برگشتن به برق

توضیحات

دانلود پایان نامه : کنترل نیرو در رباتهای سرو هیدرولیک

46ص

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد”M.sc”

مهندسی برق کنترل

 

فهرست مطالب

چکیده….1

1-معرفی ربات و نحوه کنترل آن   2

1-1نحوه کنترل ربات.. 4

1-2ساختمان ربات   5

1-3کنترل نقطه به نقطه (PTP Control) 7

2-مقدمه ای در مورد سیستم های هیدرولیک    9

2-1کاربرد هیدرولیک: 12

2-2سیستم های هیدرولیکی : 13

3-کنترل سرو    15

3-1شیر های سرو 16

3-2سرو موتور. 16

4-معرفی کنترل نیرو  20

4-1کنترل ضریب سختی : 22

4-2کنترل ضریب سختی به روش فعال: 22

4-3کنترل ضریب سختی به روش غیر فعال: 23

5-نتیجه گیری و پیشنهادها 34

6-منابع: 37

1 معرفی ربات و نحوه کنترل آن

کلمه ربات اولین بار توسط Karel Capek  نویسنده نمایشنامه R.U.R روبات‌های جهانی روسیه در سال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی (robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.

در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بودن و دارا بودن نقاط ضعف و قوت یک انسان معمولی ، یک انسان دارای قدرت بسیار زیادی بود که در پایان نمایش نامه برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد البته لازم به ذکر است که پیش از آن یونانیان نیز مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه ماشینی بوده که ما امروزه آن را ربات می‌نامیم.

تعریف امروزه ربات از نظر عوام مردم وسیله ای است که اعمالی هوشمند شبیه انسان انجام می‌دهد در حالی که فرهنگ وبستر ربات را این‌گونه تعریف می‌کند:”یک دستگاه یا وسیله خودکاری که قادر به انجام اعمالی است که معمولا به انسان‌ها نسبت داده می شود و یا مجهز به قابلیتی است که شبیه هوش بشری است”.

در این راستا دانشمندان سعی بر آن دارند ربات‌هایی بسازند که به طرق مختلف نیاز ‌های انسان‌ را برآورده سازند و در نهایت به رباتی با قابلیت ‌های کامل یک انسان برسند.

قوانین رباتیک مطرح شده توسط آسیموف چنین است:

ربات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.

رباتها باید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.

رباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند.

ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند:

 مغز که معمولاً یک کامپیوتر است

 محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و …

 سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.

انجام کارهای دستی همچون ساخت ربات برای بیشتر افراد فرح بخش است مگر زمانی که کارها به صورت یکنواخت و تکراری در آمده باشد.در دنیای امروز نیاز به کارهای یکنواخت به علت نیاز بازار به تولید انبوه و مرغوبیت کالا وجود دارد که استفاده از دستگاه های مجهز به وسایل خودکار کامپیوتری یا اتوماسیون کامپیوتری به جای استفاده از نیروی کار انسانی مطرح می گردد به علت تغییرناپذیری و گرانی دستگاه های اتوماسیون که به اتوماسیون سخت (Hard Automation) معروفند، باعث شده که ربات ها در خط تولید محصولات مختلف به کار روند همین امر سبب می گردد که در زمینه های مختلف رباتیک مانند:

حرکت شناسی یا سینماتیک (Kinematics)

 دینامیک (Dynamics)

برنامه نویسی (Programming Language)

کنترل ( Control)برنامه ریزی (Planning System)

حس تشخیص (Sensing)

هوشمندی ماشین (Machine Intelligence)

معمولا زمانی که می خواهیم یک ربات را بسنجیم قابلیت های همچون خصوصیات مکانیکی مانند قابلیت تکرار کار یا حداکثر قدرت جابه جایی بار یا سرعت و شتاب ربات را در نظر می گیریم اما علاوه بر این خصوصیات عنوان شده دو خصوصیت حرکت شناسی و دینامیک ربات هم باید به خوبی بررسی شود تا ربات به سادگی قابل کنترل باشد.

در حالت کلی اتوماسیون بر 2 نوع است :

 اتوماسیون سخت (Hard Automation) : به نوعی از اتوماسیون گفته می شود که با استفاده از سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و یا مکانیکی انجام می گیرد

 اتوماسیون نرم (soft Automation) : به نوعی گفته می شود که در کنترل آن از برنامه نویسی سطح بالا یا سطح پایین استفاده می شود (High or low level programming language)

اگر بخواهید مزایای استفاده از ربات ها را بر شماریم خواهیم دید که:

 ربات نسبت به اتوماسیون سخت دارای قابلیت تغییر پذیری بالایی است.

 از رباتها  می توان در محیط های کاری خطرناک استفاده نمود.

 بالا بودن سطح تولید از مزایای دیگر آن است…

.

.

 

1-      مقدمه ای در مورد سیستم های هیدرولیک

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود . از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک)

و اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.

  • قانون پاسکال:

۱. فشار سرتاسر سیال در حال س یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال)

  1. در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است.

