Architectural structures’ nodal coordinates are significant to shape appearance; vertical overloading causes displacement of the joints resulting in shape distortion. This research aims to reshape the distorted shape of a double-layer spherical numerical model under vertical loadings; meanwhile, the stress in members is kept within the elastic range. Furthermore, an algorithm is designed using the fmincon function to implement as few possible actuators as possible to alter the length of the most active bars. Fmincon function relies on four optimization algorithms: trust-region reflective, active set, Sequential quadratic progra mming (SQP), and interior-point. The fmincon function is subjected to the adjustment technique to search for the minimum number of actuators and optimum actuation. The algorithm excludes inactive actuators in several iterations. In this research, the 21st iteration gave optimum results, using 802 actuators and a total actuation of 1493 mm. MATLAB analyzes the structure before and after adjustment and finds the optimum actuator set. In addition, the optimal actuation found in MATLAB is applied to the modeled structure in MATLAB and SAP2000 to verify MATLAB results.
Dzięki inteligentnym rozwiązaniom z branży IT dziś możliwe jest już realizowanie kompleksowych strategii sterowania systemem grzecznym (lub chłodniczym) w budynku. Podstawowym celem tych strategii jest oczywiście osiągnięcie i utrzymanie zadanych parametrów temperatury w pomieszczeniach oraz optymalne zarządzanie energią. Istotną rolę w układach regulacji odgrywają zawory wyposażone w siłowniki. Przyjrzyjmy się bliżej rodzajom tych siłowników, ich zasadniczym parametrom, a także rodzajom sygnałów sterujących wykorzystywanych w rozmaitych układach grzewczo-chłodzących.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We investigated the performance of designed single coil and multi-coil actuators for the Active Magnetic Bearing (AMB) system. The attractive force differs depending on the structure and actuator design. The behavior and characteristics of particular actuators differ too. Ansys Maxwell was used to perform magnetic analyses of flux, flux density, field strength, force profile and inductance profile in 2D, and magnetic flux density, field strength, current density and inductance profile in 3D. These analyses were performed for the 10 mm air gap between the actuator and rotor for single, two, three and four coils and all the parameters were compared. The quantities were compared to provide insight into the behavior of single and multi-coil actuators.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Studied in the paper are the dynamic characteristic of a vibrating machine with two vibrating elements. The vibrating machine is simulated as a discrete-continuous system. Set up are the motion equations, and determined are the basic parameters of the vibration machine. Defined are the criteria for the first and the second stability ranges of the vibration machine as a resonance system. Determined are the optimal numerical values of the basic parameters of the vibration machine which are required for ensuring energy-efficient operation of the machine. Proposed is a new energy-efficient vibration machine designed for forming concrete foundation blocks.
PL
W artykule opisano dynamiczną charakterystykę wibrującej maszyny z dwoma elementami wibrującymi. Maszyna wibracyjna jest symulowana jako dyskretny system ciągły. Ustawione są równania ruchu i określone są podstawowe parametry maszyny wibracyjnej. Zdefiniowane są kryteria pierwszego i drugiego zakresu stabilności urządzenia wibracyjnego jako systemu rezonansowego. Określone są optymalne wartości liczbowe podstawowych parametrów maszyny wibracyjnej, które są wymagane do zapewnienia energooszczędnej pracy maszyny. Proponowana jest nowa energooszczędna maszyna wibracyjna przeznaczona do formowania betonowych bloków fundamentowych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
EN
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.
In this paper, we describe the design and analysis of a Soft Cubic Module (SCM) with a single internal pneumatically actuated chamber. The actuation chamber’s shape, size and, orientation have been evaluated to realize a soft robotic actuator which can be further employed for the development of modular soft robotic systems. SCM can be easily manufactured through the molding process and it is composed of single soft material, the silicone polymer. Its external shape allows utilization of this module as a single block actuator as well as makes it easy to combine multiple SCM modules to build multiunit soft robotic systems. We consider it as our first tool to investigate whether the SCM scheme is sufficient to build soft robots which would be able to perform certain given tasks in various configurations like a soft gripper, bio-mimetic crawling mechanism or multi-axis manipulator. So far, the results obtained are encouraging in order to further develop and employ the SCM design scheme, focusing on its further geometrical optimization for both standalone configuration and assembly of multiple modules to realize novel, economic and easy to fabricate soft robotic systems.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
AUMA Cloud stanowi łatwą w użyciu, interaktywną platformę do gromadzenia i oceny szczegółowych danych o wszystkich aktuatorach AUMA w danej instalacji. AUMA Cloud pozwala operatorom instalacji wykryć nadmierne obciążenia lub inne problemy na wczesnym etapie i podjąć działania naprawcze w odpowiednim czasie, aby zapobiec potencjalnym awariom.
