Регистрация / Вход
Прислать материал

Гидромеханическая система управления автоматизированного вертикально-сверлильного станка повышенного быстродействия и точности

Сведения об участнике
ФИО
Тимонина Виктория Евгеньевна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Машиностроение. Энергетика
Раздел области наук
Тяжелое и среднее машиностроение
Тема
Гидромеханическая система управления автоматизированного вертикально-сверлильного станка повышенного быстродействия и точности
Резюме
В работе рассматривается система автоматизированного управления вертикально-сверлильного станка повышенного быстродействия и точности. Проведенный анализ известных технических решений позволил сформировать структуру гидропривода с оригинальным контуром управления. На основе программируемого логического контроллера составлена схема управления и программа работы станка. Динамическим анализом в программной среде Matlab Simulink доказана эффективность предлагаемого решения, а экономическое обоснование подтвердило целесообразность модернизации станка.
Ключевые слова
система управления, вертикально-сверлильный станок, позиционный гидропривод, точность, быстродействие, математическое моделирование, динамический анализ
Цели и задачи
Целью научно-технической работы является повышение производительности и качества работы вертикально-сверлильного станка 2H135 путем разработки автоматизированной системы управления гидропривода подачи инструмента. Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Проанализировать работу рассматриваемого станка и провести обзор систем управления его аналогов.
2. На основе анализа существующих аналогов, с учетом технических требований предложить гидравлическую и электрическую принципиальные схемы.
3. Разработать систему автоматизированного управления рабочими движениями гидропривода подачи станка, составить программу управления.
4. Провести оценку качества функционирования автоматизированной системы управления вертикально-сверлильного станка путем проведения динамического анализа.
5. Определить экономическую эффективность полученных результатов.
Введение

Постоянно развивающаяся отрасль машиностроения диктует свои жесткие условия на рынке технологического оборудования, в связи с чем, требуется искать новые методы повышения эффективности: быстродействия, точности, экономичности и надежности. Широкое применение в механизмах позиционирования технологического оборудования нашли гидромеханические устройства, обладающие неоспоримыми преимуществами: простота способа передачи энергии, лучшие массогабаритные характеристики, высокие энергоёмкость,  быстродействие, бесступенчатое регулирование скорости и  др.  Создание и  внедрение таких устройств в комплексные схемотехнические  решения, позволяют  повысить  быстродействие и точность работы исполнительных механизмов машин. 

Методы и материалы

Для проведения исследования применяются следующие группы методов: аналитические (анализ, сравнение, синтез, обобщение); экономико-математические (статистические, расчетные); методы математического моделирования.

Описание и обсуждение результатов

При разработке и проектировании гидроприводов целевых механизмов станочного оборудования, особое внимание следует уделять оценке их динамического качества и параметрам управлениям. С этой целью производится математическое моделирование и динамический анализ. По результатам математического моделирования, при заданных режимах работы, в среднем точность позиционирования повышается ~ на 16,6%, а быстродействие на 31,5%, по сравнению с ближайшими конкурирующими решениями (применение гидрозамка, распределителя и др.), что подтверждает эффективность предлагаемого схемотехнического решения.

Используемые источники
1. Тимонина В.Е., Полешкин М.С. «Система автоматизированного управления гидропривода подачи вертикально-сверлильного станка». Юбилейная конференция студентов и молодых ученых, посвященная 85-летию ДГТУ [Электронный ресурс]: сб. докл. науч.-техн. конф., 12-13 мая / ДГТУ. — Ростов н/Д, 2015. – электрон, опт. диск(CD-ROM).,с.358-366
2.Патент на изобретение №2458261, Российская федерация, МПК7 F15B 11/12. Гидравлический позиционный привод / М.С.Полешкин, В.С. Сидоренко, В.И. Грищенко - № 2009149046; заявл.30.12.09; опубл. 10.08.12, Бюл. № 22.
3.Тимонина В.Е., Мазаненко Д.С. Маркетинговая модель научно-исследовательской работы: структура и логика// Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 11. – С. 2446–2450. – URL: http://e-koncept.ru/2016/86517.htm.
Information about the project
Surname Name
Timonina Viktoriya
Project title
Hydro-mechanical control system vertical-drilling semiautomated machine with high speed and accuracy characteristics
Summary of the project
This article considers the automated control system for vertical drilling machine high speed and accuracy. The analysis of the known technical solutions, enables to form a structure of the hydraulic drive with the original control circuit. On the basis of programmable logic controller composed of the control scheme and programme of work of the machine. Dynamic analysis in Matlab Simulink proved the efficiency of the proposed solution, and economic study confirmed the feasibility of upgrading the machine
Keywords
control system, vertical drilling machine, positional hydraulic drive, accuracy, operating speed, mathematical modeling, dynamic analysis