Изпращането на вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Министерство на висшето и средно специално образование на Република Узбекистан

Бухарски инженерно-технологичен институт

Самостоятелна работа

Мехатронни системи за автомобилен транспорт

Планирайте

Въведение

1. Постановка на цел и проблем

2. Управляващи закони (програми) за превключване на предавките

3. Модерен автомобил

4. Предимства на новия продукт

Референции

Въведение

Мехатрониката възниква като комплексна наука от сливането на отделни части на механиката и микроелектрониката. Може да се определи като наука, която се занимава с анализ и синтез на сложни системи, които използват еднакво механични и електронни устройства за управление.

Всички мехатронни системи на автомобилите се разделят на три основни групи според функционалното им предназначение:

Системи за управление на двигателя;

Системи за управление на трансмисия и шаси;

Системи за управление на вътрешно оборудване.

Системата за управление на двигателя е разделена на системи за управление на бензинов и дизелов двигател. Според предназначението си те биват монофункционални и комплексни.

При монофункционалните системи компютърът изпраща сигнали само към инжекционната система. Инжектирането може да се извършва непрекъснато или на импулси. При постоянно подаване на гориво количеството му се променя поради промени в налягането в горивопровода, а при импулсно подаване - поради продължителността на импулса и неговата честота. Днес един от най обещаващи посокиПриложенията на мехатронните системи са автомобилите. Ако вземем предвид автомобилната индустрия, въвеждането на такива системи ще ни позволи да постигнем достатъчна гъвкавост в производството, да уловим по-добре модните тенденции, бързо да внедрим напредналите разработки на учени и дизайнери и по този начин да получим ново качество за купувачите на автомобили. Самият автомобил, особено модерен автомобил, е обект на внимателно разглеждане от гледна точка на дизайна. Съвременна употребаИзползването на автомобил изисква повишени изисквания за безопасност при шофиране, поради непрекъснато нарастващата моторизация на страните и затягането на екологичните стандарти. Това важи особено за мегаполисите. Проектирането на мобилни системи за проследяване, които следят и коригират експлоатационните характеристики на компонентите и възлите, е проектирано да отговори на съвременните предизвикателства на урбанизма, постигайки оптимални показатели за екологичност, безопасност и експлоатационен комфорт на автомобила. Спешната необходимост от оборудване на автомобилните двигатели с по-сложни и скъпи горивни системи до голяма степен се обяснява с въвеждането на все по-строги изисквания за съдържанието на вредни вещества в отработените газове, което, за съжаление, едва сега започва да се прилага.

В сложните системи един електронен блок управлява няколко подсистеми: впръскване на гориво, запалване, синхронизиране на клапаните, самодиагностика и др. Електронната система за управление на дизеловия двигател контролира количеството впръскано гориво, началната точка на впръскване, тока на запалителната свещ и др. В електронна система за управление на трансмисията обектът на управление е главно автоматичната трансмисия. Въз основа на сигнали от сензорите за ъгъла на дросела и скоростта на автомобила, ECU избира оптималното предавателно отношение, което подобрява горивната ефективност и управляемостта. Управлението на шасито включва управление на процесите на движение, промяна на траекторията и спиране на автомобила. Те влияят на окачването, кормилната и спирачната система, като осигуряват поддържането на дадена скорост. Контролът на вътрешното оборудване е предназначен да повиши комфорта и потребителската стойност на автомобила. За тази цел климатик, електронно табло, мултифункционална информационна система, компас, фарове, чистачка с прекъсвания, индикатор за изгоряла лампа, устройство за откриване на препятствия на заден ход, устройства против кражба, комуникационно оборудване, централно заключване на вратите, електрически стъкла, регулируеми седалки, безопасен режим и др.

1. Постановка на цел и проблем

Определящото значение, което принадлежи на електронните системи в автомобила, налага да се обръща повишено внимание на проблемите, свързани с тяхната поддръжка. Решението на тези проблеми е включването на функции за самодиагностика в електронната система. Изпълнението на тези функции се основава на възможностите на електронните системи, които вече се използват в автомобила, за непрекъснато наблюдение и откриване на неизправности с цел съхраняване на тази информация и диагностика. Самодиагностика на мехатронни системи на автомобили. Развитието на електронни системи за управление на двигателя и трансмисията доведе до подобрена производителност на автомобила.

Въз основа на сигнали от сензори, ECU генерира команди за включване и изключване на съединителя. Тези команди се изпращат до електромагнитния клапан, който включва и изключва задвижващия механизъм на съединителя. Два електромагнитни клапана се използват за смяна на скоростите. Чрез комбиниране на състоянията отворено-затворено на тези два клапана, хидравличната система задава четири позиции на предавката (1, 2, 3 и ускоряване). При смяна на предавки, съединителят се освобождава, като по този начин се елиминират ефектите от промените на въртящия момент, свързани със смяната на предавките.

2.

Управляващи закони (програми) за превключване на скороститев автоматична скоростна кутия те осигуряват оптимално предаване на енергията на двигателя към колелата на автомобила, като се вземат предвид необходимите свойства на сцепление и скорост и икономия на гориво. В същото време програмите за постигане на оптимални свойства на сцепление и скорост и минимален разход на гориво се различават една от друга, тъй като едновременното постигане на тези цели не винаги е възможно. Следователно, в зависимост от условията на шофиране и желанието на водача, можете да използвате специален превключвател, за да изберете програмата „икономична“, за да намалите разхода на гориво, или програмата „мощност“. Какви бяха параметрите на вашия настолен компютър преди пет или седем години? Днес системните единици от края на 20-ти век изглеждат като атавизъм и само се преструват на пишеща машина. Подобно е положението и с автомобилната електроника.

