості третього стану може бути перекриття (запирання) ВГЛ.<br />
<br />
<br />
Під тактом розуміють тимчасовий період, протягом якого виникають і підтримуються відповідні стани ВГЛ.<br />
<br />
Число тактів в циклі може бути 2 і більше.<br />
<br />
Кроком називаються переміщення вихідної ланки ПГД після зміни такту.<br />
<br />
Номінальна величина кроку залежить тількт від конструкції і розмірів внутрішнього механізму ПГП<br />
<br />
<br />
<br />
Перечисленні функціональні властивості ПГП забезпечуються наявністю особливого виду силової функції, під якою розуміють залежність сили (момента сил) на вихідній ланці від його переміщення.<br />
<br />
<br />
== Порівняння дискретних приводів з іншими типами. Області успішного застосування гідроприводів для позиціювання машин та механізмів.==<br />
<br />
<br />
Як відзначалося вище, для вирішення задач позиціювання робочих органів машин і механізмів використовують два типи приводів: '''аналогові''' та '''дискретні'''.<br />
<br />
Інтенсивний розвиток електроніки сприяв створенню і успішному використанню в різних галузях техніки дискретних електроприводів з покроковими двигунами.<br />
<br />
Однак вони виявилися ефетивними лише в розробці низькомоментних (до 1 Нм) покрокових електродвигунів, які відпрацьовують граничну частоту керуючих сигналів до 30кГц.<br />
Але при збільшенні потреб крутного моменту (від 10 до 100 Нм) вони мають при номінальній нагрузці відносно низьку частоту обробки керуючих сигналів (до 150 Гц).<br />
<br />
Причиною являється значана величина моменту інерції ротора крокового електродвигуна.<br />
<br />
<br />
Комбіновані приводи мають крутні моменти від 8 до 64 Нм при частоті пропускання керуючих сигналів до 800 Гц. Проте, незважаючи на ці переваги, вони мають два суттєвих недоліки: ''велику масу та габарити'' і ''понижену точність позиціювання''.<br />
<br />
Необхідність забезпечення крутних моментів більше 100 Нм і прагнення покращити масово-габаритні характеристики привели до розробки гідромоторів з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
Плавне переміщення робочих органів машин по заданій траєкторії з заданою швидкістю і зупинку в будь-якій точці робочого простору відомі крокові гідроприводи забезпечити не можуть, адже найкращими є слідкуючі приводи.<br />
Однак, функції позиціювання і фіксації робочих органів машин при обмеженому числі координат можуть успішно виконувати не лише слідкуючі, а й крокові гідроприводи.<br />
Такі функції виконують сервоприводи систем дистнційного керування різних гідрофіцированих машин, силові гідроприводи програмних систем тезнологічного обладнання і гідроприводи програмних маніпуляторів підйомно-транспортного призначення.<br />
<br />
При цьому ПГП в багатьох випадках кращі технологічно, дешевші і надійніші в експулатації, ніж слідкуючі гідроприводи.<br />
<br />
Причини заключаються в наступному:<br />
<br />
ПГП при умові вказаного функціонального обмеження містять меншу кількість дорогих деталей та вузлів, а також пристроїв з підвищеною інтенсивністю відмов;<br />
<br />
Вони менш чуттєві до коливань температури і чистоти рідин та масел, ніж слідкуючі гідроприводи;<br />
<br />
ПГП не потребують регулювання та налаштування окремих пристроїів при експлуатації.<br />
<br />
[[Файл:Порівняння.png]]<br />
<br />
<br />
== Приклади: ==<br />
<br />
[[Файл:кран.png]]<br />
<br />
Схема гідропривода підйомного механізма крана з гідравлічним кроковим сервоприводом системи дистанційного керування.<br />
<br />
1 - гідробак; 2 - підживлювальний насос; 3 - насос системи керування; 4 - напорний золотник; 5 - (1-2) фільтри з клапанами; 6 - нідрокомутатор; 7 - кроковий гідроцилінд; 8 - насос типу 207.20; 9 -блок клапанів; 10 - гідромотор типу 210.20; 11 - гальмівний шкив; 12 - гальмівний гідроциліндр; 13- гідророзподільник; 14 - повітряний теплообмінник;<br />
<br />
<br />
[[Файл:Буровий.png]]<br />
<br />
Схема дискретної системи керування гідромотором обертача бурового станка<br />
<br />
1 - задаючий пристрій; 2 - гідрокомутатор; 3 - кроковий гідродвигун; 4 - орган регулювання гідромотором; 5 - гідророзподільник<br />
<br />
<br />
[[Файл:Листовий.png]]<br />
<br />
Схема виконавчої частини крокового гідропривода підйомного механізма листозавантажувача автоматичної штампової лінії<br />
<br />
1 - гідрокомутатор; 2 - кроковий гідроцилінд<br />
<br />
[[Файл:Маніпулятор.png]]<br />
<br />
Схема виконавчої частини неперервно-крокового гідропривода поздвожнього переміщення автоматичного маніпулятора<br />
<br />
1 - дросель з регулятором; 2 - трьохпозиційний гідророзподільник; 3 - (1 і 2) - двохпозиційні гідророзподільники; 4 (1 і 2) - постійні дроселі; 5 - кроковий розподільник; 6 (1 і 2) аксиально-поршневі гідромотори; 7 (1 і 2) запобіжні клапани<br />
<br />
<br />
== Джерела ==<br />
<br />
1)<br />
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» <br />
<br />
ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛОВОГО ГІДРОПРИВОДУ В СИСТЕМІ ПОЗИЦІОНУВАННЯ ГЕЛІОСТАНЦІЇ <br />
<br />
К. О. Бєліков1<br />
<br />
О. С. Ганпанцурова1<br />
<br />
О. П. Губарев1 <br />
<br />
2)<br />
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ<br />
<br />
ДИСКРЕТНЫЕ ГИДРОПРИВОДЫ<br />
<br />
Учебно-методическое пособие для студентов специальности Т.05.11- "Гидропневмосистемы таранспортных и технологических машин"<br />
<br />
Часть 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ<br />
<br />
В.П. Автушко<br />
<br />
П.Н. Кишкевич<br />
<br />
М.И. Жилевич</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22329Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-19T21:08:07Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div><br />
== Вступ ==<br />
<br />
Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній механізації, автоматизації виробництва і транспортних процесів, являється ''позиціювання механізмів і робочих органів машин і обладнання'', тобто це означає переміщення на задану відстань або у задану координатами точку, здійснення руху із заданою швидкодією, зупинок з заданою точністю і фіксація механізмів при наявності зовнішнього навантаження.<br />
<br />
Така задача виникає при програмному керуванні станками і технологічним обладнання, при дистанційному впливі на органи керування транспортних машин, суден і літальних апаратів, при дистанційному і автоматичному регулюванні хімічних, теплових і ядерних процесів, при автоматизації підйомно-транспортних, завантажувально-розвантажувальних і технологічних операцій за допомою роботів і автоматичних маніпуляторів та в багатьох інших випадках.<br />
<br />
<br />