EN
The AUMA Cloud provides an easy-to-use interactive platform to collect and assess detailed device information on all the AUMA actuators in a plant. The cloud allows plant operators to detect excessive loads or other problems at an early stage and take remedial action in time to prevent potential failures.
Problematyka badań energetycznych układów hydraulicznych z siłownikami, pozornie prostymi maszynami wyporowymi, okazuje się bardziej złożona niż w przypadku układów z silnikiem hydraulicznym obrotowym. Przedstawione w artykule badania umożliwiają poznanie wpływu obciążeń zewnętrznych, wymaganej prędkości, struktury układu zasilającego, lepkości oleju hydraulicznego na straty tarcia, a więc na sprawność napędu siłownikowego.
EN
The problem of energy tests of hydraulic systems with hydraulic cylinders, seemingly simple displacement machines, is more complex than that of rotary hydraulic systems. The results of the researches provide an insight into the impact of external loads, required speed, structure of the power supply system, viscosity of hydraulic oil on friction losses, and the efficiency of cylinder drive.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przybliżono zasadę działania siłowników napędzanych Skręconymi Włóknami Nylonowymi. Opisano właściwości włókien nylonowych zastosowanych do budowy siłowników i przytoczono fizyczne podstawy zachodzących w nich procesów skurczu. Przedstawiono autorskie rozwiązania koncepcyjne dotyczące konstrukcji siłowników. Opisano również rodzaje połączeń montażowych stosowanych w budowie siłowników napędzanych Skręconymi Włóknami Nylonowymi (SWN) oraz potencjalne zastosowania dla tego źródła napędu.
EN
In this paper was presented the principle of actuators powered by Twisted Nylon Fibers. It describes in detail the properties of the nylon fibers used to build actuators and quoted the physical basis occurring in these processes contraction. Presented proprietary solutions conceptual design of the actuators. Also describes the types of connections used in the assembly in the construction of actuators powered by Twisted Nylon Fibres (SWN) and potential applications for this power source.
The paper presents the phenomenon of directional change in LQG control of multivariable systems with amplitude constraints, as well as the impact of the latter on control performance. The interplay of directional change of the computed control vector with control performance has been thoroughly investigated, and is a result of the presence of constraints imposed on the applied control vector for different proportions of the number of control inputs to plant outputs. The impact of directional change phenomenon on the control performance has been defined, stating that performance deterioration is not tightly coupled with preservation of direction of the computed control vector. The statement has been supported by numerous simulation results for different types of plants with different LQG controller parameters.
This paper deals with electric compensation servo system which serves as an upgrade for existing turbocharger vacuum pressure regulation, particularly for low-volume engines. Proposed servosystem is suitable for variable geometry turbocharger (VGT) or variable nozzle turbocharger (VNT). Servo system comprises from control unit which is attached to the signal conditioner and to the microprocessor. The microprocessor controls the servo drive through the output amplifier and servo drive is mechanically connected to the turbocharger. Advantage of this upgrade is in better response to torque requirements from driver, especially in low engine speed.
PL
W pracy przedstawiono możliwość wymiany standardowego siłownika próżniowego dla siłownika o zmiennej dyszy / geometrii za pomocą elektrycznego serwomechanizmu za pomocą mikroprocesora. Korzystanie z tego serwosu w nowym algorytmie sterowania zmniejsza emisje z silnika, zwiększa moc silnika i eliminuje siłownik podciśnieniowy. Inną zaletą tego systemu jest wyeliminowanie źródła ujemnego ciśnienia z systemu turbodoładowania (proponowany serwoster jest zasilany standardową siecią 12V). Jedyną wadą proponowanego elektrycznego serwosysu jest konieczność kalibracji pomiędzy systemem sterowania (mikroprocesorem) a turbosprężarką.
Wstęp i cele: Sterowane konstrukcje mechaniczno – elektryczne typu ortezy reciprokalnej umożliwiają samodzielnie poruszanie się krokiem naprzemiennym osoby z wiotkim niedowładem kończyn dolnych występującym np. w przebiegu przepukliny oponowo – rdzeniowej. Autorzy przedstawili wskazania do stosowania ortezy reciprokalnej do chodu naprzemiennego ze wspomaganiem fazy wykroku. Materiał i metody: Sterowanie ortez jest realizowane za pomocą siłownika elektrycznego, a źródłem zasilania sterownika i układów wykonawczych jest wysokowydajnej bateria w technologii litowo-jonowej o wysokiej pojemności, co zapewnia kilkugodzinną pracę urządzenia. Sygnały do uruchomienia odpowiedniego kanału wykonawczego pochodzą od czujników nacisku umieszczonych w części stopowej urządzenia wspomagającego. Przedstawiono zasady konstrukcji ortezy ze wspomaganiem elektrycznym, opracowanym w ramach projektu badawczego. Wyniki: Wynikiem pracy jest w pełni funkcjonalny prototyp urządzenia wspomagającego. Wniosek: Opisana metoda jest nowatorska z pozytywnymi wynikami testów.
