Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation research of motion of lightweight wheeled mobile robot on various types of soft ground : a case study

Trojnacki Maciej, Dąbek Przemysław

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2023

|

Vol. 17, No. 4

8--16

EN

A problem of influence of three types of soft ground on longitudinal motion of a lightweight four-wheeled mobile robot is considered. Kinematic structure, main design features of the robot and its dynamics model are described. A numerical model was elaborated to simulate the dynamics of the robot’s multi-body system and the wheel‐ground interaction, taking into account the soil deformation and stresses occurring on the circumference of the wheel in the area of contact with the deformable ground. Numerical analysis involving four velocities of robot motion and three cases of soil (dry sand, sandy loam, clayey soil) is performed. Within simulation research, the motion parameters of the robot, ground reaction forces and moments of force, driving torques, wheel sinkage and slip parameters of wheels were calculated. Aggregated research results as well as detailed results of selected simulations are shown and discussed. As a result of the research, it was noticed that wheel slip ratios, wheels’ sinkage and wheel driving torques increase with desired velocity of motion. Moreover, it was observed that wheels’ sinkage and driving torques are significantly larger for dry sand than for the other investigated ground types.

2

Badania symulacyjne i doświadczalne ruchu wzdłużnego robota czterokołowego na piasku

Trojnacki M., Dąbek P.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 10

1282--1284

PL

Praca dotyczy badań ruchu wzdłużnego mobilnego robota czterokołowego na piasku w zależności od zadanej prędkości. Omówiono konstrukcję robota oraz przyjętą metodykę modelowania. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i doświadczalnych ruchu robota.

EN

Paper concerns the study of longitudinal motion of a four-wheeled mobile robot on sand for various desired velocities. Design of the robot and assumed modeling methodology were described. Results of simulation and experimental research of robot motion were presented.

3

Metody pomiarowe i sprzęt stosowany do oceny szorstkości (współczynnika tarcia) nawierzchni sieci dróg w Norwegii

Zapaśnik W.

Drogownictwo

|

2016

|

nr 5

165--170

PL

W artykule przedstawiono kryteria i metodologię pomiarów szorstkości (współczynnika tarcia) na nawierzchniach dróg publicznych w Norwegii. Zaprezentowano sprzęt stosowany w przeszłości oraz jego najnowsze wersje, opracowane w kooperacji z innymi krajami z regionu Skandynawii.

EN

In the paper, there have been presented the criteria and methodology of skid resistance (coefficient of friction) measurements on the public road pavements in Norway. The equipment used in the past has been presented as well as its newest versions, developed in co-operation with other countries from Scandinavia.

4

Simulation model of wheel slip and slide protection systems for rail vehicles

Barna G., Lewandowski M.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2016

|

Y. 113, iss. 1-E

3--15

EN

A simplified model of a rail vehicle - electric locomotive, with particular emphasis on wheelrail cooperation model, is presented. The principles of detecting the slip and algorithms that detect and eliminate the slip, both during acceleration and braking using dump valves are presented. Two anti-slip system simulation models, implemented in Matlab Simulink are described taking into account each subsystem model. The following models of hardware and software subsystems are described: the rotational speed sensors, the dumping valves and the subsystem determining the reference speed. The study program, simulation results, analysis and conclusions are presented.

PL

Przedstawiono uproszczony model pojazdu szynowego – lokomotywy elektrycznej, ze szczególnym uwzględnieniem modelu współpracy koła z szyną. Zaprezentowano zasady wykrywania poślizgu oraz opisano algorytmy wykrywania i likwidacji poślizgu, zarówno przy rozruchu, jak i przy hamowaniu z udziałem zaworów upustowych. Opisano modele symulacyjne obu układów przeciwpoślizgowych zaimplementowane w środowisku Matlab Simulink® z uwzględnieniem modeli poszczególnych podsystemów. Nakreślono modele podsystemów sprzętowych: model czujników obrotowo-impulsowych i zaworów upustowych oraz modele podsystemów programowych: podsystemu wyznaczania prędkości referencyjnej. Opisano program prób i badań obu układów. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz analizę eksperymentów symulacyjnych wraz z wnioskami.