Вирішення задачі позиціювання робочих органів машин і механізмів можна забезпечувати використанням:<br />
<br />
- '''''Аналогових засобів''''', це переважно слідкуючі пристрої з двигунами неперервної дії.<br />
<br />
- '''''Дискретних засобів''''', це в основному покрокові гідродвигуни.<br />
<br />
<br />
== Аналогові гідроприводи. Об'ємні, теплові, слідкуючі. Використання==<br />
<br />
<br />
Широке розповсюдження в техніці отримали '''гідроприводи об’ємної дії'''. <br />
<br />
Принцип роботи об’ємних гідроприводів ґрунтується на переміщенні вихідної ланки під дією тиску, внаслідок зміни об’єму робочого тіла в камері. Як робоче тіло використовуються рідини, гази та їх суміші. Зміна об’єму робочого тіла в камері може здійснюватися за різними схемами.<br />
<br />
Привід, який використовує об’ємне розширення робочої рідини, спричинене нагріванням, може застосовуватися в системах позиціонування. На відміну від вимог до робочої рідини гідроприводів, рідина в тепловому гідроприводі повинна мати високий коефіцієнт об’ємного розширення, а камера має бути майже недеформованою з узгодженими вхідним та вихідним тепловими потоками.<br />
<br />
Зміна об’єму робочого тіла в камері може здійснюватися за різними схемами. Гідравлічні та пневматичні приводи (рис. 1а) використовуються в системах циклової автоматики, системах позиціонування, як слідкувальні приводи.<br />
<br />
<br />
Робоча рідина, яка використовується в гідроприводі, має забезпечувати змащення рухомих ланок, характеризуватися мінімальною залежністю в’язкості від температури для експлуатаційного діапазону температур, високим об’ємним модулем пружності, високими коефіцієнтами теплопровідності і питомої теплоємності, малим коефіцієнтом теплового розширення. <br />
<br />
Вимога до коефіцієнта теплового розширення пов’язана з впливом температури на витратні характеристики гідропристроїв.<br />
<br />
<br />
[[Файл:схема.png]]<br />
<br />
В теплових двигунах зміна об’єму робочого тіла може відбуватися безпосередньо в робочій камері вихідної ланки (двигун внутрішнього згоряння) (рис. 1б), або за рахунок підведення теплової енергії ззовні (рис. 1в). Для теплового приводу, що працює за рахунок температурного розширення робочого тіла, коефіцієнт об’ємного розширення має бути високим, а коефіцієнти теплопровідності і теплоємності — низькими.<br />
<br />
<br />
Більшість теплових двигунів працюють за ''циклом Карно'', де процес охолодження замінений відведенням робочого тіла з робочої камери і здійснюється поза неї. Це пов’язано з тим, що процес нагріву-охолодження в самій камері є дуже енергоємним і малоефективним. <br />
<br />
Схема роботи теплового приводу, у якому нагрівання та охолодження робочого тіла відбувається в робочій камері, може використовуватися в слідкувальних системах для компенсації зміни температури навколишнього середовища та зменшення впливу температури робочої рідини на витратні характеристики пристроїв. Також, такий привід може використовуватися у випадку, коли необхідно проводити стеження за переміщенням джерела теплової енергії.<br />
<br />
Наприклад, геліостанція, оснащена приводом позиціонування ('''трекером'''). Для підвищення ефективності відбору сонячної енергії необхідно забезпечувати падіння сонячних променів на поверхню сонячної панелі під прямим кутом. Це дозволяє підвищити випроміннення на поверхню приймача геліостанції до 50 %.<br />
<br />
<br />
Позиціонування приймача геліостанції проводиться протягом світлового дня, при цьому кут повороту складає менше 180° в горизонтальній площині. Позиціонування проводиться згідно з показаннями диференціального датчика освітленості. З використанням рідини з високим коефіцієнтом об’ємного розширення (робоче тіло) можна побудувати пасивний тепловий гідропривод позиціонування (рис. 2). Такий привод складається з окремих модулів, заповнених робочою рідиною. Нагрівання робочої рідини здійснюється за рахунок підведення сонячної енергії до теплового вікна камер приводу, в залежності від положення сонця. <br />
<br />
Позиціонування приймача геліостанціі відбувається за найбільш нагрітим модулем.<br />
<br />
[[Файл:геліостанція.png]]<br />
<br />
<br />
Модуль приводу складається з камери розширення і пружного елемента типу '''''сильфон''''' (рис. 3).<br />
<br />
<br />
[[Файл:модуль.png]]<br />
<br />
<br />
Камера розширення призначена для зберігання основного об’єму робочої рідини. Одна із стінок камери містить теплопровідний елемент (теплове вікно), який виконано з матеріалу з високим коефіцієнтом теплопровідності. На поверхні теплопровідного елемента відбувається фокусування сонячного випромінювання. Теплова енергія передається робочій рідині. Підведена енергія змінює об’єм рідини. Надлишковий об’єм сприймається пружним елементом і перетворюється в лінійне переміщення штовхача. Вибір сильфона обумовлений вимогами до герметичності модуля і відсутності витоків, які присутні за наявності пар тертя «''поршень—гільз''а». <br />
<br />
Як робоче тіло можуть бути використані рідини з високим коефіцієнтом теплового розширення. <br />
<br />
Вибір робочої рідини виконується з урахуванням коефіцієнта об’ємного розширення, критичних температур і допустимих тисків. <br />
<br />
Більше значення коефіцієнта об’ємного розширення дозволяє отримати більше значення ходу штовхача за того ж об’єму робочої рідини (тих самих розмірів модуля).<br />
<br />
Величина переміщення вихідної ланки, хід штовхача, залежить від об’єму робочої рідини, коефіцієнта теплового розширення і величини зміни температури<br />
<br />
[[Файл:формула1.png]]<br />
<br />
де W0 — початковий об’єм робочої рідини в модулі; ΔТ — зміна температури рідини внаслідок нагрівання; Fеф. с. — ефективна площа сильфона.<br />
<br />
<br />
Через особливості модульної конструкції, привід являє собою кроковий двигун і здійснює позиціонування на основі алгоритму, закладеного в конструкцію. Перетворення на кожному кроці лінійного переміщення штовхача в поворот приймача відбувається через взаємодію з похилим диском (рис. 4).<br />
<br />
Точність позиціонування залежить від кількості модулів, кутів розташування штовхачів і орієнтації теплового вікна відносно штовхача та джерела випромінення.<br />
<br />
Також, на точність позиціонування впливає час підведення та рівень потужності випромінення. <br />
<br />
За відсутності підведення променевого потоку до модулів приводу, орієнтація приймача відповідає останньому штовхачу, що спрацював. Але, за конструктивною схемою, за умов поновлення променевого потоку, позиціонування відбувається за модулем, на який діє вхідний тепловий потік. <br />
<br />
<br />
[[Файл:штовхач.png]]<br />
<br />
<br />