EN
Introduction and aims: Controlled mechanical constructions: electromechanical or hydromechanical, type of reciprocal orthosis allow alternate step move for people with flaccid parapaplegia occurring for example in the process of myelomeningocele. The authors present the recommendations for use of orthosis to reciprocal walking with stride phase support. Material and methods: Orthosis control is performed by an electric motor and as a power source for motor and controller, a high performance, high capacity lithium-polymer battery is implemented. The battery ensures several hours’ work. The signals to start the appropriate actuating channel are derived from the tactile sensors located in the foot part of assistance device. The battery ensures several hours’ work without additional power supply. The principles of construction of electric power-assisted orthosis, developed as part of a research project are presented. Results: The result of work is fully functional prototype assist device. Conclusion: The method described is innovative with positive test results.
Wstęp i cele: Problem nierówności kończyn był rozwiązywany metodami operacyjnymi i zachowawczymi. Najlepsze wyniki daje metoda wydłużania kończyn z jednoczesną możliwością korekcji zniekształceń kątowych i rotacyjnych opracowana przez Ilizarowa. Jest to obecnie najszerzej stosowany sposób takiego leczenia w świecie. Wprowadzenie tej metody do leczenia w znaczący sposób obniżyło liczbę powikłań i zwiększyło komfort dla chorego (zmniejszenie liczby operacji, większa stabilność aparatu). Materiał i metody: Koncepcja innowacyjnej metody zadawania wydłużeń kończyn polega na prowadzeniu dystrakcji z korekcją deformacji liniowych i kątowych bez czynnego udziału chorego oraz opiekuna. Wymaga to wprowadzenia procedur, które pozwalają na w pełni automatyczną realizację cyklu wydłużania. Poszczególne kroki wydłużania wykonywane są przez aktuatory liniowe oparte na silnikach krokowych w technologii hybrydowej, zapewniające uzyskanie wymaganej siły rozciągania aparatu. Lekarz prowadzący ma możliwości zadawania indywidualnego przebiegu terapii na początku cyklu oraz korekty nastaw w trakcie leczenia. Wyniki: Wynikiem pracy jest nowa metoda i mechatroniczne urządzenie do wydłużania kończyn. Wniosek: Opisana metoda jest nowatorska z pozytywnymi wynikami testów klinicznych.
EN
Introduction and aims: The problem of limbs inequalities was solved operational and behavioral methods. For best results, method of limb lengthening the possibility of simultaneous correction of angular and rotary distortion developed by Ilizarov. It is currently the most widely used method of treatment in the world. The introduction of this method for the treatment significantly reduced the number of complications and increased comfort for the patient (reducing the number of operations, greater stability of the apparatus). Material and methods: The concept of an innovative method of setting limb elongation is to conduct distraction correction of linear and angular deformity without the active participation of the patient and the caregiver. This requires procedures that allow for a fully automated implementation of the elongation cycle. The steps are performed by extending the linear actuators based on stepper motors in hybrid technology, providing the required forces of apparatus. The leading doctor has the opportunity to set individual course of therapy at the beginning of the cycle and the adjustment of settings during treatment. Results: The result is an innovative method and mechatronic device for limb lengthening. Conclusion: The method described is innovative with positive clinical test results.
Rozwijająca się automatyzacja procesów metalurgicznych pozwala na zapewnienie bezobsługowej pracy poszczególnych węzłów technologicznych, zwłaszcza kiedy te procesy są szczególnie uciążliwe dla załogi i środowiska. Węzły technologiczne często są najbardziej wrażliwymi elementami skomplikowanych procesów produkcyjnych, a urządzenia stosowane w tych węzłach powinny zapewniać bezpieczną pracę. Dokładne rozpoznanie zagrożeń, które stwarza ciąg technologiczny lub proces produkcyjny pozwala na zmniejszenie ryzyka wystąpienia różnego typu usterek i awarii. W poniższej pracy przedstawiono informacje o rozwoju siłowników z napędem elektrycznym sterujących armaturą w procesach metalurgicznych oraz ich niezawodności.