5

Modyfikacja stanowiska do badania zjawiska tarcia występującego pomiędzy kołem jezdnym a nawierzchnią drogi

Pietruszewski R., Kopka J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

1051--1057

PL

W artykule omówiony został projekt realizowany na Politechnice Łódzkiej, którego celem było zaadaptowanie istniejącego stanowiska badawczego, tak aby umożliwiało wykonanie pomiaru tarcia (przyczepności) opony przy poślizgu koła jezdnego 100%. Nawiązano do pojęć takich jak poślizg, siła tarcia (przyczepności) oraz współczynnik przyczepności. Zagadnienia te były kluczowe dla określenia warunków jakie zmodyfikowane stanowisko powinno spełniać. Omówiona została dotychczasowa konstrukcja stanowiska a następnie przedstawiono wykonane zmiany konstrukcyjne.

EN

Paper discussed the project realized at the Lodz University of Technology which aim was to adapt already existing test stand so that it enables measurements of the tire friction (tire adhesion) during 100% slippage conditions. Firstly, several terms connected directly with the topic of wheel (as the combination of tire and rim) and its kinematics were presented including slippage, friction force and adhesion (friction) coefficient of the tire. They were crucial from the point of view of the conditions that the rebuilt stand shall fulfill. Secondly, the already existing stand was described. This part of the work included description of three different configurations of the stand existing so far. Three different phases of the wheel’s motion together with the phenomena accompanying them that were tested on the stand were also presented. The last stage concerned the project part itself and included construction of the frame holding the electric motor and the balance frame holding the mass which reduces the wheel pressure force on the road. Finally, when the test stand in new configuration was ready, validating measurements were performed. As the result, it was concluded that rebuilt measuring construction enable one to examine the friction phenomenon between tire and road during 100% slippage. The obtained values of the friction coefficient were corresponding to the expected ones. Some interesting dependencies were also observed, for instance presumable influence of the increasing (over some value) tire temperature during measurement on friction coefficient. However, to validate it some modifications in the test stand construction are recommended for the future.

6

Niekonwencjonalne systemy przeniesienia napędu w szynowych lokomotywach górniczych LDS-80 i LZS-150

Drwięga A.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

993--1001, CD 1

PL

Transport urobku i materiałów, jak również przewożenie ludzi do miejsc pracy jest jednym z najważniejszych procesów realizowanych w podziemnych zakładach górniczych. Odbywa się on w warunkach zagrożenia metanowego oraz zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, co wymusza stosowanie odpowiednio bezpiecznych rozwiązań technicznych. Umożliwienie stosowania silników spalinowych do napędów samojezdnych maszyn górniczych w podziemiach kopalń węgla, w potencjalnie wybuchowej atmosferze, było zasadniczym przełomem, który skutkował zwiększeniem efektywności transportu. W wyrobiskach poziomych zaczęto stosować lokomotywy spalinowe, a w wyrobiskach nachylonych kolejki podwieszone lub spągowe. Lokomotywy torowe są oferowane przez wielu producentów polskich i zagranicznych. Z reguły są to konstrukcje jednobryłowe, wyposażone w dwa zestawy kołowe. W Instytucie Techniki Górniczej KOMAG opracowano innowacyjne układy przeniesienia napędu w trój bryłowych lokomotywach LDS-80 oraz LZS-150. Sposoby rozwiązania tych napędów oraz wynikające z nich zalety przedstawiono w niniejszym artykule.