== Дискретні гідроприводи ==<br />
<br />
Відомо дуже багато конструкцій дискретних гідро- і пневмогідроприводів. <br />
<br />
Серед них можна виділити дозаторні гідроприводи, об'ємні приводи з багатопоршневими двигунами, крокові гідро- і пневмоприводи з механічною редукцією кроку і крокові гідроприводи з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
<br />
Накопичений досвід дозволяє зробити висновок, що при значній нагрузці і обмеженому числі позицій робочих органів машин, найбільш простими і надійними засобами позиціювання являються в багатьох випадках є '''''дискретні гідроприводи з покроковими гідродвигунами'''''.<br />
<br />
<br />
Вони дозволяють відпрацьовувати релейні і імпульсні керуючі сигнали від будь-яких дискретних задаючих пристроїв (навіть від стаціонарного комп'ютера) і забезпечують при цьому позиціювання механізмів із високою точністю при практично необмеженій нагрузці.Дискретні гідпроприводи (ДГП) з покроковими гідродвигунами (ПГД) складають новий клас об'ємних гідроприводів, функціональні властивості яких можна коротко охарактеризувати, як здатність стійко відпрацьовувати релейні та імпульсні керуючі сигнали високою точністю позиціювання при практично зустрічній нагрузці<br />
<br />
Структуру покрокового гідропривода (ПГП) в загальному вигляді можна представити 3-ма складовими частинами, до яких відносяться "джерело робочої рідини", "керуючий пристрій" та "покроковий гідродвигун" (або кілька покрокових гідроприводів).<br />
<br />
[[Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png]]<br />
<br />
Напорна і сливна гідролінії позначені відповідно НГЛ та СГЛ. Керуючий пристрій містить перетворювачі сигналів і гідророзподільники, які здійснюють тактове переключення виконавчої гідролінії (ВГЛ), які позначені Л1, Л2, Л3. Головною відмінною частиною покрокового гідропривода, визначаючою його функціональні властивості, являється '''покроковий гідродвигун'''.<br />
<br />
'''Вхідні сигнали''' '''x(t)''' по фізичній природі бувають механічними, електричними, гідравлічними або пневматичними, а по формі - імпульсними і релейними.<br />
<br />
'''Вихідним сигналом''' ПГП '''y(t)''' завжди являється покрокове переміщення (кутове або лінійне) вихідної ланки на величину <math>Ykp</math>.<br />
<br />
<br />
При цьому на вихідній ланці долається визначена зовнішня нагрузка H(t). Числу і знаку вихідних сигналів відповідають число кроків і напрямок руху вихідної ланки.<br />
Час відпрацювання кроку <math>Tkp</math> залежить від нагрузки і властивостей ПГП. <br />
<br />
Важливою властивістю ПГП являється також утримання вихідної ланки у фіксованому положені при незмінному стані ВГЛ (Л1, Л2, Л3). Таким чином, ПГП здійснює функцію позиціювання без використанння головного зворотнього зв'язку, обов'язкової, наприклад, для слідкуючих приводів, що значно спрощує конструкцію приводів і в багатьох випадках позбавляє проблеми забезпечення стійкості.<br />
<br />
Із всіх типів гідродвигунів кроковими називють гідродвигуни, які мають наступні функціональні властивості:<br />
<br />
1) Покроковий рух вихідної ланки виконується при тактовій (циклічній) зміні стану ВГЛ;<br />
<br />
2) Вихідна ланка утримується у фіксованому положенні при незмінному стані ВГЛ;<br />
<br />
<br />
Ці властивості важливі для здійснення часто зустрічаючій при автоматизації машин і обладнання технічної задачі позиціювання робочих органів.<br />
<br />
<br />
<br />
Для правильного розуміння приведеного формулювання властивостей ПГД уточнення використаних термінів.<br />
<br />
<br />
Під ВГЛ (виконавчими гідролініями) розуміють гідролінії, які з'єднують гідродвигун з керуючими гідророзподільниками (Л1, Л2, Л3).<br />
<br />
До станів ВГЛ відносяться з'єднання їх посередництвом гідророзподільників з напорною чи сливною гідролініями джерела робочої рідини (НГЛ і СГЛ).<br />
<br />
В якості третього стану може бути перекриття (запирання) ВГЛ.<br />
<br />
<br />
Під тактом розуміють тимчасовий період, протягом якого виникають і підтримуються відповідні стани ВГЛ.<br />
<br />
Число тактів в циклі може бути 2 і більше.<br />
<br />
Кроком називаються переміщення вихідної ланки ПГД після зміни такту.<br />
<br />
Номінальна величина кроку залежить тількт від конструкції і розмірів внутрішнього механізму ПГП<br />
<br />
<br />
<br />
Перечисленні функціональні властивості ПГП забезпечуються наявністю особливого виду силової функції, під якою розуміють залежність сили (момента сил) на вихідній ланці від його переміщення.<br />
<br />
<br />
== Порівняння дискретних приводів з іншими типами. Області успішного застосування гідроприводів для позиціювання машин та механізмів.==<br />
<br />
<br />
Як відзначалося вище, для вирішення задач позиціювання робочих органів машин і механізмів використовують два типи приводів: '''аналогові''' та '''дискретні'''.<br />
<br />
Інтенсивний розвиток електроніки сприяв створенню і успішному використанню в різних галузях техніки дискретних електроприводів з покроковими двигунами.<br />
<br />
Однак вони виявилися ефетивними лише в розробці низькомоментних (до 1 Нм) покрокових електродвигунів, які відпрацьовують граничну частоту керуючих сигналів до 30кГц.<br />
Але при збільшенні потреб крутного моменту (від 10 до 100 Нм) вони мають при номінальній нагрузці відносно низьку частоту обробки керуючих сигналів (до 150 Гц).<br />
<br />
Причиною являється значана величина моменту інерції ротора крокового електродвигуна.<br />
<br />
<br />
Комбіновані приводи мають крутні моменти від 8 до 64 Нм при частоті пропускання керуючих сигналів до 800 Гц. Проте, незважаючи на ці переваги, вони мають два суттєвих недоліки: ''велику масу та габарити'' і ''понижену точність позиціювання''.<br />
<br />
Необхідність забезпечення крутних моментів більше 100 Нм і прагнення покращити масово-габаритні характеристики привели до розробки гідромоторів з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
Плавне переміщення робочих органів машин по заданій траєкторії з заданою швидкістю і зупинку в будь-якій точці робочого простору відомі крокові гідроприводи забезпечити не можуть, адже найкращими є слідкуючі приводи.<br />
Однак, функції позиціювання і фіксації робочих органів машин при обмеженому числі координат можуть успішно виконувати не лише слідкуючі, а й крокові гідроприводи.<br />
Такі функції виконують сервоприводи систем дистнційного керування різних гідрофіцированих машин, силові гідроприводи програмних систем тезнологічного обладнання і гідроприводи програмних маніпуляторів підйомно-транспортного призначення.<br />
<br />
При цьому ПГП в багатьох випадках кращі технологічно, дешевші і надійніші в експулатації, ніж слідкуючі гідроприводи.<br />