EN
Developing automation of metallurgical processes is aimed at ensuring maintenance free work of various process units, especially when these processes are particularly burdensome for the staff and the environment. Process units are often critical elements of complex production proprocesses and devices used in these units should ensure safe operation. Accurate knowledge of the hazards created by the installation or process can reduce the risk of failure. The following paper presents information on the development of electric actuators which control the valves in metallurgical processes and the quest to their reliable operation.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dynamic pull-in instability of vibrating nano-actuators in the presence of actuation voltage is studied in this paper through introducing the closed form expression for the fundamental frequency of beam-type nano-structure. The fringing field effect and dispersion forces (Casimir and van der Waals attractions) are taken into account in the dynamic governing equation of motion. The influences of initial amplitude of vibration, applied voltage and intermolecular forces on the dynamic pull-in behavior and fundamental frequency are investigated by a modern asymptotic approach namely Parameter Expansion Method (PEM). It is demonstrated that two terms in series expansions are sufficient to produce an acceptable solution of the actuated nano-structure. The obtained results from numerical methods by considering three mode assumptions verify the strength of the analytical procedure. The qualitative analysis of system dynamic shows that the equilibrium points of the autonomous system include stable center points and unstable saddle nodes. The phase portraits of the nano-beam actuator exhibit periodic and homoclinic orbits.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Istnieją obszary nierozpoznane, związane z zachowaniem się elementów w układach hydraulicznych o różnych strukturach. Brak często świadomości dotyczącej proporcji strat energetycznych, objęto- ściowych, ciśnieniowych i mechanicznych występujących w elementach. Zagadnienia związane ze sprawnością energetyczną są istotne dla poprawy funkcjonalności i podniesienia jakości hydrostatycznych układów napędowych, charakteryzujących się, obok niewątpliwych zalet, stosunkowo niską sprawnością w porównaniu z innego rodzaju napędami. Sprawność energetyczna przekładni hydrostatycznych zwłaszcza ze sterowaniem dławieniowym prędkości silnika, a także sprawność układów serwomechanizmów hydraulicznych, może być w rzeczywistości wyższa od wartości najczęściej podawanych w literaturze przedmiotu. Możliwość obliczania rzeczywistej sprawności całkowitej układu hydraulicznego jako funkcji wielu parametrów o niej decydujących staje się narzędziem całościowej oceny jakości projektowanego układu. W artykule porównano sprawności układów o sterowaniu proporcjonalnym siłownika ze sprawnością układu o sterowaniu objętościowym pompą o zmiennej wydajności. Pokazano również dwa schematy badanych układów hydrostatycznych, przedstawiono ich zasadę działania oraz problematykę badań strat w elementach i sprawności energetycznej układów składających się z zespołu zasilającego, zespołu sterowania i siłownika.
EN
There are areas unrecognized, concerning the behavior of components in hydraulic systems with different structures. No common awareness of the energy loss ratio, volume, pressure and mechanical occurring in parts. Issues related to energy efficiency are important to improve the functionality and improve the quality hydrostatic drive systems, characterized by, in addition to obvious advantages, the relatively low efficiency in comparison with other types of drives. Energy efficiency hydrostatic especially throttling control engine speed and efficiency of the hydraulic servo systems may actually be higher than that of the most frequently used in the literature. The possibility of calculating the overall efficiency of the hydraulic system as a function of various parameters of it becomes a tool for determining the overall assessment of the quality of the proposed system. This paper compares the performance of control systems commensurate with the efficiency of the motor by controlling the volume pump with variable displacement. Also shown are the two regimens studied hydrostatic shows the principle of action and research issues of losses in the elements and the energy efficiency of systems consisting of a power supply unit, control unit and actuator.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Haptic keyboards bring the same touch sensation for pianists such acoustic grand pianos. One of the main parts of a haptic device is the actuator, that exerts fairly high and fast changing force. This paper presents the design issues of a voice coil motor type actuator assembly. Magnetic field simulations are carried out to investigate the interaction between actuator units.
PL
W artykule opisano proces montażu cewki dźwiękowej w siłowniku, na potrzeby keyboardów do tworzenia muzyki z klawiaturami dotykowymi. Na podstawie badań symulacyjnych pola magnetycznego każdego z siłowników, dokonano analizy ich wzajemnego oddziaływania.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Supporting and levitation control are important for actuators or motors with complicated structures. Based on the presented configuration design, the simplified torque calculation model and non-linear system dynamic model have been proposed, and spherical air bearing levitation mechanism is developed for alleviating the friction and resistance to improve the dynamic performance of this m-DOF actuator. The fluid field model is built in computational fluid dynamics software. Different structure parameters and conditions are computed and compared with the pressure distribution characteristics. Experiment results show that the actuator can effectively implement 3-DOF motion with the designed levitation modes, and that the proposed approach can be applied to m-DOF actuators of the same kind effectively.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac nad mechanizmem lewitacji w powietrznym łożysku kulistym siłownika typu m-DOF, mających na celu zwiększenie dynamiki poprzez zmniejszenie tarcia i rezystancji. Zaproponowano także uproszczoną metodę obliczania momentu mechanicznego oraz model układu w stanach dynamicznych. Opracowane modele lewitacji zostały poddane weryfikacji eksperymentalnej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.