EN

Transportation of coal run-of-mine and materials, as well as transportation of people to workplaces is one of the most important process in underground mine. It takes place under the risk of methane and coal dust explosion hazard, which requires special protection. A possibility of using the diesel engine to drive self-propelled mining machines in coal mines underground, in a potentially explosive atmosphere, was the breakthrough, which resulted in increase of transportation effectiveness. Diesel locomotives started to be used in horizontal workings, while suspended monorails and floor-mounted railways - on inclined workings. Many Polish and foreign manufacturers offer rail locomotives. These are mainly monolithic structures equipped with two wheel sets. In the KOMAG Institute of Mining Technology the innovative methods for drive transmission and innovative three-body design for LDS-80 and LZS-150 locomotives were applied. Important details of technical solutions as well as advantages and functional properties of the locomotives, resulting from these solutions, are presented and discussed.

7

Analiza zjawisk elektromechanicznych w szynowym pojeździe trakcyjnym z uwzględnieniem zmian współczynnika przyczepności kół napędowych

Lewandowski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka

|

2009

|

z. 139

3--140

PL

Przedmiotem rozprawy jest modelowanie matematyczne i analiza zjawisk występujących w systemach elektromechanicznego przetwarzania energii pojazdów trakcyjnych, w szczególności zaś - opracowanie sposobu sterowania pojazdu trakcyjnego z silnikami asynchronicznymi, który zapewnia jazdę z wykorzystaniem maksymalnej wartości siły pociągowej. Podstacja trakcyjna, sieć trakcyjna, obwód główny pojazdu trakcyjnego z układem transmisji momentu elektromagnetycznego z silnika na koła napędowe oraz siły powstające na styku koła z szyną tworzą nieliniowy układ przetwarzania energii elektrycznej w mechaniczną w systemie zelektryfikowanego transportu. W opisanym w pracy systemie uwzględniono zmiany parametrów oraz zmiennych wejściowych i wyjściowych istotnych z punktu widzenia celów pracy. Zmiany parametrów spowodowane przemieszczaniem się pojazdu względem podstacji i warunkami współpracy koło-szyna mogą być przyczyną niestabilności systemu. Ograniczenie siły pociągowej rozwijanej przez szynowy pojazd trakcyjny wynika m.in. ze zdolności przesyłowej układu zasilania, mocy silnika oraz siły wytworzonej na styku koło-szyna, na której przebieg mają wpływ zmiany współczynnika przyczepności. W rozprawie przedstawiono opis chwilowej wartości prądu wejściowego falownika z wykorzystaniem m.in. funkcji Bessela pierwszego rodzaju. Istotne jest ograniczenie widma generowanego sygnału sterującego pracą zaworów falownika ze względu na zakres danych parametrów układu (np. silnika czy sieci trakcyjnej) w funkcji częstotliwości. Wymiarowanie systemu z uwzględnieniem wybranych harmonicznych jest zatem możliwe bez konieczności symulacji całego systemu. Postać analityczna prądu falownika pozwala na określenie częstotliwości występującej w widmie prądu sieci trakcyjnej i możliwości interakcji z częstotliwością, której źródłem jest podstacja trakcyjna. W pracy opisano także sposób wyznaczania wartości parametrów obwodu hamowania lokomotywy, w szczególności częstotliwości pracy przerywacza hamowania, i określania wpływu pulsacji napięcia wejściowego na przebieg wyjściowy falownika i pracę silnika. Redukcja drgań w mechanizmie transmisji momentu elektromagnetycznego z silnika na koła napędowe przyczynia się do wzrostu trwałości elementów mechanicznych, co w konsekwencji obniża koszty budowy i eksploatacji nowoczesnych pojazdów trakcyjnych. Opracowany przez autora układ sterowania optymalnego z filtrem Kalmana umożliwia redukcję czasu trwania oscylacji oraz jej amplitudy w mechanizmie przenoszenia momentu z silnika na koła napędowe, a także pozwala na wyznaczenie trudno dostępnych zmiennych stanu pojazdu trakcyjnego (np. momentu działającego bezpośrednio na koło napędowe). Dokonana przez autora analiza częstotliwościowa estymaty momentu w mechanizmie transmisji momentu na wybranych częstotliwościach umożliwia użycie reguły decyzyjnej, opartej na liniowej analizie dyskryminacyjnej Fishera (ang. linear discriminant analysis, LDA). Reguła ta pozwala na wyznaczenie czasu, w którym należy zmniejszyć moment napędowy silnika w celu powrotu kół napędowych w obszar dozwolonych wartości poślizgu. Opracowana przez autora metoda może stanowić podstawę do opracowania konstrukcji układów napędowych pojazdów o lepszych parametrach trakcyjno-ruchowych i zwiększenia wykorzystania mocy zainstalowanej w pojazdach trakcyjnych o dużej mocy i prędkości.