3.فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد.

کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد.

اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:

1.مخزن : جهت نگهداری سیال

  1. پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا

3.موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند.

4.شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال

5.عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).

 

یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:

  1. در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.
  2. در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد.

3.فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.

4.در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .

5.در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد.

6.سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.

 

هیدرولیک از کلمه یونانی ” هیدرو ” مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد. در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی و مفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است.

مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص روغن صنعتی میباشد. زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت ضد زنگ زدگی دارد، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد.

هیدرولیک شاخه ای از فیزیک است که با خواص مکانیکی سیالات سر و کار داشته و موارد استفاده این خصوصیات را در علوم مهندسی بررسی می کند. با وجودی که فقط در حدود 50 سال از عمر این علم می گذرد ، ولی آن را نمی توان شاخه تازه ای از علوم دانست و در حقیقت پاسکال ، دانشمند فرانسوی در قرن هفدهم اصول و قوانین اساسی این علم را پایه گذاشت. عدم توانایی در تولید واشرها و تهیه سطوح کاملا پرداخت شده ، شاید دلایل عمده عدم رشد این علم تا قبل از قرن بیستم باشد. با توجه به پیشرفتهای چشمگیری که در طی چند دهه گذشته در ساخت مواد در زمینه ها و روشهای ماشینکاری حاصل شده است ، موارد استفاده از سیالات در کنترل حرکات مختلف روز به روز بیشتر می گردد. مجموعه پیشرفتهای فنون در عصر فضا و کامپیوتر در سالهای اخیر سرعت و کارایی سیستمهای هیدرولیکی را به گونه ای چشمگیر دگرگون ساخته است ، ولی مبانی حاکم بر همه دستگاهها و اجزای گوناگون همچنان ثابت است. سیستم هیدرولیکی با آب ، روغن و یا سیالات دیگر کار می کند. در این سیستمها در کنار مایع از هوای فشرده یا برخی گازها و سیالات تراکم پذیر هم می توان استفاده کرد.

نگاهی گذرا بر رشته های مختلف صنعت نمایانگر گستردگی کاربرد هیدرولیک است. به عنوان مثال درکشاورزی ، خودروسازی ، صنایع هوایی ، راه و ساختمان ، صنایع شیمیایی ، صنایع دفاعی ، صنایع چوب ، صنایع دریایی ، جابجایی مواد ، ماشین کاری ، معدنکاری ، بسته بندی ، صنعت نفت ، صنعت چاپ ، لاستیک سازی ، راه آهن ، نساجی ، صنعت فولاد و حتی منازل و مراکز عمومی کاربرد هیدرولیک دیده می شود. مثلا در صنایع هوایی خلبان به یاری هیدرولیک ، باز و بسته شدن چرخها ، سکانهای عمودی ، بالابر ها و بالچه ها را مهار می کند. عملیات ریخته گری تحت فشار یک مرحله ای برای ساخت قطعات سبک از آلومینیوم و منیزیم از نیروی هیدرولیک برای بستن قالبها و تزریق فلز استفاده می کند. بدنه هواپیما را نیز با پرسهای کششی که با نیروی هیدرولیک کار می کند شکل می دهند.

 

1-1    کاربرد هیدرولیک:

در صنعت کشاورزی : که کشاورز در ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاهای نظیر خرمن کوب و کمباین و کلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی می توان کاربرد هیدرولیک را مشاهده کرد.

در خودرو سازی : ترمز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود.

در صنایع هوایی : خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی و بالا برها و بالچه ها را مهار می کند و بدنه هواپیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار می دهند در صورتی که افت فشار داشتیم می فهمیم که جایی از بدنه سوراخ است.

صنایع دفاعی : در هدایت تانک ، نفربر و هدایت موشک و ناوها و…

صنایع غذایی : کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و …

صنایع چوب : برش الوار و پرداخت سطوح مبلها

جابه جایی مواد : لیفتراک و جرثقیل و. . .

ماشین تراشکاری و cnc و نظیر این دستگاه ها

صنایع دریایی : بالا کشیدن تور آب و کشیدن کشتی به ساحل و…

معدن : در ماشینهای معدن و راسولها و قلعه بر

در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه های نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی

کاغذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک تنظیم غلتک ها است.

صنعت نفت : پالایشگاهها

صنایع پلاستیک : دستگاه های تزریق پلاستیک و آلومنیوم

صنعت چاپ : چاپ بر روی مقوا با شابلون و چاپ بر روی گونی و کاغذ و …

راه آهن : ترمز قطار و دربهای اتوماتیک

لاستیک : پرسهای هیدرولیک و غلتک های مخلوط کننده مواد ، برای تولید مواد اولیه لاستیک

صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلزات دیگر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و… شاهد آن هستیم.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه پرداخت مستقیم که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشید.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : کنترل نیرو در رباتهای سرو هیدرولیک”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *