ОПТИМІЗАЦІЯ РУХУ МЕХАНІЗМУ

УДК: 004.4

DOI:10.25140/2411-5363-2018-3(13)-82-88

Автор:

Келемен Міхал , Технічний університет Кошице (Letna 9,042 00 Košice, Slovak Republic).

Мова статті: англійська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Перевірка трубних систем необхідна для запобігання ушкоджень та аварій. Також їх ремонт і очищення можуть виконуватися без будь-яких земляних робіт.

Постановка проблеми. Трубні механізми придатні для переміщення всередині газопроводу, водопроводу, нафтопроводу, трубопроводів для стічних вод, трубопроводів для транспортування хімічних продуктів, парогенераторів, труб котлів тощо.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Нині для руху всередині труб використовуються колісні або гусеничні механізми. Коли стіна труби забруднена або на внутрішній стороні стіни труби наявні намули, колісний тип механізму схильний до проковзування.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Питання проектування конструкції адаптивних трубних механізмів залишається невивченим, тому наступне дослідження буде сфокусовано на цьому.

Постановка завдання. Основна мета – оптимізувати структуру механізму для поліпшення загальних властивостей як швидкості руху, так і сили тяги. Пересувні блоки являють собою щетинки, які мають різні структурні та матеріальні властивості.

Виклад основного матеріалу. Для установки механізму можуть бути визначені монтажний кут і початкове відхилення, а також довжина щетинки. Щетинки розміщуються під кутом на корпусі механізму в дві групи (спереду і ззаду). Лінійний привід розміщується між цими групами щетинок. Періодичний хід виконавчого механізму створює поступальний рух усередині труби.

Висновки відповідно до статті. Феномен різниці тертя є ключовим фактором для руху механізму всередині труби. Крім того, для аналізу в процесі проектування цього механізму важливим є явище контакту між щетинками і стінкою труби. Реальні щетинки мають обмеження в їх вигині. У кожному випадку деформація повинна бути в гнучкій області навантаження. Гнучкість щетинок використовується як засіб для компенсації нерівностей стінки труби під час руху механізму всередині труби.

Ключові слова:

механізм; оптимізація; труба; тертя; рух.

Список використаних джерел:

1. AOSHIMA, S. et al. (1993). A miniature mobile robot using piezo vibration for mobility in a thin tube. ASME J. Dynam. Syst., Meas., Contr., 115, 270–278.

2. IDOGAKI, T.et al. (1995). Characteristics of piezoelectric locomotive mechanism for an in-pipe micro inspection machine. Proc. IEEE 6th Int. Symp. Micro Machine and Human Sciences, 193–198.

3. SUN, L., SUN, P., QIN, X., WANG, C. (1998) Micro Robot in Small Pipe with Electromagnetic Actuator. Micromechatronics and Human Science, MHS '98. Proceedings of the 1998 International Symposium on, 243-248.

4. MATSUMOTO, T.et al. (1994). A prototype model of micro mobile machine with piezoelectric driving force actuator. Proc. IEEE 5th Int. Symp. Micro Machine and Human Sciences, 47–54.

5. FUKUDA, T., HOSOKAI, H., & UEMURA, M. (1989) Rubber gas actuator driven by hydrogen storage alloy for in-pipe inspection mobile robot with flexible structure. Proc. IEEE Int. Conf. Robotics, Automation, 3, 1847–1852.

6. IWASHITA, S., HAYASHI, I., IWATSUKI, N., & K. NAKAMURA. (1994). Development of in-pipe operation micro robots. Proc. IEEE 5th Int. Symp. Micro Machine and Human Sciences, 41–45.

7. DEGANI A., FENG S., CHOSET H., and MASON M. T. (2010). Minimalistic, Dynamic, Tube Climbing Robot. Proc. of  2010 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation Anchorage Convention District, May 3-8, 2010, Anchorage, Alaska, USA, 1100-1101.

8. GMITERKO, A., DOVICA, M. (1997). Dependence of the Body Sensitivity Function on Geometrical Size for the Mechatronic System. International Conference Mechatronics and Robotics' 97. 29.9.-2. 10. 1997, Brno, Czech Republic, 27-30.

9. Gmiterko, A., Kelemen, M., Dovica, M., Capák, M. (1999). Miniature mobile robot for moving in a tube with small diameter. Proceedings of the 2nd International Conference Mechatronics and Robotics ’99, Brno, Czech Rep., 1999, 67-70, ISBN 80-214-0604-6.

10. Kelemen, M., Gmiterko, A., Góts, I(2001). Mechatronic concept of bristled in-pipe machine. ATP Plus. 2001, 48-52

11. VITKO, A., JURIŠICA, L., BABINEC, A., DUCHOŇ, F., KĽÚČIK, M. (2010). Some Didactic Problems of Teaching Robotics. Proceedings of the 1st International Conference Robotics in Education 2010. Bratislava, 16.-17. 9. 2010, Bratislava, Slovak University of Technology in Bratislava, ISBN 978-80-227-3353-3, 27-30.

12. KONIAR, D., HARGAS, L., SIMONOVA, A. et al. (2014). Virtual Instrumentation for Visual Inspection in Mechatronic Applications. 6th Conference on Modelling of Mechanical and Mechatronic Systems (MMaMS) Location: Vysoke Tatry, SLOVAKIA Date: NOV 25-27, 227-234.

13. DUCHOŇ, F., HUBINSKÝ, P., HANZEL, J., BABINEC, A., & TÖLGYESSY, M. (2012). Intelligent Vehicles as the Robotic Applications. Procedia Engineering, 48 (2012), 105–114. doi.org/ 10.1016/j.proeng.2012.09.492.

14. KONIAR, D., HARGAŠ, L., & ŠTOFAN, S. (2012). Segmentation of Motion Regions for Biomechanical Systems. Procedia Engineering, 48 (2012), 304–311. doi.org/10.1016/j.proeng.2012.09.518.

15. TURYGIN, Y., & BOŽEK, P. (2013). Mechatronic systems maintenance and repair management system. Transfer of innovations, 26 (2013). 3-5.

16. SPANIKOVA, G., SPANIK, P., FRIVALDSKY, M. et al. (2017). Electric model of liver tissue for investigation of electrosurgical impacts. Electrical Engineering, 99 (4), 1185-1194. doi.org/ 10.1007/s00202-017-0625-0

17. KARAVAEV, Y. L., & KILIN, A. A. (2016). Nonholonomic dynamics and control of a spherical robot with an internal omniwheel platform: Theory and experiments. Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics, 295 (1), 1 November 2016, 158-167.

Завантажити