3. Модерна кола

Вече е невъзможно да си представим модерна кола без компактни контролни блокове и задвижващи механизми - задвижващи механизми. Въпреки известния скептицизъм, внедряването им напредва със скокове и граници: вече няма да бъдем изненадани от електронно впръскване на гориво, серво задвижвания за огледала, люкове и прозорци, електрическо серво управление и мултимедийни системи за забавление. И как да не си спомним, че въвеждането на електрониката в автомобила по същество започна с най-отговорния орган - спирачките. През 1970 г. съвместната разработка на Bosch и Mercedes-Benz под скромното съкращение ABS революционизира активната безопасност. Антиблокиращата спирачна система не само гарантира управляемостта на автомобила с натиснат на пода педал, но също така подтикна създаването на няколко свързани устройства - например системата за контрол на сцеплението (TCS). Тази идея е реализирана за първи път през 1987 г. от един от водещите разработчици на бордова електроника, компанията Bosch. По същество тракшън контролът е обратното на ABS: последният предотвратява приплъзването на колелата при спиране, а TCS - при ускорение. Електронният блок следи сцеплението на колелата чрез няколко сензора за скорост. Ако водачът „натисне“ педала на газта повече от обикновено, създавайки заплаха от приплъзване на колелата, устройството просто ще „удуши“ двигателя. Дизайнерският "апетит" нараства от година на година. Само няколко години по-късно е създадена ESP (Electronic Stability Program). След като оборудваха автомобила със сензори за ъгъла на въртене, скоростта на колелата и страничното ускорение, спирачките започнаха да помагат на водача в най-трудните ситуации. трудни ситуации. Като спира едно или друго колело, електрониката минимизира риска от занасяне на автомобила при вземане на трудни завои с висока скорост. Следващият етап: бордовият компютър беше научен да спира... 3 колела едновременно. При някои обстоятелства на пътя това е единственият начин да се стабилизира автомобил, който центробежните сили на движение ще се опитат да отведат от безопасна траектория. Но досега на електрониката е поверена само „надзорната“ функция. Водачът продължи да създава налягане в хидравличното задвижване с педала. Традицията беше нарушена от електрохидравличния SBC (Sensotronic Brake Control), който е стандартно монтиран на някои модели на Mercedes-Benz от 2006 г. Хидравличната част на системата е представена от акумулатор на налягане, главен спирачен цилиндър и линии. Електрически - с помпа, създаваща налягане 140-160 атм., датчици за налягане, скорост на колелата и ход на спирачния педал. С натискането на последното водачът не движи обичайния прът за вакуумен усилвател, а натиска „бутона“ с крак, изпращайки сигнал до компютъра, сякаш контролира някакъв вид домакински уред. Същият компютър изчислява оптимално наляганеза всяка верига, а помпата доставя течност към работните цилиндри чрез контролни клапани.

4. Предимства на новия продукт

Предимства на новия продукт- бърза реакция, съчетаваща функциите на ABS и стабилизиращи системи в едно устройство. Има и други предимства. Например, ако внезапно свалите крака си от педала на газта, спирачните цилиндри ще преместят накладките към диска, подготвяйки се за аварийно спиране. Системата дори е свързана с... чистачки. Въз основа на интензивността на работа на чистачките компютърът прави заключение за шофиране в дъжд. Реакция - кратка и незабележима за водача при докосване на накладките на дисковете за сушене. Е, ако имате „късметлия“ да попаднете в задръстване на наклон нагоре, не се притеснявайте: колата няма да се преобърне назад, докато шофьорът мести крака си от спирачката към газта. И накрая, при скорост под 15 км/ч можете да активирате така наречената функция за плавно забавяне: когато отпуснете газта, колата ще спре толкова меко, че водачът дори няма да усети последното „кълване“. мехатроника микроелектроника двигател трансмисия

Ами ако електрониката се повреди? Всичко е наред: специалните клапани ще се отворят напълно и системата ще работи като традиционна, макар и без вакуумен усилвател. Дизайнерите все още не са решили напълно да се откажат от хидравличните спирачни устройства, въпреки че известни компании вече са в разгара си, разработвайки системи „без течности“. Например Delphi обяви решение на повечето технически проблеми, които доскоро изглеждаха безизходни: разработени са мощни електрически двигатели - заместители на спирачните цилиндри, а електрическите задвижващи механизми са направени още по-компактни от хидравличните.

Списък л литература

1. Бутилин В.Г., Иванов В.Г., Лепешко И.И. и др.. Анализ и перспективи за развитие на мехатронни системи за управление на спирачките // Мехатроника. Механика. Автоматизация. електроника. Информатика. - 2000. - № 2. - С. 33 - 38.

2. Данов Б.А., Титов Е.И. Електронно оборудване на чужди автомобили: Системи за управление на трансмисия, окачване и спирачки. - М.: Транспорт, 1998. - 78 с.

3. Данов Б. А. Електронни системи за управление на чужди автомобили. - М.: Гореща линия- Телеком, 2002. - 224 с.

4. Shiga H., Mizutani S. Въведение в автомобилната електроника: Превод. от японски - М.: Мир, 1989. - 232 с.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

    Запознаване с особеностите на диагностика и обслужване на съвременните електронни и микропроцесорни системи на автомобила. Анализ на основните критерии за класификация на електронните компоненти на автомобила. Обща характеристика на системите за управление на двигателя.

    резюме, добавено на 09/10/2014

    Понятия за сензор и сензорно оборудване. Диагностика на електронната система за управление на двигателя. Описание на принципа на работа на датчика за газ на двигател с вътрешно горене. Избор и обосновка на вида на устройството, провеждане на патентно търсене.

    курсова работа, добавена на 13.10.2014 г

    Архитектура на микропроцесори и микроконтролери на автомобил. Преобразуватели на аналогови и дискретни устройства. Електронна система за впръскване и запалване. Електронна система за подаване на гориво. Информационна поддръжка на системи за управление на двигатели.