EN

The subject of this paper is mathematical modeling and analysis of phenomena that occur in an electromechanical system of traction vehicle energy conversion. In particular, the aim is to elaborate on the manner of controlling the traction vehicle with asynchronous motors which drive it using the maximum value of the tractive force. Traction substation, contact line, main circuit of the traction vehicle with the system of transmitting the electromagnetic torque from the motor to the drive wheels, as well as forces which occur at the contact point of the wheel with the rail form a nonlinear system converting electrical energy into mechanical one, in the system of electrified transport. In the system described by the author of this paper, the changes of parameters have been included, along with input and output variables, which are of high importance when considering the aims of the work. Changes in parameters resulting from the movement of the vehicle in relation to the substation and conditions of the wheel-rail co-operation might be the reason for system instability. Limitation of the tractive force displayed by the rail traction vehicle results from the transferring capacity of the supply system, motor power and force produced at the wheel-rail contact point, whose run is influenced by the changes of the adhesion coefficient. The paper presents a description of the temporary value of the inverter input current, using 1st type Bessel's function. It is essential to limit the spectrum of the generated signal, which controls the work of inverter's valves, because of the scale of the given parameters (e.g. motor, traction wire) in the function of frequency. Therefore, dimensioning the system with regard to selected harmonics is possible with no need for simulation of the whole system. An analytical form of the inverter's current allows to define the frequency which occurs in the spectrum of contact wire current and to interact with frequencies with the traction substation as a source. The author has also described the manner of defining the parameters of the locomotive braking circuit and the frequency of work of the braking disconnector and the influence of input voltage pulsation on the output run of the inverter as well as on the motor work. Reduction of vibrations in the mechanism of electromagnetic torque transmission from the motor to drive wheels is one of the factors which cause the increase of durability of mechanical elements and in consequence, decrease costs of construction and exploitation of modem traction vehicles. The elaborated optimum controlling system using Kalman's filter enables the reduction of duration time of oscillation as well as its amplitude in the mechanism of transporting the torque from the motor to the drive wheels, it also allows the calculation of difficult-to-obtain variables of the traction vehicle state (e.g. torque which directly affects the drive wheel). The frequency analysis, obtained by the author, of the estimate of the torque in the torque transmission mechanism on the given frequencies enables to use the resolution rule based on the Fisher's linear discriminant analysis (LDA). This rule enables to define the time in which the motor drive torque should be decreased in order to force the drive wheels to return to the permitted values of the slip. The methods elaborated by the author and presented in this paper might form the basis for creating the constructions of vehicles drive systems with more efficient movement-traction parameters and for increasing the use of power installed in the traction vehicles with high levels of speed and power.

8

Analiza czynników ograniczających parametry trakcyjne lokomotyw elektrycznych o układzie osi CO-CO, zasilanych z sieci 3 KV DC

