Przegląd Mechaniczny 12/2014

09.06.2015 Views
sterowania sà usytuowane w strefach wygody okreÊlonych dla g∏ównych zespo∏ów sterowniczych. Zastosowanie obrotowego fotela z regulacjà wysokoÊci umo˝liwia bezpieczne i wygodne zajmowanie miejsca, bez koniecznoÊci wykonywania z∏o˝onych kombinacji ruchów przy wymuszonej pozycji cia∏a. Zajmowanie miejsca w wózku typu skuter jest u∏atwione przez zastosowanie systemu powrotu kierownicy z modu∏em sterowania do po∏o˝enia wyjÊciowego – odchylona o 5° do przodu, co zwi´ksza przestrzeƒ przednià przed fotelem. Przeprowadzone pomiary dla wózka fotelowego obj´∏y zakres regulacji podzespo∏ów fotela operatora i podstawowych zespo∏ów sterowania skupionych na kierownicy wózka. Wykonano próby dopasowania wymiarów i konfiguracji ogólnej zespo∏u fotela i zespo∏u kierownicy dla u˝ytkowników o wzroÊcie 164 cm, 178 cm, 189 cm i 195 cm, dla grupy dobranej jak dla wózka typu skuter. W wyniku przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, ˝e w wózku typu skuter wyst´puje: – zakres regulacji kàtowej podnó˝ków 90° z ograniczeniem do szerokoÊci ca∏kowitej wózka, – zakres regulacji wysokoÊci podnó˝ków – 165 mm, – mo˝liwoÊç przesuwu pod∏okietników fotela u˝ytkownika w zakresie 120 mm, – mo˝liwoÊç ustawiania kàta nachylenia oparcia w zakresie 75°, – mo˝liwoÊç regulacji wysokoÊciowej pod∏okietników w zakresie 120 mm. Stwierdzono, ˝e zajmowanie miejsca w fotelu jest bezpieczne (blokada kó∏ elektrohamulcami), a zakres regulacji umo˝liwia wykonanie bezpiecznej zmiany miejsca pomi´dzy wózkiem fotelowym a wózkiem typu skuter. W ramach personalizacji uk∏adu obs∏ugi, uwzgl´dniajàc fakt u˝ytkowania przez osoby ze znacznym stopniem niesprawnoÊci narzàdu ruchu, zosta∏ opracowany system wizualizacji i sterowania oparty na systemie iPortal firmy Dynamic Controls. System wspó∏pracuje ze sterownikami DK-PMB21 i DK-PMB31 zastosowanymi w wózkach fotelowych. System iPortal umo˝liwia wizualizacj´ parametrów jazdy za pomocà przyjaznego interfejsu graficznego. W przypadku osób s∏abowidzàcych mo˝liwe jest równie˝ u˝ycie interfejsu graficznego o wysokim kontraÊcie. Poza parametrami trakcyjnymi system umo˝liwia wizualizacj´ po∏o˝enia siedziska w trakcie jego regulacji oraz wizualizacj´ stanu na∏adowania baterii trakcyjnej. Interfejs graficzny wykonano w formie zak∏adek, pomi´dzy którymi nawigowaç mo˝na za pomocà ekranu dotykowego urzàdzenia, lub za pomocà d˝ojstika sterujàcego wózkiem. W celu zwi´kszenia poczucia bezpieczeƒstwa, w szczególnoÊci przez osoby w podesz∏ym wieku lub niepe∏nosprawne, interfejs systemu ma zaprogramowanà funkcj´ wykonywania szybkiego po∏àczenia alarmowego pod zdefiniowany wczeÊniej numer telefonu. Podsumowanie W wyniku realizacji projektu celowego przez przedsi´biorstwo PPH „WR” oraz Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego opracowano typoszereg wózków wyposa˝onych w innowacyjne rozwiàzania konstrukcyjne z zakresu systemów nap´dowych, uk∏adów kierowniczych i podzespo∏ów sterowania oraz ergonomii o nast´pujàcej charakterystyce technicznej: liczba silników – 1 lub 2, moc silników – 400 W lub 2 x 400 W, napićie zasilania – 24 V, pr´dkoÊç maksymalna – 15 km/h, maksymalna masa u˝ytkownika – 150 kg, pojemnoÊç akumulatorów (w zale˝noÊci od zamówienia u˝ytkownika) – 55 – 85 Ah, konstrukcja wózków – modu∏owa. Do zastosowanych w nich najwa˝niejszych rozwiàzaƒ mo˝na zaliczyç: – modu∏owà budow´ zespo∏ów g∏ównych, która umo˝liwia dostosowanie do indywidualnych wymagaƒ okreÊlonych przez u˝ytkownika, – energooszcz´dne bezszczotkowe silniki elektryczne ze sterowaniem elektronicznym i systemem rekuperacji energii podczas hamowania i zjazdu z pochy- ∏oÊci, umo˝liwiajàce zwi´kszenie zasi´gu z jednego ∏adowania zestawu akumulatorów trakcyjnych, – system kierowania zapewniajàcy automatyczne, ∏agodne zmniejszenie pr´dkoÊci podczas jazdy po ∏uku, co w sposób istotny wp∏ywa na stabilnoÊç dynamicznà i ogranicza koniecznoÊç balansowania cia∏em przez osob´ z niesprawnoÊcià motorycznà, – system detekcji przeszkód, pozwalajàcy na ∏agodne zatrzymanie wózka przed przeszkodà pionowà, nawet w przypadku zas∏abnićia u˝ytkownika, – fotele o szerokim zakresie regulacji podstawowych parametrów ergonomicznych, co pozwala na dostosowanie do wymiarów cia∏a i charakteru niesprawnoÊci motorycznej u˝ytkownika. Nale˝y oczekiwaç, ˝e wprowadzenie do produkcji seryjnej nowych wózków przeznaczonych dla osób niepe∏nosprawnych, cechujàcych si´ wymienionymi innowacyjnymi rozwiàzaniami oraz atrakcyjnym wyglàdem zewn´trznym, zwi´kszy konkurencyjnoÊç wyrobów krajowych na rynku wewn´trznym oraz pozwoli na zwi´kszenie eksportu do paƒstw nale- ˝àcych do krajów wysoko rozwini´tych. LITERATURA PRZEDMIOTU 1. Szczepaniak C.: Podstawy modelowania systemu. Cz∏owiek- Pojazd-Otoczenie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa; ¸ódê 1999. 2. PN-EN ISO 12100-1 Maszyny. Bezpieczeƒstwo. Pojćia podstawowe, ogólne zasady projektowania. Cz´Êç 1: Podstawowa terminologia, metodyka. 3. PN-EN ISO 12100-2 Maszyny. Bezpieczeƒstwo. Pojćia podstawowe, ogólne zasady projektowania. Cz´Êç 2: Zasady techniczne. 4. PN-EN 614-1 Maszyny. Bezpieczeƒstwo. Ergonomiczne zasady projektowania. Terminologia i wytyczne ogólne. 5. PN-EN 954-1 Maszyny. Bezpieczeƒstwo. Elementy systemów sterowania zwiàzane z bezpieczeƒstwem. Cz´Êç 1: Ogólne zasady projektowania. 40 ROK WYD. LXXIII ZESZYT 12/2014