    тест, добавен на 17.04.2016 г

    Изучаване на дизайна на квадрокоптер. Преглед на вентилни двигатели и принципи на работа на електронни регулатори на скоростта. Описание на основите на управлението на двигателя. Изчисляване на всички сили и моменти, приложени към квадрокоптера. Формиране на контролна и стабилизираща верига.

    курсова работа, добавена на 19.12.2015 г

    Обща структура на автомобила и предназначението на основните му части. Работният цикъл на двигателя, неговите работни параметри и конструкцията на механизмите и системите. Възли на силово предаване, шаси и окачване, електрическо оборудване, кормилно управление, спирачна система.

    резюме, добавено на 17.11.2009 г

    Появата на нови видове транспорт. Позиции в транспортна системасвят и Русия. Технологии, логистика, координация в дейността на автомобилния транспорт. Иновационна стратегия на САЩ и Русия. Инвестиционна привлекателност на автомобилния транспорт.

    резюме, добавено на 26.04.2009 г

    Анализ на развитието на автомобилния транспорт като елемент от транспортната система, неговото място и роля в нея модерна икономикаРусия. Технико-икономически характеристики на автомобилния транспорт, характеристики на основните фактори, определящи пътищата на неговото развитие и разположение.

    тест, добавен на 15.11.2010 г

    Двигателен блок и коляно-мотовилков механизъм на автомобил NISSAN. Газоразпределителен механизъм, системи за смазване, охлаждане и захранване. Интегрирана система за управление на двигателя. Подсистеми за управление на впръскване на гориво и момент на запалване.

    тест, добавен на 08.06.2009 г

    Транспортът и неговата роля в социално-икономическото развитие на Руската федерация. Характеристика на транспортната система на района. Разработване на програми и мерки за регулирането му. Принципи и насоки стратегическо развитиеавтомобилен транспорт.

    дисертация, добавена на 03/08/2014

    Федерален закон "За автомобилния транспорт в Руската федерация". Федерален закон "Хартата на автомобилния транспорт на Руската федерация". Правни, организационни и икономически условия за функционирането на автомобилния транспорт в Руската федерация.

Предимства на мехатронните системи и устройства (MS&D) Основните предимства на MS&D в сравнение с традиционните средства за автоматизация включват следното. 1. Сравнително ниска цена поради висока степен на интеграция, унификация и стандартизация на всички елементи и интерфейси. 2. Високо качество на изпълнение на сложни и точни движения благодарение на използването на интелигентни методи за управление. 1


3. Висока надеждност, издръжливост, устойчивост на шум. 4. Структурна компактност на модулите (до миниатюризация в микромашини). 5. Подобрени тегло, размери и динамични характеристики на машините поради опростяване на кинематичните вериги; 6. Възможност за интегриране на функционални модули в сложни мехатронни системи и комплекси за специфични задачи на клиента. 2


Приложение на мехатронни модули (ММ) и мехатронни системи (МС) Днес ММ и МС се използват в следните области. Машиностроене и оборудване за автоматизация на производствени процеси. Роботика (индустриална и специална). Авиационни, космически и военни технологии. Автомобилна индустрия (например стабилизиране на движението на превозни средства и системи за автоматично паркиране). Нетрадиционни превозни средства (е-велосипеди, товарни колички, инвалидни колички и др.). 3


Офис оборудване (например фотокопирни машини). Компютърно оборудване (например принтери, твърди дискове). Медицинско оборудване (рехабилитационно, клинично, сервизно). Домакински уреди(перални, шевни машини, съдомиялни и др.). Микромашини (за медицината, биотехнологиите, комуникациите и телекомуникациите). Контролно-измервателни уреди и машини; Фото и видео техника. Симулатори за обучение на пилоти и оператори. Шоуто е индустрия. 4




Развитие на мехатрониката Бързото развитие на мехатрониката през 90-те години и в момента, като ново научно-техническо направление, се дължи на 3 основни фактора. 1) Нови тенденции в световното индустриално развитие. 2) Развитие основии мехатронни методики (основни научни идеи, принципно нови технически и технологични решения); 3) Дейността на специалистите в научните и образователните области. 6




Основните изисквания на световния пазар в областта на мехатронните системи Необходимостта от производство и обслужване на оборудване в съответствие с международната система от стандарти за качество, формулирани в стандарта ISO9000. Интернационализация на пазара на научно-технически продукти и, като следствие, необходимостта от активно внедряване на форми и методи на международен инженерен и технологичен трансфер в практиката. 8


Увеличаване на ролята на малките и средни производствени предприятия в икономиката поради способността им бързо и гъвкаво да реагират на променящите се пазарни изисквания, бързото развитие на компютърните системи и технологии и телекомуникациите (в страните от ЕИО до 60% от нарастването на съвкупния национален продукт се осигурява именно от тези отрасли). Пряка последица от тази тенденция е интелектуализацията на системите за управление механично движениеи технологичните функции на съвременните машини. 9




Съвременните предприятия, които се впускат в разработването на мехатронни продукти, трябва да решат следните основни проблеми. 1. Структурна интеграция на механични, електронни и информационни профилив обединени дизайнерски и производствени екипи. 2. Подготовка на мехатронно ориентирани инженери и мениджъри, способни да системно интегрират и управляват работата на високоспециализирани специалисти с различна квалификация. 3. Интеграция информационни технологииот различни научни и технически области - механика, електроника, компютърно управление, в единен инструментариум за компютърна поддръжка на мехатронни задачи. 11


Нивото на интеграция на съставните елементи се приема като основен класификационен признак в мехатрониката. В съответствие с този критерий е възможно да се разделят MS на нива или поколения, ако хронологично разгледаме появата им на пазара на продукти с интензивно знание. 12