Kałuża E.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2009

|

R. 106, z. 1-E

101--112

PL

W artykule opisano zjawiska związane z punktem styku pomiędzy kołem kolejowym a szyną, przy założeniu przyłożenia do rozpatrywanego obiektu dużej siły rozruchowej. Przyłożenie nadmiernych sił powoduje występowanie poślizgów jak również wewnętrznych mikropęknięć kół pojazdów trakcyjnych, w związku z czym skraca się czas eksploatacji opisywanego obiektu, a co za tym idzie zwiększają się koszty utrzymania. Jednocześnie istniejący system trakcyjny w Polsce jest w stanie spełnić zapotrzebowanie na moc nowoczesnych lokomotyw przekształtnikowych przekraczających 5 MW. Jednakże przewidywane kapitałowe inwestycje w polskie drogi kolejowe zostały ograniczone do kilku najistotniejszych linii. Wnioskiem końcowym artykułu jest stwierdzenie. iż nie jest wskazane wykorzystywanie lokomotyw przekształtnikowych przekraczających 5 MW o układzie osi COCO w istniejącym systemie dróg kolejowych.

EN

Current trends in locomotive industry marketing exploit maximum power of the unit and start-up forces. The article describes phenomena occurring on wheel/rail contact point during start with high force. Excessive forces cause frequent slip leading to chipping of wheel thread and internal fractures of the wheel. Above significantly reduces the service life span and increases maintenance costs. Simultaneously the existing traction supply system in Poland is mainly incapable to meet power requirements of modern locomotives exceeding 5 MW. Foreseeable capital investment in Polish railroads will limit modernization to few vital lines. Final conclusion of the article shows that it is not advisable to implement Co'Co' freight locomotives exceeding 5 MW into existing railroad system.

9

Drgania nieresorowanej maszyny roboczej w warunkach zmiennej przyczepności kół jezdnych

Chwastek S., Michałowski S.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2008

|

Z. 32

15--23

PL

Dążenie do podwyższenia prędkości jazdy maszyn roboczych ciężkich przy zapewnieniu wymaganego bezpieczeństwa oraz stabilizacji położenia osprzętu wymaga analizy procesów dynamicznych zachodzących w układzie napędowym przy uwzględnieniu zmiennej przyczepności kół jezdnych. W mobilnej maszynie roboczej napędzanej silnikiem o ograniczonej mocy parametry drgań mogą być uzależnione od podatności ogniw cieczowych osprzętu. Celem pracy jest zbadanie wpływu poślizgów kół napędowych i podatności ogniw cieczowych na wibroaktywność maszyn z osprzętem wysięgnikowym podczas jazdy.

EN

In order to increase the riding velocity of heavy machines at the same time ensuring the required safety levels and stabilisation of equipment it is required that the dynamic processes in the drive system should be thoroughly analysed, taking into account the variable tractive adhesion. A heavy machine driven by a limited capacity motor may become a source of self-excited vibrations. The purpose of the present study is to explore the influence of traction wheel slippage on vibro-activity of machines equipped with boom systems during the ride.

10

Stabilizacja prędkości roboczej agregatu ciągnikowego ze względu na moment tarcia mechanizmu różnicowego

Basista G., Cieślikowski B.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 14

23--28

PL

Tematyka publikacji odnosi się do zagadnień niekorzystnego wpływu mechanizmu różnicowego mostu napędowego na własności dynamiczne ciągnika. Analizowany jest stan pracy, w którym siła napędowa jednego z kół jezdnych zostaje ograniczona siłą przyczepności do podłoża, powodując zmianę poślizgu względnego kół napędowych a tym samym zmianę chwilowej prędkości agregatu ciągnikowego. Pulsacje prędkości roboczej ciągnika przekładają się na zmianę parametrów agrotechnicznych realizowanych zabiegów, szczególnie z udziałem takich maszyn jak rozsiewacze nawozowe lub opryskiwacze.

EN

The subject matter of the publication relates to the problems of unfavorable effect of differential gear of the driving axle on the tractor's dynamic properties. The analysis covers the working condition, in which the driving force of one of the road wheels is restricted by the surface adhesive force, resulting in the change of relative slip of driving wheels and thereby change in the momentary speed of the tractor unit. Pulsations of the tractor working speed result in the change of the agrotechnical parameters of the performed operations, particularly with the participation of such machines like fertilizer distributors or spraying machines.