Siłownik pneumatyczny wspomagany układem hydraulicznym *

Pneumatic actuator supported with hydraulic system

Author: Jakub Sikorski

Mechanik nr 05/06/2019 - Hydraulika i pneumatyka

STRESZCZENIE: Przedstawiono eksperyment konstrukcyjny polegający na dołączeniu do siłownika pneumatycznego dodatkowego układu hydraulicznego, aby wywołać zjawiska dynamiczne w cylindrze siłownika. Dzięki temu możliwe jest ograniczenie występowania zjawiska stick-slip, które często się pojawia w siłownikach liniowych przy małej prędkości względnej tłoka i cylindra. Celem tego projektu jest uzyskanie możliwości precyzyjnego sterowania położeniem tłoka siłownika pneumatycznego bez konieczności stosowania skomplikowanych układów wykorzystujących algorytmy z funkcjami nieliniowymi.

SŁOWA KLUCZOWE: siłownik, stick-slip, pneumatyka, hydraulika

ABSTRACT: A design experiment involving the addition of the hydraulic line to the pneumatic cylinder to trigger dynamic phenomena in the cylinder is presented. Thanks to this, it is possible to limit the occurrence of the stick-slip phenomenon, often occurring in linear actuators at low mutual speed of the piston and the cylinder. The purpose of this operation is to obtain the possibility of precise control of the piston position of the pneumatic cylinder without using complicated systems using algorithms with nonlinear functions.

KEYWORDS: actuator, stick-slip, pneumatic, hydraulic

Galeria

Rys. 1. Przekrój wzdłużny siłownika z zakreskowanym obszarem, w którym znajduje się płyn hydrauliczny

Rys. 2. Przekrój poprzeczny siłownika z zakreskowanym obszarem, w którym znajduje się płyn hydrauliczny

Rys. 3. Cylinder wewnętrzny odkształcony pod wpływem oddziaływania płynu hydraulicznego o ciśnieniu 10 MPa

Rys. 4. Siłownik pneumatyczny odkształcony pod wpływem oddziaływania płynu hydraulicznego o ciśnieniu 10 MPa

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Andrighetto P.L., Valdiero A.C., Carlotto L. “Study of the friction behavior in industrial pneumatic actuators”. ABCM Symposium Series in Mechatronics. 2 (2006): 369–376.

[2] Hennlich. „Uszczelnienia techniczne”, https://www.hennlich.pl/produkty/uszczelnienia-techniczne-1151.html (dostęp: 2014).

[3] Kyoizumi K., Yukishige Fujita Y., Mizumoto I., Iwai Z. “Simple adaptive control for positioning of pneumatic cylinder with adverse stick-slip”. IFAC Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing. 37, 12 (2004): 87–92. DOI: https://doi.org/10. 1016/S1474-6670(17)31448-9.

[4] Munford P., Normand P. “Mastering Autodesk Inventor 2016 and Autodesk Inventor LT 2016: Autodesk Official Press”. Wiley John & Sons, 2016.

[5] Pneumat System. „Siłowniki pneumatyczne”, http://www.pneumat. com.pl/silowniki_pneumatyczne?gclid=EAIaIQobChMIwePl1-Ll4QI VioeyCh2RXw6yEAAYASAAEgIDlPD_BwE (dostęp: 2017).

[6] Sikorski J. Zgłoszenie patentowe: Siłownik pneumatyczny, nr P. 424565 (2018).

[7] Stasiak F. „Zbiór ćwiczeń Autodesk Inventor 2017. Kurs zaawansowany”. ExpertBooks, 2016.

[8] Tran X.B., Yanada H. “Dynamic friction behaviors of pneumatic cylinders”. Intelligent Control and Automation. 4, 2 (2013): 180–190, https://doi.org/10.4236/ica.2013.42022.

[9] Trelleborg „Uszczelnienia dla urządzeń pneumatycznych”, https:// www.tss.trelleborg.com/pl-pl/products-and-solutions/pneumatic-seals (dostęp: 2007).

[10] Wakasawa Y., Ito Y., Yanada H. “Friction and vibration characteristics of pneumatic cylinder”. The 3^rdInternational Conference on Design Engineering and Science, ICDES 2014. (2014): 155–159.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.5-6.42

* Artykuł recenzowany