Поколения ММ 1-во поколение Основен елементелектрически мотор Модул - мотор Мотор с висок въртящ момент Модул двигател - работен елемент Второ поколение Мехатронни модули за движение (ротационни и линейни) Трето поколение интелигентни мехатронни модули Допълнителен елемент Преобразувател на мощност Механично устройство Работен елемент Сензори обратна връзкаИнформационни сензори Микрокомпютър (контролер) Схема на развитие на мехатронни модули за движение 13


ММ от ниво 1 са комбинация от само два оригинални елемента. През 1927 г. компанията Bauer (Германия) разработи фундаментално нов дизайн, комбиниращ електродвигател и скоростна кутия, която по-късно стана широко разпространена и беше наречена мотор-редуктор. По този начин мотор-редукторът е компактен конструктивен модул, който съчетава електрически двигател и преобразувател на движение-редуктор. 14


2-ро поколение ММ се появява през 80-те години във връзка с развитието на нови електронни технологии, което направи възможно създаването на миниатюрни сензори и електронни блокове за обработка на сигнали. Комбинацията от задвижващи модули с посочените елементи доведе до появата на движение на ММ, на базата на което бяха създадени машини с контролирана енергия, по-специално PR и CNC машини. 15


Модулът за движение е функционално и структурно независим продукт, който включва механични и електрически части, които могат да се използват самостоятелно и в различни комбинации с други модули. Мехатронният модул за движение е модул за движение, който допълнително включва информационна част, която включва сензори за различни цели. 16


Основната характеристика, която отличава модула за движение от общото индустриално задвижване, е използването на вала на двигателя като един от елементите на механичния преобразувател. Примери за модули за движение са редуктор, колело, барабан, електрически шпиндел и др. 17


ММ 3-то поколение. Тяхното развитие се дължи на появата на пазара на сравнително евтини микропроцесори и контролери, базирани на тях. В резултат на това стана възможно да се интелектуализират процесите, протичащи в МС, преди всичко процесите на управление на функционалните движения на машини и агрегати. Интелигентният мехатронен модул (IMM) е мехатронен модул за движение, който допълнително включва микропроцесорно изчислително устройство и преобразувател на енергия. 18


Мехатронните устройства от 4-то поколение са информационно-измервателни и управляващи мехатронни микросистеми и микророботи (например, проникващи в кръвоносните съдове в тялото за борба с рака, атеросклерозата и работа с увредени органи и тъкани). Това са роботи за откриване и отстраняване на дефекти в тръбопроводи, ядрени реактори, космически кораби и др. 19


В мехатронните устройства от 5-то поколение традиционният компютърен и цифров софтуер за управление ще бъде заменен от неврочипове и неврокомпютри, базирани на принципите на работа на мозъка и способни на целенасочена дейност в променяща се външна среда. 20



Пътният транспорт играе важна роляв обществото, транспортната система на страната и икономиката. Превозното средство се използва широко за транспортиране на стоки до железопътни, речни и морски кейове, обслужване на промишлени търговски предприятия, селскостопански работници и осигуряване на превоз на пътници. Автомобилният транспорт представлява около половината от превоза на пътници и товари (фиг. 12.1)

Фигура 12.1– Разпределение транспорт превоз

От появата на първия автомобил са изминали буквално малко повече от сто години и почти няма сфера на дейност, в която да не се използва. Следователно автомобилната индустрия в икономиките на развитите страни сега е водещият клон на машиностроенето. Има причини за това:

Първо, хората се нуждаят от все повече и повече автомобили всеки ден, за да решават различни икономически проблеми;

Второ, тази индустрия изисква много знания и е високотехнологична. Той „дърпа“ със себе си много други отрасли, чиито предприятия изпълняват многобройните му поръчки. Иновациите, въведени в автомобилната индустрия, неизбежно принуждават тези индустрии да подобрят производството си. Поради факта, че има доста такива индустрии, в резултат на това има подем в цялата индустрия и, следователно, в икономиката като цяло;

Трето, автомобилната индустрия във всички развити страни е една от най-печелившите индустрии национална икономика, тъй като спомага за увеличаване на търговския оборот и носи значителни приходи в държавната хазна чрез продажби на вътрешния и световния пазар;

Четвърто, автомобилната индустрия е стратегически важна индустрия. Развитието на тази индустрия прави страната икономически силна и следователно по-независима. Широкото използване на най-добрите образци на автомобилната техника в армията несъмнено повишава отбранителната мощ на страната.

Сега има редица тенденции в автомобилната индустрия, които показват нейното значение и значение, както и свързаните с нея индустрии, в икономиките на индустриализираните страни. Абсолютно спазено нов подходдо техническото развитие на автомобила, организацията и технологията на неговото производство. Научните и технологични тенденции включват намаляване на разхода на гориво и емисиите, разработване на свръхлеко превозно средство, подобряване на безопасността, качеството, надеждността и издръжливостта, както и разработването на интелигентни магистрални системи.

Развитието на мехатрониката в автомобилите (фиг. 12.2) и на производствените машини има свои собствени характеристики. В автомобилите разширяването на автоматизацията и следователно на мехатрониката започва предимно в областта на комфортните устройства. Първият от мехатронните единици, както се е случило в историята, е двигател със система за подаване на гориво и автоматично регулиране. Втората е системата за управление на мощността на приставката (EHR), световен лидер в производството на която е Bosch. Третото е предаването. Тук процесът започна с появата на механични трансмисии с превключване на предавките под товар. Те включваха хидравлични, след това електрохидравлични превключващи устройства и след това електронно автоматично управление на превключването. Западните компании (германската ZF и други) започнаха да доставят автомобилни фабрики и да произвеждат за продажба трансмисии точно в такъв пълен комплект

Силата и ползата от мехатронния дизайн на агрегатите е особено ясно видима в примера на трансмисии, които със или без автоматично управление и други идентични компоненти на комплекса представляват забележителен контраст в характеристиките както на самите себе си, така и на превозните средства, оборудвани с тях. В мехатронна форма те осигуряват порядък по-благоприятни характеристики в почти всички показатели на работата на машината: технически, икономически и ергономични.

Сравнявайки мехатронните комплекси с техните немехатронни прототипи по отношение на техническо съвършенство, лесно е да се види, че първите значително превъзхождат вторите не само по общи показатели, но и по отношение на нивото и качеството на дизайна. Това не е изненадващо: синергичният ефект се проявява не само в крайния продукт, но и в процеса на проектиране поради новия подход към дизайна.

Фигура 12.2– Класификация на мехатронните системи на автомобила

Когато контролирате работата на автомобилен двигател, използвайте различни системи:

- AVCS (Активна система за контрол на клапаните)- системата за променливо газоразпределение на автомобилите Subaru променя височината на повдигане на клапана в зависимост от моментното натоварване на двигателя. Common Rail(Nissan) - инжекционна система, която доставя гориво към цилиндрите през обща релса под високо налягане. Той има редица предимства, които правят шофирането по-приятно за водача: дизеловите двигатели с Common Rail се характеризират както с отлична реакция на газта, така и с нисък разход на гориво, което премахва необходимостта от често спиране на бензиностанции.

-GDI- Директно впръскване на бензин, което може да се преведе като „двигател с директно впръскване на гориво“, тоест горивото на такъв двигател се впръсква не във всмукателния колектор, а директно в цилиндрите на двигателя. М-Огън- система за управление на горивния процес - непрозрачността на отработените газове и съдържанието на азотни оксиди в тях са значително намалени при едновременно увеличаване на мощността и намаляване на нивата на шум.

- MIVEC(Mitsubishi) - оптимално контролира момента на отваряне на всмукателните клапани в съответствие с условията на работа на двигателя, което подобрява стабилността на двигателя на празен ход, характеристиките на мощността и въртящия момент за целия работен диапазон.

- VTEC(Honda) - Система за променливо газоразпределение. Те се използват за подобряване на характеристиките на въртящия момент в широк диапазон на скоростта, както и за подобряване на ефективността и екологичните характеристики на двигателя. Използва се и при автомобили Mazda.

- ДПС- Система с двойна помпа - две маслени помпи, свързани последователно (т.е. една след друга). При равни скорости на въртене на двете маслени помпи се получава "равномерна" циркулация на маслото, т.е. няма зони с повишени и ниско кръвно налягане(фиг. 12.3).

Фигура 12.3– Система с двойна помпа

- Комън рейл(английски) обща магистрала) - модерни технологиисистеми за подаване на гориво в дизелови двигатели с директно впръскване. В системата на общата релса помпата изтласква гориво под високо налягане (250 - 1800 бара, в зависимост от режима на работа на двигателя) в общата релса за гориво. Електронно управляваните инжектори с електромагнитни или пиезоелектрични клапани впръскват гориво в цилиндрите. В зависимост от конструкцията, инжекторите произвеждат от 2 до 5 инжекции на ход. Прецизното изчисляване на началния ъгъл на впръскване и количеството впръскано гориво позволява на дизеловите двигатели да отговарят на повишените екологични и икономически изисквания. Освен това дизелови двигателисъс системата Common Rail мощността и динамичните им характеристики се доближиха до, а в някои случаи и надминаха бензиновите двигатели.

Има различни видове мехатронни предавателни устройства:

-CVT- автоматична трансмисия с CVT. Това е механизъм с диапазон на предавателно число, по-голям от този на 5-степенна механична скоростна кутия.

-DAC- Downhill Assist Control - системата контролира поведението на автомобила при стръмни наклони. Колелата са оборудвани със сензори, които измерват скоростта на въртене на колелата и постоянно я сравняват със скоростта на автомобила. Анализирайки получените данни, електрониката своевременно спира предните колела до скорост от около 5 км/ч.

- DDS- Downhill Drive Support - система за контрол на шофирането в автомобили Nissan по стръмни наклони. DDS автоматично поддържа скорост от 7 км/ч при спускане, предотвратявайки блокиране на колелата.

- Drive Select 4x4- задвижването на всички колела може да се включва и изключва в движение при скорости до 100 км/ч.

- TSA(Trailer Stability Assist) - система за стабилизиране на превозно средство при движение с ремарке. Когато колата загуби стабилност, обикновено започва да се люлее по пътя. В този случай TSA спира колелата „диагонално“ (предно ляво - задно дясно или предно дясно - задно ляво) в противовес на вибрациите, като същевременно намалява скоростта на автомобила, като намалява подаването на гориво към двигателя. Използва се в автомобили Honda.

- Easy Select 4WD- системата за задвижване на всички колела, широко използвана в автомобилите Mitsubishi, ви позволява да промените 2WD на 4WD и обратно, докато автомобилът се движи.

- Логически контрол на степента- система за „интелигентен“ избор на предавка осигурява равномерно сцепление, което е особено важно при изкачване нагоре.

- Hypertronic CVT-M6(Nissan) - осигуряват плавно, безстепенно ускорение без резки, характерни за традиционните автоматични трансмисии. Освен това са по-ефективни от традиционните автоматични трансмисии. CVT-M6 е предназначен за шофьори, които искат да комбинират предимствата на автоматичните и ръчните трансмисии. Чрез преместване на скоростния лост до най-отдалечения от водача прорез, вие получавате възможност да сменяте шест предавки с фиксирани съотношения.

- INVECS-II- адаптивен автомат (Mitsubishi) - автоматична трансмисия със спортен режим и възможност за механично управление.

- EBA- електронна система за контрол на налягането в хидравличната спирачна система, която, ако е необходимо аварийно спиране и няма достатъчно усилие върху педала на спирачката, самостоятелно увеличава налягането в спирачната линия, като прави това многократно по-бързо от човек. А системата EBD разпределя равномерно спирачните сили и работи съвместно с ABS - антиблокираща спирачна система.