<br />
Причини заключаються в наступному:<br />
<br />
ПГП при умові вказаного функціонального обмеження містять меншу кількість дорогих деталей та вузлів, а також пристроїв з підвищеною інтенсивністю відмов;<br />
<br />
Вони менш чуттєві до коливань температури і чистоти рідин та масел, ніж слідкуючі гідроприводи;<br />
<br />
ПГП не потребують регулювання та налаштування окремих пристроїів при експлуатації.<br />
<br />
[[Файл:Порівняння.png]]<br />
<br />
<br />
== Приклади: ==<br />
<br />
[[Файл:кран.png]]<br />
<br />
Схема гідропривода підйомного механізма крана з гідравлічним кроковим сервоприводом системи дистанційного керування.<br />
<br />
1 - гідробак; 2 - підживлювальний насос; 3 - насос системи керування; 4 - напорний золотник; 5 - (1-2) фільтри з клапанами; 6 - нідрокомутатор; 7 - кроковий гідроцилінд; 8 - насос типу 207.20; 9 -блок клапанів; 10 - гідромотор типу 210.20; 11 - гальмівний шкив; 12 - гальмівний гідроциліндр; 13- гідророзподільник; 14 - повітряний теплообмінник;<br />
<br />
<br />
[[Файл:Буровий.png]]<br />
<br />
Схема дискретної системи керування гідромотором обертача бурового станка<br />
<br />
1 - задаючий пристрій; 2 - гідрокомутатор; 3 - кроковий гідродвигун; 4 - орган регулювання гідромотором; 5 - гідророзподільник<br />
<br />
<br />
[[Файл:Листовий.png]]<br />
<br />
Схема виконавчої частини крокового гідропривода підйомного механізма листозавантажувача автоматичної штампової лінії<br />
<br />
1 - гідрокомутатор; 2 - кроковий гідроцилінд<br />
<br />
[[Файл:Маніпулятор.png]]<br />
<br />
Схема виконавчої частини неперервно-крокового гідропривода поздвожнього переміщення автоматичного маніпулятора<br />
<br />
1 - дросель з регулятором; 2 - трьохпозиційний гідророзподільник; 3 - (1 і 2) - двохпозиційні гідророзподільники; 4 (1 і 2) - постійні дроселі; 5 - кроковий розподільник; 6 (1 і 2) аксиально-поршневі гідромотори; 7 (1 і 2) запобіжні клапани</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%A8%D1%82%D0%BE%D0%B2%D1%85%D0%B0%D1%87.png&diff=22328Файл:Штовхач.png2016-06-19T21:06:13Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%BC%D1%83%D0%BB%D0%B01.png&diff=22327Файл:Формула1.png2016-06-19T21:04:39Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8C.png&diff=22326Файл:Модуль.png2016-06-19T20:59:00Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%93%D0%B5%D0%BB%D1%96%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D1%96%D1%8F.png&diff=22325Файл:Геліостанція.png2016-06-19T20:56:58Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0.png&diff=22324Файл:Схема.png2016-06-19T20:48:07Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22323Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-19T17:22:14Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div><br />
== Вступ ==<br />
<br />
Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній механізації, автоматизації виробництва і транспортних процесів, являється ''позиціювання механізмів і робочих органів машин і обладнання'', тобто це означає переміщення на задану відстань або у задану координатами точку, здійснення руху із заданою швидкодією, зупинок з заданою точністю і фіксація механізмів при наявності зовнішнього навантаження.<br />
<br />
Така задача виникає при програмному керуванні станками і технологічним обладнання, при дистанційному впливі на органи керування транспортних машин, суден і літальних апаратів, при дистанційному і автоматичному регулюванні хімічних, теплових і ядерних процесів, при автоматизації підйомно-транспортних, завантажувально-розвантажувальних і технологічних операцій за допомою роботів і автоматичних маніпуляторів та в багатьох інших випадках.<br />
<br />
<br />
Вирішення задачі позиціювання робочих органів машин і механізмів можна забезпечувати використанням:<br />
<br />
- '''''Аналогових засобів''''', це переважно слідкуючі пристрої з двигунами неперервної дії.<br />
<br />
- '''''Дискретних засобів''''', це в основному покрокові гідродвигуни.<br />
<br />
<br />
== Дискретні гідроприводи ==<br />
<br />
Відомо дуже багато конструкцій дискретних гідро- і пневмогідроприводів. <br />
<br />
Серед них можна виділити дозаторні гідроприводи, об'ємні приводи з багатопоршневими двигунами, крокові гідро- і пневмоприводи з механічною редукцією кроку і крокові гідроприводи з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
<br />
Накопичений досвід дозволяє зробити висновок, що при значній нагрузці і обмеженому числі позицій робочих органів машин, найбільш простими і надійними засобами позиціювання являються в багатьох випадках є '''''дискретні гідроприводи з покроковими гідродвигунами'''''.<br />
<br />
<br />
Вони дозволяють відпрацьовувати релейні і імпульсні керуючі сигнали від будь-яких дискретних задаючих пристроїв (навіть від стаціонарного комп'ютера) і забезпечують при цьому позиціювання механізмів із високою точністю при практично необмеженій нагрузці.Дискретні гідпроприводи (ДГП) з покроковими гідродвигунами (ПГД) складають новий клас об'ємних гідроприводів, функціональні властивості яких можна коротко охарактеризувати, як здатність стійко відпрацьовувати релейні та імпульсні керуючі сигнали високою точністю позиціювання при практично зустрічній нагрузці<br />
<br />
Структуру покрокового гідропривода (ПГП) в загальному вигляді можна представити 3-ма складовими частинами, до яких відносяться "джерело робочої рідини", "керуючий пристрій" та "покроковий гідродвигун" (або кілька покрокових гідроприводів).<br />
<br />
[[Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png]]<br />
<br />
Напорна і сливна гідролінії позначені відповідно НГЛ та СГЛ. Керуючий пристрій містить перетворювачі сигналів і гідророзподільники, які здійснюють тактове переключення виконавчої гідролінії (ВГЛ), які позначені Л1, Л2, Л3. Головною відмінною частиною покрокового гідропривода, визначаючою його функціональні властивості, являється '''покроковий гідродвигун'''.<br />
<br />
'''Вхідні сигнали''' '''x(t)''' по фізичній природі бувають механічними, електричними, гідравлічними або пневматичними, а по формі - імпульсними і релейними.<br />
<br />
'''Вихідним сигналом''' ПГП '''y(t)''' завжди являється покрокове переміщення (кутове або лінійне) вихідної ланки на величину <math>Ykp</math>.<br />
<br />
<br />
При цьому на вихідній ланці долається визначена зовнішня нагрузка H(t). Числу і знаку вихідних сигналів відповідають число кроків і напрямок руху вихідної ланки.<br />
Час відпрацювання кроку <math>Tkp</math> залежить від нагрузки і властивостей ПГП. <br />
<br />