Ma∏owymiarowe gumowe t∏umiki drgaƒ skr´tnych Small rubber torsional vibration dampers WOJCIECH HOMIK Streszczenie: Artyku∏ zawiera informacje dotyczàce historii, budowy i zastosowania gumowych t∏umików drgaƒ skr´tnych wa∏ów korbowych wielocylindrowych silników spalinowych. Autor artyku∏u koncentruje si´ g∏ównie nad metodami modelowania ma∏owymiarowych gumowych t∏umików drgaƒ. Prezentuje tak˝e wyniki numerycznych analiz dynamicznych uk∏adu, w którym zastosowano gumowy ma∏ogabarytowy t∏umik. W artykule zamieszczone sà równie˝ niektóre wytyczne, które powinny byç uwzgl´dniane na etapie projektowania t∏umika. S∏owa kluczowe: drgania skr´tne, t∏umik drgaƒ skr´tnych, t∏umienie, sztywnoÊç Abstract:The article presents information on the history, construction and use of rubber torsional vibration dampers of internal crankshafts in multi-cylinder combustion engines. The author concentrates on the methods of modeling rubber torsional vibration dampers. The author also provides the results of dynamic numerical analysis of the unit, where small rubber damper is used. The article also provides some guidelines which should be considered when designing the damper. Keywords: torsional vibrations, torsional vibration dampers, damping, stiffness Dr hab. in˝. Wojciech Homik, prof. PRz – Politechnika Rzeszowska, Wydzia∏ Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Konstrukcji Maszyn, al. Powstaƒców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów; e-mail: whomik@interia.pl. Najprostsze gumowe t∏umiki drgaƒ skr´tnych sk∏adajà si´ z pierÊcienia bezw∏adnoÊciowego, po- ∏àczonego z piastà pierÊcieniem gumowym lub pakietem wk∏adek gumowych [1, 2] o odpowiedniej twardoÊci, spr´˝ystoÊci dynamicznej i odpowiednim wspó∏czynniku wewn´trznego t∏umienia (rys. 1). T∏umiki gumowe drgaƒ skr´tnych sà typowymi przyk∏adami t∏umików rezonansowych, które „dostrajane” (projektowane) sà do najbardziej niebezpiecznej cz´stoÊci rezonansowej (o najwi´kszej amplitudzie). De facto sà to dynamiczne eliminatory drgaƒ, które „t∏umià” drgania uk∏adu si∏à bezw∏adnoÊci. T∏umiki gumowe zastosowano po raz pierwszy w przemyÊle okr´towym w 1915 roku [3]. Jednak brak stabilnoÊci w∏asnoÊci fizycznych gumy, zwiàzany z szybkimi procesami jej starzenia, nie zapewni∏y gumowym t∏umikom drgaƒ skr´tnych nale˝ytego miejsca w przemyÊle okr´towym. Praktycznie pod koniec lat 50. minionego wieku w przemyÊle tym zaprzestano stosowania tego rodzaju t∏umików. Ich niewielka ˝ywotnoÊç nie stanowi∏a powa˝nej przeszkody dla konstruktorów samochodowych silników spalinowych, w których stosowane sà z powodzeniem do dziÊ nie tylko do t∏umienia drgaƒ skr´tnych wa∏u korbowego silnika, ale tak˝e do t∏umienia drgaƒ skr´tnych innych cz´Êci znajdujàcych si´ w pojazdach samochodowych [3]. Tego typu t∏umik t∏umi rezonansowe drgania skr´tne, np. wa∏u korbowego silnika, dzi´ki istnieniu tarcia wewn´trznego gumy podczas jej deformacji. Deformacja ta wyst´puje w chwili, gdy zostanie pokonana spr´˝ystoÊç wewn´trzna gumy (wyst´puje wtedy ruch wzgl´dny pomi´dzy piastà i pierÊcieniem bezw∏adnoÊciowym). Zdarza si´ to w przypadku przekroczenia pewnej amplitudy drgaƒ skr´tnych wa∏u i obcià˝enia gumy momentem skrćajàcym M s [4]. a) b) Rys. 1. Ma∏owymiarowy gumowy t∏umik drgaƒ skr´tnych: a) przyk∏adowe rozwiàzanie konstrukcyjne t∏umika, b) miejsce zamocowania t∏umika gumowego na silniku Modelowanie ma∏owymiarowych t∏umików gumowych T∏umiki gumowe modeluje si´ najcz´Êciej jako uk∏ady dwumasowe. Wystarczajàce przybli˝enie rzeczywistoÊci daje model przedstawiony na rys. 2 [3]. Model ten opisuje uk∏ad dwóch równaƒ ró˝niczkowych ogólnie nieliniowych [3]: .. . . . l w φ w +k w φ w +k g (∆φ w–b )·(φ w –φ b )+α g (∆φ w–b )·(φ w – φ b )=M o (t) .. . . . (1) l b φ b +α p (∆φ w–b )·(φ b –φ w )+k g (∆φ w–b )·(φ b –φ w )=0 ROK WYD. LXXIII ZESZYT 12/2014 41

Page 1 and 2: Cena 24 z∏ (w tym 5% VAT) PL ISSN

Page 3 and 4: ROK WYD. LXXIII PRZEGLÑD MECHANICZ

Page 5 and 6: PROBLEMY • NOWOÂCI • INFORMACJ










Page 25 and 26: WARUNKI PRENUMERATY „Przeglàdu M

Page 27 and 28: Dostrajanie wirtualnego modelu wrze

Page 29 and 30: kontroli nad sztywnoÊcià poprzecz

Page 31 and 32: Wp∏yw rodzaju obcià˝enia na sta

Page 33 and 34: Wyniki badaƒ rejestrowano przy u˝

Page 35 and 36: Obcià˝enia nieproporcjonalne - ba

Page 37 and 38: pracoch∏onnoÊç produkcji i u∏

Page 39 and 40: Porównujàc zale˝noÊci na pr´dk

Page 41: jazdu ∏atwy demonta˝ na modu∏y

Page 45 and 46: W przyj´tym modelu, wartoÊci I p

Page 47 and 48: Wzrost temperatury pracy t∏umika

Page 49 and 50: Badania wp∏ywu ciep∏a na stan e

Page 51 and 52: atury lub innych) podawane sà prze

Page 53 and 54: ków pomiarów kàta zwil˝ania dij

Page 55 and 56: PRZEGLÑD MECHANICZNY miesićznik

Page 57 and 58: Dorociak Robert in˝., Nadowski Rys

Page 59 and 60: Cichy i szybki w monta˝u system pr

Page 61: Zakoƒczy∏ si´ trzeci mi´dzynar

zeszyt

lxxiii

badania

firmy

fanuc

powierzchni

pracy

energii

zakresie

politechnika

website

Przegląd Mechaniczny 12/2014

Delete template?

Save as template ?