-ESP+- стабилизираща система против подхлъзване ESP - най-сложната система, използваща възможностите на антиблокираща спирачка, противоплъзгаща система с тракшън контрол и електронни системи за управление на газта. Блокът за управление получава информация от сензорите за ъглово ускорение на автомобила, ъгъла на волана, информация за скоростта на автомобила и въртенето на всяко колело. Системата анализира тези данни и изчислява траекторията на движение, както и при завои или маневри реална скоростне съвпада с изчислената и автомобилът "изважда" навън или навътре от завоя, коригира траекторията на движение, спирайки колелата и намалявайки тягата на двигателя.

-HAC- Hill-start Assist Control - системата контролира поведението на автомобила при стръмен наклон. HAC не само предотвратява завъртането на колелата при тръгване по хлъзгав наклон, но също така може да попречи на превозното средство да се търкаля назад, ако скоростта на превозното средство е твърде ниска и се плъзга надолу под тежестта на тялото.

- Hill Holder- с това устройство автомобилът се задържа на спирачки дори след отпускане на спирачния педал; Hill Holder се изключва само след отпускане на педала на съединителя. Проектиран да започне движение нагоре.

- AIRMATIC Dual Control– активно пневматично окачване с електронно регулиране и адаптивна демпферна система ADS II работи напълно автоматично (фиг. 12.4). В сравнение с традиционното стоманено окачване, то значително подобрява комфорта и безопасността при шофиране. AIRMATIC DC работи с въздушни възглавници, които се правят електронно по-твърди или по-меки в зависимост от ситуацията на шофиране. Ако сензорите, например, определят спортен стил на шофиране, въздушното окачване, което е удобно в нормален режим, автоматично става по-твърдо. Характеристиките на окачването и амортисьорите също могат да се регулират ръчно в спортен или комфортен режим с помощта на превключвател.

Електрониката работи с четири различни режимиамортисьори (ADS II), които се адаптират автоматично на всяко колело към състоянието на пътя. Така колата се движи гладко дори и по лоши пътища, без да се нарушава стабилността.

Фигура 12.4– AIRMATIC Dual Control

Системата е оборудвана и с функция за регулиране на нивото на автомобила. Осигурява почти постоянен просвет дори когато автомобилът е натоварен, което осигурява стабилност на автомобила. При шофиране на висока скоростАвтомобилът може да се спусне автоматично, за да се намали накланянето на каросерията. При скорост над 140 км/ч колата автоматично се спуска с 15 мм, а при скорости под 70 км/ч отново се възстановява нормалното ниво. Освен това при лоши пътища е възможно ръчно повдигане на колата с 25 мм. При продължително шофиране със скорост от около 80 км/ч или ако скоростта надвишава 120 км/ч, нормалното ниво се възстановява автоматично.

Освен това автомобилите използват различни спирачни системи, използвани за значително намаляване на спирачния път, интелигентно интерпретиране на поведението на водача по време на спиране и активиране на максимална спирачна сила в случай на аварийно спиране.

- Спирачен асистент (BAS), монтиран стандартно на всички леки автомобили на Mercedes-Benz, интерпретира поведението на водача по време на спиране и, ако бъде разпознато аварийно спиране, създава максимална спирачна сила, ако водачът не натисне педала на спирачката достатъчно. Разработката на спирачния асистент се основава на данни, получени от отдела за изследване на инциденти на Mercedes-Benz: в критична ситуация водачите натискат педала на спирачката бързо, но не достатъчно силно. В този случай спирачният асистент може ефективно да подпомогне водача.

За по-добро разбиране, нека направим кратък преглед на технологията на съвременните спирачни системи: спирачният усилвател, който увеличава налягането, създадено от крака на водача, се състои от две камери, които са разделени една от друга с подвижна мембрана. Ако не се извърши спиране, значи има вакуум и в двете камери. Чрез натискане на педала на спирачката се отваря механичен контролен клапан в усилвателя на спирачките, който пропуска въздух в задната камера и променя съотношението на налягането в двете камери. Максималната сила се създава, когато във втората камера цари атмосферно налягане. В системата за подпомагане на спирането (BAS) така нареченият сензор за движение на диафрагмата разпознава дали спирането е екстремно. Той отчита движението на мембраната между камерите и предава стойността на блока за управление на BAS. Чрез постоянно сравняване на стойностите, микрокомпютърът разпознава момента, в който скоростта на натискане на спирачния педал (равна на скоростта на движение на мембраната в спирачния усилвател) надвишава стандартната стойност - това е аварийно спиране. В този случай системата активира магнитен клапан, чрез който задната камера мигновено се пълни с въздух и се създава максимално спирачно усилие. Въпреки това автоматично пълно спиране, колелата не блокират, тъй като добре познатата антиблокираща спирачна система ABS пропорционира спирачната сила, поддържайки я оптимално на границата на блокиране, като по този начин поддържа управляемостта на автомобила. Ако водачът свали крака си от педала на спирачката, специален сензор за реагиране затваря магнитния клапан и автоматичното усилване на спирачките се изключва.

Фигура 12.6– Спирачен асистент (BAS) Mercedes

- Антиблокираща спирачна система (ABS)(Немска antiblockiersystem Английска Anti-lock Brake System (ABS)) - система, която не позволява на колелата на автомобила да блокират при спиране. Основната цел на системата е да намали спирачния път и да осигури контрол над автомобила при рязко спиране, както и да елиминира възможността от неконтролирано плъзгане.

ABS се състои от следните основни компоненти:

Сензори за скорост или ускорение (забавяне), инсталирани на главините на колелата на превозно средство.

Контролни клапани, които са елементи на модулатора на налягането, монтирани в линията на главната спирачна система.

Блок за управление, който получава сигнали от сензори и контролира работата на клапаните.