Важливою властивістю ПГП являється також утримання вихідної ланки у фіксованому положені при незмінному стані ВГЛ (Л1, Л2, Л3). Таким чином, ПГП здійснює функцію позиціювання без використанння головного зворотнього зв'язку, обов'язкової, наприклад, для слідкуючих приводів, що значно спрощує конструкцію приводів і в багатьох випадках позбавляє проблеми забезпечення стійкості.<br />
<br />
Із всіх типів гідродвигунів кроковими називють гідродвигуни, які мають наступні функціональні властивості:<br />
<br />
1) Покроковий рух вихідної ланки виконується при тактовій (циклічній) зміні стану ВГЛ;<br />
<br />
2) Вихідна ланка утримується у фіксованому положенні при незмінному стані ВГЛ;<br />
<br />
<br />
Ці властивості важливі для здійснення часто зустрічаючій при автоматизації машин і обладнання технічної задачі позиціювання робочих органів.<br />
<br />
<br />
<br />
Для правильного розуміння приведеного формулювання властивостей ПГД уточнення використаних термінів.<br />
<br />
<br />
Під ВГЛ (виконавчими гідролініями) розуміють гідролінії, які з'єднують гідродвигун з керуючими гідророзподільниками (Л1, Л2, Л3).<br />
<br />
До станів ВГЛ відносяться з'єднання їх посередництвом гідророзподільників з напорною чи сливною гідролініями джерела робочої рідини (НГЛ і СГЛ).<br />
<br />
В якості третього стану може бути перекриття (запирання) ВГЛ.<br />
<br />
<br />
Під тактом розуміють тимчасовий період, протягом якого виникають і підтримуються відповідні стани ВГЛ.<br />
<br />
Число тактів в циклі може бути 2 і більше.<br />
<br />
Кроком називаються переміщення вихідної ланки ПГД після зміни такту.<br />
<br />
Номінальна величина кроку залежить тількт від конструкції і розмірів внутрішнього механізму ПГП<br />
<br />
<br />
<br />
Перечисленні функціональні властивості ПГП забезпечуються наявністю особливого виду силової функції, під якою розуміють залежність сили (момента сил) на вихідній ланці від його переміщення.<br />
<br />
<br />
== Порівняння дискретних приводів з іншими типами. Області успішного застосування гідроприводів для позиціювання машин та механізмів.==<br />
<br />
<br />
Як відзначалося вище, для вирішення задач позиціювання робочих органів машин і механізмів використовують два типи приводів: '''аналогові''' та '''дискретні'''.<br />
<br />
Інтенсивний розвиток електроніки сприяв створенню і успішному використанню в різних галузях техніки дискретних електроприводів з покроковими двигунами.<br />
<br />
Однак вони виявилися ефетивними лише в розробці низькомоментних (до 1 Нм) покрокових електродвигунів, які відпрацьовують граничну частоту керуючих сигналів до 30кГц.<br />
Але при збільшенні потреб крутного моменту (від 10 до 100 Нм) вони мають при номінальній нагрузці відносно низьку частоту обробки керуючих сигналів (до 150 Гц).<br />
<br />
Причиною являється значана величина моменту інерції ротора крокового електродвигуна.<br />
<br />
<br />
Комбіновані приводи мають крутні моменти від 8 до 64 Нм при частоті пропускання керуючих сигналів до 800 Гц. Проте, незважаючи на ці переваги, вони мають два суттєвих недоліки: ''велику масу та габарити'' і ''понижену точність позиціювання''.<br />
<br />
Необхідність забезпечення крутних моментів більше 100 Нм і прагнення покращити масово-габаритні характеристики привели до розробки гідромоторів з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
Плавне переміщення робочих органів машин по заданій траєкторії з заданою швидкістю і зупинку в будь-якій точці робочого простору відомі крокові гідроприводи забезпечити не можуть, адже найкращими є слідкуючі приводи.<br />
Однак, функції позиціювання і фіксації робочих органів машин при обмеженому числі координат можуть успішно виконувати не лише слідкуючі, а й крокові гідроприводи.<br />
Такі функції виконують сервоприводи систем дистнційного керування різних гідрофіцированих машин, силові гідроприводи програмних систем тезнологічного обладнання і гідроприводи програмних маніпуляторів підйомно-транспортного призначення.<br />
<br />
При цьому ПГП в багатьох випадках кращі технологічно, дешевші і надійніші в експулатації, ніж слідкуючі гідроприводи.<br />
<br />
Причини заключаються в наступному:<br />
<br />
ПГП при умові вказаного функціонального обмеження містять меншу кількість дорогих деталей та вузлів, а також пристроїв з підвищеною інтенсивністю відмов;<br />
<br />
Вони менш чуттєві до коливань температури і чистоти рідин та масел, ніж слідкуючі гідроприводи;<br />
<br />
ПГП не потребують регулювання та налаштування окремих пристроїів при експлуатації.<br />
<br />
[[Файл:Порівняння.png]]<br />
<br />
<br />
== Приклади: ==<br />
<br />
[[Файл:кран.png]]<br />
<br />
Схема гідропривода підйомного механізма крана з гідравлічним кроковим сервоприводом системи дистанційного керування.<br />
<br />
1 - гідробак; 2 - підживлювальний насос; 3 - насос системи керування; 4 - напорний золотник; 5 - (1-2) фільтри з клапанами; 6 - нідрокомутатор; 7 - кроковий гідроцилінд; 8 - насос типу 207.20; 9 -блок клапанів; 10 - гідромотор типу 210.20; 11 - гальмівний шкив; 12 - гальмівний гідроциліндр; 13- гідророзподільник; 14 - повітряний теплообмінник;<br />
<br />
<br />
[[Файл:Буровий.png]]<br />
<br />
Схема дискретної системи керування гідромотором обертача бурового станка<br />
<br />
1 - задаючий пристрій; 2 - гідрокомутатор; 3 - кроковий гідродвигун; 4 - орган регулювання гідромотором; 5 - гідророзподільник<br />
<br />
<br />
[[Файл:Листовий.png]]<br />
<br />
Схема виконавчої частини крокового гідропривода підйомного механізма листозавантажувача автоматичної штампової лінії<br />
<br />
1 - гідрокомутатор; 2 - кроковий гідроцилінд<br />
<br />
[[Файл:Маніпулятор.png]]<br />
<br />
Схема виконавчої частини неперервно-крокового гідропривода поздвожнього переміщення автоматичного маніпулятора<br />
<br />
1 - дросель з регулятором; 2 - трьохпозиційний гідророзподільник; 3 - (1 і 2) - двохпозиційні гідророзподільники; 4 (1 і 2) - постійні дроселі; 5 - кроковий розподільник; 6 (1 і 2) аксиально-поршневі гідромотори; 7 (1 і 2) запобіжні клапани</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9C%D0%B0%D0%BD%D1%96%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80.png&diff=22322Файл:Маніпулятор.png2016-06-19T17:16:25Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9B%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B9.png&diff=22321Файл:Листовий.png2016-06-19T17:16:12Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%91%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B9.png&diff=22320Файл:Буровий.png2016-06-19T17:15:57Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9A%D1%80%D0%B0%D0%BD.png&diff=22319Файл:Кран.png2016-06-19T17:15:30Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%96%D0%B2%D0%BD%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8F.png&diff=22318Файл:Порівняння.png2016-06-19T16:55:53Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22317Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-19T16:55:30Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div><br />