След началото на спирането, ABS започва постоянно и достатъчно точно определениескорост на въртене на всяко колело. Ако едно колело започне да се върти значително по-бавно от другите (което означава, че колелото е близо до блокиране), клапан в спирачната линия ограничава спирачната сила върху това колело. Веднага щом колелото започне да се върти по-бързо от останалите, спирачната сила се възстановява.

Този процес се повтаря няколко пъти (или няколко десетки пъти) в секунда и обикновено води до забележимо пулсиране на педала на спирачката. Спирачната сила може да бъде ограничена както в цялата спирачна система едновременно (едноканален ABS), така и в страничната спирачна система (двуканален ABS) или дори на отделно колело (многоканален ABS). Едноканалните системи осигуряват доста ефективно забавяне, но само ако условията на сцепление на всички колела са повече или по-малко еднакви. Многоканалните системи са по-скъпи и по-сложни от едноканалните системи, но те са по-ефективни при спиране върху неравномерни повърхности, ако например при спиране едно или повече колела ударят лед, мокър участък от пътя или страната на пътя.

Системите за управление и навигация стават широко разпространени в съвременните автомобили. .

- Система DISTRONIC– електронно регулира разстоянието до автомобила отпред с помощта на радар, лесно управление с помощта на лоста TEMPOMAT, осигурява допълнителен комфорт на аутобани и подобни пътища, поддържайки работното състояние на водача.

Контролът на разстоянието DISTRONIC поддържа необходимото разстояние до автомобила отпред. Ако разстоянието се намали, спирачната система се активира. Ако няма превозно средство отпред, DISTRONIC поддържа зададената от водача скорост. DISTRONIC осигурява допълнителен комфорт при шофиране по аутобан и подобни пътища. Микрокомпютърът обработва сигнали от радара, който е монтиран зад радиаторната решетка, при скорости от 30 до 180 км/ч. Импулсите на радара се отразяват от превозното средство отпред, обработват се и въз основа на тази информация се изчислява разстоянието до превозното средство отпред и неговата скорост. Ако Mercedes-Benz с DISTRONIC се приближи до автомобила отпред, DISTRONIC автоматично намалява газта и задейства спирачката, за да поддържа зададеното разстояние. Ако се налага рязко спиране, водачът се информира за това чрез звуков сигнал и предупредителна светлина - това означава, че водачът трябва сам да натисне педала на спирачката. Ако разстоянието се увеличи, DISTRONIC отново осигурява необходимото разстояние и ускорява автомобила до зададената скорост. DISTRONIC е по-нататъшно развитие на стандартната функция TEMPOMAT с променливо ограничение на скоростта SPEEDTRONIC

Фигура 12.7– Система за управление и навигация

Mercedes-Benz представи първото мехатронно въздушно окачване, AIR-matic, с ADS контрол на амортисьорите като стандарт за седаните S-класа.

В системата AIR-matic подпората на седана S-класа съдържа пневматичен еластичен елемент: ролята на обичайните пружини тук се играе от сгъстен въздух, затворен под корпус от гумен шнур. Подпората също има амортисьор с необичайно „удължение“ отстрани. Естествено, колата е оборудвана с пълноценна пневматична система (компресор, приемник, линии, клапанни устройства). А също и мрежа от сензори и, разбира се, процесор. Как работи системата. По команда на процесора клапаните отварят достъп на въздух от пневматичната система към еластични елементи(или изкарайте въздух от там). По този начин нивото на пода на каросерията се променя: системата включва зависимостта си от скоростта на автомобила. Шофьорът може също да „покаже воля“ - да повдигне колата, да речем, за да премине през значителни неравности.

A.D.S.изпълнява по-„деликатна“ работа - контролира амортисьорите. Докато прътът на амортисьора се движи, част от течността протича не само през клапаните в буталото, но и през самото „удължение“, в което задвижващият механизъм е система от клапани, която осигурява четири възможни режима на работа на амортисьора. Въз основа на информацията, получена от сензорите и в съответствие с алгоритъма, избран от водача („спортен“ или „удобен“), процесорът избира за всеки амортисьор режима, който най-добре отговаря на „текущия момент“ и изпраща команди до изпълнителни механизми.

Оборудвани са модерни автомобили система за климатичен контрол. Тази системапредназначени за създаване и автоматично поддържане на микроклимат в купето на автомобила. Системата осигурява съвместната работа на системите за отопление, вентилация и климатизация чрез електронно управление.

Използването на електроника направи възможно постигането на зонален климатичен контрол в интериора на автомобила. В зависимост от броя на температурните зони има следните системиклиматроник:

· еднозонов климатроник;

· двузонов климатроник;

· тризонов климатроник;

· четиризонов климатроник.

Системата за климатичен контрол има следното общо устройство:

· система за климатичен контрол;

· система за управление.

Климатична системавключва структурни елементи на системи за отопление, вентилация и климатизация, включително:

· радиатор за отопление;

· вентилатор за подаване на въздух;

· климатик състоящ се от изпарител, компресор, кондензатор и ресивер.

Основни елементи системи за контрол на климатаса:

· входни сензори;

· блок за управление;

· изпълнителни механизми.

Входни сензориизмерване на съответните физически параметри и преобразуването им в електрически сигнали. Входните сензори на системата за управление включват:

· сензор за температура на външния въздух;

· сензор за ниво на слънчева радиация (фотодиод);

· датчици за изходна температура;

демпферни потенциометри;

· температурен датчик на изпарителя;

· датчик за налягане в климатичната система.

Броят на сензорите за температура на изхода се определя от дизайна на системата за контрол на климата. Сензор за температура на изхода може да се добави към сензора за температура на изхода на пространството за краката. В двузонова климатична система броят на сензорите за изходна температура се удвоява (сензори отляво и отдясно), а в тризонова система за климатичен контрол броят на сензорите за изходна температура се утроява (сензори отляво, отдясно и отзад).

Потенциометрите на клапите записват текущото положение на въздушните клапи. Датчиците за температура и налягане на изпарителя осигуряват работата на климатичната система. Електронният блок за управление получава сигнали от сензори и в съответствие с програмираната програма генерира управляващи действия върху изпълнителните механизми.