== Вступ ==<br />
<br />
Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній механізації, автоматизації виробництва і транспортних процесів, являється ''позиціювання механізмів і робочих органів машин і обладнання'', тобто це означає переміщення на задану відстань або у задану координатами точку, здійснення руху із заданою швидкодією, зупинок з заданою точністю і фіксація механізмів при наявності зовнішнього навантаження.<br />
<br />
Така задача виникає при програмному керуванні станками і технологічним обладнання, при дистанційному впливі на органи керування транспортних машин, суден і літальних апаратів, при дистанційному і автоматичному регулюванні хімічних, теплових і ядерних процесів, при автоматизації підйомно-транспортних, завантажувально-розвантажувальних і технологічних операцій за допомою роботів і автоматичних маніпуляторів та в багатьох інших випадках.<br />
<br />
<br />
Вирішення задачі позиціювання робочих органів машин і механізмів можна забезпечувати використанням:<br />
<br />
- '''''Аналогових засобів''''', це переважно слідкуючі пристрої з двигунами неперервної дії.<br />
<br />
- '''''Дискретних засобів''''', це в основному покрокові гідродвигуни.<br />
<br />
<br />
== Дискретні гідроприводи ==<br />
<br />
Відомо дуже багато конструкцій дискретних гідро- і пневмогідроприводів. <br />
<br />
Серед них можна виділити дозаторні гідроприводи, об'ємні приводи з багатопоршневими двигунами, крокові гідро- і пневмоприводи з механічною редукцією кроку і крокові гідроприводи з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
<br />
Накопичений досвід дозволяє зробити висновок, що при значній нагрузці і обмеженому числі позицій робочих органів машин, найбільш простими і надійними засобами позиціювання являються в багатьох випадках є '''''дискретні гідроприводи з покроковими гідродвигунами'''''.<br />
<br />
<br />
Вони дозволяють відпрацьовувати релейні і імпульсні керуючі сигнали від будь-яких дискретних задаючих пристроїв (навіть від стаціонарного комп'ютера) і забезпечують при цьому позиціювання механізмів із високою точністю при практично необмеженій нагрузці.Дискретні гідпроприводи (ДГП) з покроковими гідродвигунами (ПГД) складають новий клас об'ємних гідроприводів, функціональні властивості яких можна коротко охарактеризувати, як здатність стійко відпрацьовувати релейні та імпульсні керуючі сигнали високою точністю позиціювання при практично зустрічній нагрузці<br />
<br />
Структуру покрокового гідропривода (ПГП) в загальному вигляді можна представити 3-ма складовими частинами, до яких відносяться "джерело робочої рідини", "керуючий пристрій" та "покроковий гідродвигун" (або кілька покрокових гідроприводів).<br />
<br />
[[Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png]]<br />
<br />
Напорна і сливна гідролінії позначені відповідно НГЛ та СГЛ. Керуючий пристрій містить перетворювачі сигналів і гідророзподільники, які здійснюють тактове переключення виконавчої гідролінії (ВГЛ), які позначені Л1, Л2, Л3. Головною відмінною частиною покрокового гідропривода, визначаючою його функціональні властивості, являється '''покроковий гідродвигун'''.<br />
<br />
'''Вхідні сигнали''' '''x(t)''' по фізичній природі бувають механічними, електричними, гідравлічними або пневматичними, а по формі - імпульсними і релейними.<br />
<br />
'''Вихідним сигналом''' ПГП '''y(t)''' завжди являється покрокове переміщення (кутове або лінійне) вихідної ланки на величину <math>Ykp</math>.<br />
<br />
<br />
При цьому на вихідній ланці долається визначена зовнішня нагрузка H(t). Числу і знаку вихідних сигналів відповідають число кроків і напрямок руху вихідної ланки.<br />
Час відпрацювання кроку <math>Tkp</math> залежить від нагрузки і властивостей ПГП. <br />
<br />
Важливою властивістю ПГП являється також утримання вихідної ланки у фіксованому положені при незмінному стані ВГЛ (Л1, Л2, Л3). Таким чином, ПГП здійснює функцію позиціювання без використанння головного зворотнього зв'язку, обов'язкової, наприклад, для слідкуючих приводів, що значно спрощує конструкцію приводів і в багатьох випадках позбавляє проблеми забезпечення стійкості.<br />
<br />
Із всіх типів гідродвигунів кроковими називють гідродвигуни, які мають наступні функціональні властивості:<br />
<br />
1) Покроковий рух вихідної ланки виконується при тактовій (циклічній) зміні стану ВГЛ;<br />
<br />
2) Вихідна ланка утримується у фіксованому положенні при незмінному стані ВГЛ;<br />
<br />
<br />
Ці властивості важливі для здійснення часто зустрічаючій при автоматизації машин і обладнання технічної задачі позиціювання робочих органів.<br />
<br />
<br />
<br />
Для правильного розуміння приведеного формулювання властивостей ПГД уточнення використаних термінів.<br />
<br />
<br />
Під ВГЛ (виконавчими гідролініями) розуміють гідролінії, які з'єднують гідродвигун з керуючими гідророзподільниками (Л1, Л2, Л3).<br />
<br />
До станів ВГЛ відносяться з'єднання їх посередництвом гідророзподільників з напорною чи сливною гідролініями джерела робочої рідини (НГЛ і СГЛ).<br />
<br />
В якості третього стану може бути перекриття (запирання) ВГЛ.<br />
<br />
<br />
Під тактом розуміють тимчасовий період, протягом якого виникають і підтримуються відповідні стани ВГЛ.<br />
<br />
Число тактів в циклі може бути 2 і більше.<br />
<br />
Кроком називаються переміщення вихідної ланки ПГД після зміни такту.<br />
<br />
Номінальна величина кроку залежить тількт від конструкції і розмірів внутрішнього механізму ПГП<br />
<br />
<br />
<br />
Перечисленні функціональні властивості ПГП забезпечуються наявністю особливого виду силової функції, під якою розуміють залежність сили (момента сил) на вихідній ланці від його переміщення.<br />
<br />
<br />
== Порівняння дискретних приводів з іншими типами. Області успішного застосування гідроприводів для позиціювання машин та механізмів. Приклади. ==<br />
<br />
<br />
Як відзначалося вище, для вирішення задач позиціювання робочих органів машин і механізмів використовують два типи приводів: '''аналогові''' та '''дискретні'''.<br />
<br />
Інтенсивний розвиток електроніки сприяв створенню і успішному використанню в різних галузях техніки дискретних електроприводів з покроковими двигунами.<br />
<br />
Однак вони виявилися ефетивними лише в розробці низькомоментних (до 1 Нм) покрокових електродвигунів, які відпрацьовують граничну частоту керуючих сигналів до 30кГц.<br />
Але при збільшенні потреб крутного моменту (від 10 до 100 Нм) вони мають при номінальній нагрузці відносно низьку частоту обробки керуючих сигналів (до 150 Гц).<br />
<br />
Причиною являється значана величина моменту інерції ротора крокового електродвигуна.<br />
<br />
<br />
Комбіновані приводи мають крутні моменти від 8 до 64 Нм при частоті пропускання керуючих сигналів до 800 Гц. Проте, незважаючи на ці переваги вони мають два суттєвих недоліки: ''велику масу та габарит''и і ''понижену точність позиціювання''.<br />
<br />
Необхідність забезпечення крутних моментів більше 100 Нм і прагнення покращити масово-габаритні характеристики привели до розробки гідромоторів з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
Плавне переміщення робочих органів машин по заданій траєкторії з заданою швидкістю і зупинку в будь-якій точці робочого простору відомі крокові гідроприводи забезпечити не можуть, адже найкращими є слідкуючі приводи.<br />
Однак, функції позиціювання і фіксації робочих органів машин при обмеженому числі координат можуть успішно виконувати не лише слідкуючі, а й крокові гідроприводи.<br />
Такі функції виконують сервоприводи систем дистнційного керування різних гідрофіцированих машин, силові гідроприводи програмних систем тезнологічного обладнання і гідроприводи програмних маніпуляторів підйомно-транспортного призначення.<br />
<br />
При цьому ПГП в багатьох випадках кращі технологічно, дешевші і надійніші в експулатації, ніж слідкуючі гідроприводи.<br />
<br />
Причини заключаються в наступному:<br />
<br />
ПГП при умові вказаного функціонального обмеження містять меншу кількість дорогих деталей та вузлів, а також пристроїв з підвищеною інтенсивністю відмов;<br />
<br />
Вони менш чуттєві до коливань температури і чистоти рідин та масел, ніж слідкуючі гідроприводи;<br />
<br />
ПГП не потребують регулювання та налаштування окремих пристроїів при експлуатації.<br />
<br />
[[Файл:Порівняння]]<br />
<br />
Приклади</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22287Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-16T21:34:21Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div><br />
== Вступ ==<br />
<br />
Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній механізації, автоматизації виробництва і транспортних процесів, являється ''позиціювання механізмів і робочих органів машин і обладнання'', тобто це означає переміщення на задану відстань або у задану координатами точку, здійснення руху із заданою швидкодією, зупинок з заданою точністю і фіксація механізмів при наявності зовнішнього навантаження.<br />
<br />
Така задача виникає при програмному керуванні станками і технологічним обладнання, при дистанційному впливі на органи керування транспортних машин, суден і літальних апаратів, при дистанційному і автоматичному регулюванні хімічних, теплових і ядерних процесів, при автоматизації підйомно-транспортних, завантажувально-розвантажувальних і технологічних операцій за допомою роботів і автоматичних маніпуляторів та в багатьох інших випадках.<br />
<br />
<br />
Вирішення задачі позиціювання робочих органів машин і механізмів можна забезпечувати використанням:<br />
<br />
- '''''Аналогових засобів''''', це переважно слідкуючі пристрої з двигунами неперервної дії.<br />
<br />
- '''''Дискретних засобів''''', це в основному покрокові гідродвигуни.<br />
<br />
<br />
== Дискретні гідроприводи ==<br />
<br />
Відомо дуже багато конструкцій дискретних гідро- і пневмогідроприводів. <br />
<br />
Серед них можна виділити дозаторні гідроприводи, об'ємні приводи з багатопоршневими двигунами, крокові гідро- і пневмоприводи з механічною редукцією кроку і крокові гідроприводи з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
<br />
Накопичений досвід дозволяє зробити висновок, що при значній нагрузці і обмеженому числі позицій робочих органів машин, найбільш простими і надійними засобами позиціювання являються в багатьох випадках є '''''дискретні гідроприводи з покроковими гідродвигунами'''''.<br />
<br />
<br />
Вони дозволяють відпрацьовувати релейні і імпульсні керуючі сигнали від будь-яких дискретних задаючих пристроїв (навіть від стаціонарного комп'ютера) і забезпечують при цьому позиціювання механізмів із високою точністю при практично необмеженій нагрузці.Дискретні гідпроприводи (ДГП) з покроковими гідродвигунами (ПГД) складають новий клас об'ємних гідроприводів, функціональні властивості яких можна коротко охарактеризувати, як здатність стійко відпрацьовувати релейні та імпульсні керуючі сигнали високою точністю позиціювання при практично зустрічній нагрузці<br />
<br />
Структуру покрокового гідропривода (ПГП) в загальному вигляді можна представити 3-ма складовими частинами, до яких відносяться "джерело робочої рідини", "керуючий пристрій" та "покроковий гідродвигун" (або кілька покрокових гідроприводів).<br />
<br />
[[Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png]]<br />
<br />
Напорна і сливна гідролінії позначені відповідно НГЛ та СГЛ. Керуючий пристрій містить перетворювачі сигналів і гідророзподільники, які здійснюють тактове переключення виконавчої гідролінії (ВГЛ), які позначені Л1, Л2, Л3. Головною відмінною частиною покрокового гідропривода, визначаючою його функціональні властивості, являється покроковий гідродвигун.<br />
<br />
'''Вхідні сигнали''' '''x(t)''' по фізичній природі бувають механічними, електричними, гідравлічними або пневматичними, а по формі - імпульсними і релейними.<br />
<br />
'''Вихідним сигналом''' ПГП '''y(t)''' завжди являється покрокове переміщення (кутове або лінійне) вихідної ланки на величину <math>Ykp</math>.<br />
<br />
<br />
При цьому на вихідній ланці долається визначена зовнішня нагрузка H(t). Числу і знаку вихідних сигналів відповідають число кроків і напрямок руху вихідної ланки.<br />
Час відпрацювання кроку <math>Tkp</math> залежить від нагрузки і властивостей ПГП. <br />
<br />
Важливою властивістю ПГП являється також утримання вихідної ланки у фіксованому положені при незмінному стані ВГЛ (Л1, Л2, Л3). Таким чином, ПГП здійснює функцію позиціювання без використанння головного зворотнього зв'язку, обов'язкової, наприклад, для слідкуючих приводів, що значно спрощує конструкцію приводів і в багатьох випадках позбавляє проблеми забезпечення стійкості.<br />
<br />
Із всіх типів гідродвигунів кроковими називють гідродвигуни, які мають наступні функціональні властивості:<br />
<br />
1) Покроковий рух вихідної ланки виконується при тактовій (циклічній) зміні стану ВГЛ;<br />
<br />
2) Вихідна ланка утримується у фіксованому положенні при незмінному стані ВГЛ;<br />
<br />
<br />
Ці властивості важливі для здійснення часто зустрічаючій при автоматизації машин і обладнання технічної задачі позиціювання робочих органів.<br />
<br />
<br />
<br />
Для правильного розуміння приведеного формулювання властивостей ПГД уточнення використаних термінів.<br />
<br />
<br />
Під ВГЛ (виконавчими гідролініями) розуміють гідролінії, які з'єднують гідродвигун з керуючими гідророзподільниками (Л1, Л2, Л3).<br />
<br />
До станів ВГЛ відносяться з'єднання їх посередництвом гідророзподільників з напорною чи сливною гідролініями джерела робочої рідини (НГЛ і СГЛ).<br />
<br />
В якості третього стану може бути перекриття (запирання) ВГЛ.<br />
<br />
<br />
Під тактом розуміють тимчасовий період, протягом якого виникають і підтримуються відповідні стани ВГЛ.<br />
<br />
Число тактів в циклі може бути 2 і більше.<br />
<br />
Кроком називаються переміщення вихідної ланки ПГД після зміни такту.<br />
<br />
Номінальна величина кроку залежить тількт від конструкції і розмірів внутрішнього механізму ПГП<br />
<br />
<br />
<br />
Перечисленні функціональні властивості ПГП забезпечуються наявністю особливого виду силової функції, під якою розуміють залежність сили (момента сил) на вихідній ланці від його переміщення.</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22286Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-16T20:40:59Z<p>Leometal: Створена сторінка: == Вступ == Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній...</p>
<hr />
<div><br />
== Вступ ==<br />
<br />
Однією з найрозповсюдженіших технічних задач, які виникають при комплексній механізації, автоматизації виробництва і транспортних процесів, являється ''позиціювання механізмів і робочих органів машин і обладнання'', тобто це означає переміщення на задану відстань або у задану координатами точку, здійснення руху із заданою швидкодією, зупинок з заданою точністю і фіксація механізмів при наявності зовнішнього навантаження.<br />
<br />
Така задача виникає при програмному керуванні станками і технологічним обладнання, при дистанційному впливі на органи керування транспортних машин, суден і літальних апаратів, при дистанційному і автоматичному регулюванні хімічних, теплових і ядерних процесів, при автоматизації підйомно-транспортних, завантажувально-розвантажувальних і технологічних операцій за допомою роботів і автоматичних маніпуляторів та в багатьох інших випадках.<br />
<br />
<br />
Вирішення задачі позиціювання робочих органів машин і механізмів можна забезпечувати використанням:<br />
<br />
- '''''Аналогових засобів''''', це переважно слідкуючі пристрої з двигунами неперервної дії.<br />
<br />
- '''''Дискретних засобів''''', це в основному покрокові гідродвигуни.<br />
<br />
<br />
== Дискретні гідроприводи ==<br />
<br />
Відомо дуже багато конструкцій дискретних гідро- і пневмогідроприводів. <br />
<br />
Серед них можна виділити дозаторні гідроприводи, об'ємні приводи з багатопоршневими двигунами, крокові гідро- і пневмоприводи з механічною редукцією кроку і крокові гідроприводи з гідравлічною редукцією кроку.<br />
<br />
<br />
Накопичений досвід дозволяє зробити висновок, що при значній нагрузці і обмеженому числі позицій робочих органів машин, найбільш простими і надійними засобами позиціювання являються в багатьох випадках є '''''дискретні гідроприводи з покроковими гідродвигунами'''''.<br />
<br />
<br />
Вони дозволяють відпрацьовувати релейні і імпульсні керуючі сигнали від будь-яких дискретних задаючих пристроїв (навіть від стаціонарного комп'ютера) і забезпечують при цьому позиціювання механізмів із високою точністю при практично необмеженій нагрузці.Дискретні гідпроприводи (ДГП) з покроковими гідродвигунами (ПГД) складають новий клас об'ємних гідроприводів, функціональні властивості яких можна коротко охарактеризувати, як здатність стійко відпрацьовувати релейні та імпульсні керуючі сигнали високою точністю позиціювання при практично зустрічній нагрузці<br />
<br />
Структуру покрокового гідропривода (ПГП) в загальному вигляді можна представити 3-ма складовими частинами, до яких відносяться "джерело робочої рідини", "керуючий пристрій" та "покроковий гідродвигун" (або кілька покрокових гідроприводів).<br />
<br />
[[Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png]]<br />
<br />
Напорна і сливна гідролінії позначені відповідно НГЛ та СГЛ. Керуючий пристрій містить перетворювачі сигналів і гідророзподільники, які здійснюють тактове переключення виконавчої гідролінії (ВГЛ), які позначені Л1, Л2, Л3. Головною відмінною частиною покрокового гідропривода, визначаючою його функціональні властивості, являється покроковий гідродвигун.<br />
<br />
'''Вхідні сигнали''' '''x(t)''' по фізичній природі бувають механічними, електричними, гідравлічними або пневматичними, а по формі - імпульсними і релейними.<br />
<br />
'''Вихідним сигналом''' ПГП '''y(t)''' завжди являється покрокове переміщення (кутове або лінійне) вихідної ланки на величину <math>Ykp</math>.<br />
<br />
<br />
При цьому на вихідній ланці долається визначена зовнішня нагрузка H(t). Числу і знаку вихідних сигналів відповідають число кроків і напрямок руху вихідної ланки.<br />
Час відпрацювання кроку <math>Tkp</math> залежить від нагрузки і властивостей ПГП. <br />
<br />
Важливою властивістю ПГП являється також утримання вихідної ланки у фіксованому положені при незмінному стані ВГЛ (Л1, Л2, Л3). Таким чином, ПГП здійснює функцію позиціювання без використанння головного зворотнього зв'язку, обов'язкової, наприклад, для слідкуючих приводів, що значно спрощує конструкцію приводів і в багатьох випадках позбавляє проблеми забезпечення стійкості.</div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:%D0%A1%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BA%D1%83%D1%80%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D1%83%D0%BD%D0%B0.png&diff=22285Файл:Стуркура покрокового гідродвигуна.png2016-06-16T20:04:35Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div></div>Leometalhttps://wiki.tntu.edu.ua/index.php?title=%D0%9E%D0%B1%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F:%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D1%96%D1%8E%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D1%83_%D0%B3%D1%96%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%96&diff=22221Обговорення:Системи позиціювання у гідроприводі2016-06-09T14:58:27Z<p>Leometal: </p>
<hr />
<div>Герасимів Юрій Олегович КТ-31</div>Leometal