Задвижките включват задвижвания на клапите и електродвигателя на вентилатора за подаване на въздух, с помощта на които се създава и поддържа зададения температурен режим. Амортисьорите могат да бъдат механично или електрически задвижвани. При проектирането на климатичната система могат да се използват следните амортисьори:

· клапа за подаване на въздух;

· централен демпфер;

· температурни контролни клапи (при системи с 2 или повече контролни зони);

· рециркулационен демпфер;

· клапи за размразяване на стъкло.

Системата за контрол на климата осигурява автоматичен контрол на температурата в купето на автомобила в диапазона 16-30 °C.

Желаната стойност на температурата се задава с помощта на бутоните за управление на арматурното табло на автомобила. Сигналът от регулатора постъпва в електронния блок за управление, където се активира съответната програма. В съответствие с установения алгоритъм блокът за управление обработва сигналите от входните сензори и активира необходимите изпълнителни механизми. Ако е необходимо, климатикът се включва.

Модерният автомобил е източник повишена опасност. Постоянното увеличаване на мощността и скоростта на превозното средство и плътността на трафика значително увеличават вероятността от възникване на извънредна ситуация.

За защита на пътниците в случай на злополука активно се разработват и внедряват технически средства за безопасност. В края на 50-те години на миналия век се появява предпазни коланипредназначени да задържат пътниците на техните места по време на сблъсък. В началото на 80-те те използваха въздушни възглавници.

Наборът от структурни елементи, използвани за защита на пътниците от нараняване при злополука, представлява системата за пасивна безопасност на автомобила. Системата трябва да осигурява защита не само на пътниците и конкретния автомобил, но и на останалите участници в движението.

Най-важните компоненти на системата за пасивна безопасност на автомобила са:

· предпазни колани;

обтегачи на предпазните колани;

· активни подглавници;

· въздушни възглавници;

· каросерия, устойчива на деформация;

· авариен изключвател на акумулатора;

· редица други устройства (система за защита при преобръщане на кабриолет; системи за безопасност на децата - закрепвания, седалки, предпазни колани).

Модерната система за пасивна безопасност на автомобила се управлява електронно, осигурявайки ефективното взаимодействие на повечето компоненти.

Система за управлениевключва:

· входни сензори;

· блок за управление;

· изпълнителни механизми на компоненти на системата.

Входните сензори записват параметрите, при които възниква аварийна ситуация и ги преобразуват в електрически сигнали. Входните сензори включват:

· шоков сензор;

· превключвател на катарамата на предпазния колан;

· сензор за заетост на предната пътническа седалка;

· сензор за положение на седалката на водача и пътника.

По правило две са монтирани от всяка страна на автомобила. сензор за удар. Те осигуряват работата на съответните въздушни възглавници. Отзад се използват сензори за удар, когато автомобилът е оборудван с електрически задвижвани активни облегалки за глава. Превключвателят на ключалката на предпазния колан разпознава използването на предпазния колан.

Сензорът за заетост на предната пътническа седалка ви позволява да поддържате подходящата въздушна възглавница в случай на авария и няма пътник на предната седалка.

В зависимост от позицията на седене на водача и пътника отпред, която се записва от съответните сензори, редът и интензивността на използване на компонентите на системата се променят.

Въз основа на сравнение на сензорни сигнали с контролни параметри, контролният блок разпознава появата на авария и активира необходимите изпълнителни механизми на елементите на системата.

Изпълнителните механизми на елементите на системата за пасивна безопасност са:

· пиропатрон на въздушна възглавница;

· щифт на обтегача на предпазния колан;

· пиропатрон (реле) на аварийния акумулаторен прекъсвач;

· щипка на задвижващия механизъм на активната облегалка за глава (при използване на облегалка за глава с електрическо задвижване);

· предупредителна лампа, показваща незакопчани предпазни колани.

Активирането на изпълнителните механизми се извършва в определена комбинация в съответствие с вградения софтуер.

ISOFIX- Isofix система за закрепване на детски седалки. Външно детските седалки с тази система се отличават с две компактни ключалки, разположени на гърба на плъзгача. Ключалките захващат шест милиметрова шина, скрита зад тапи в основата на облегалката на седалката.

Области на приложение на мехатронните системи. Основните предимства на мехатронните устройства в сравнение с традиционните средства за автоматизация включват: относително ниска цена поради високата степен на интеграция на унификация и стандартизация на всички елементи и интерфейси; високо качество на изпълнение на сложни и точни движения поради използването на интелигентни методи за управление; висока надеждност, издръжливост и устойчивост на шум; структурна компактност на модулите до миниатюризация и подобрени микромашини...


Споделете работата си в социалните мрежи

Ако тази работа не ви подхожда, в долната част на страницата има списък с подобни произведения. Можете също да използвате бутона за търсене


Лекция 4. Области на приложение на мехатронните системи.

Основните предимства на мехатронните устройства в сравнение с традиционните средства за автоматизация включват:

Относително ниска цена поради висока степен на интеграция, унификация и стандартизация на всички елементи и интерфейси;

Високо качество на изпълнение на сложни и точни движения поради използването на интелигентни методи за управление;

Висока надеждност, издръжливост и устойчивост на шум;

Структурна компактност на модулите (до миниатюризация и микромашини),

Подобрени тегло, размери и динамични характеристики на машините поради опростяване на кинематичните вериги;

Възможност за интегриране на функционални модули в сложни мехатронни системи и комплекси за специфични задачи на клиента.

Обемът на световното производство на мехатронни устройства се увеличава всяка година, обхващайки все повече и повече нови области. Днес мехатронните модули и системи намират широко приложение в следните области:

Машиностроене и оборудване за автоматизация на процесите
процеси;

Роботика (индустриална и специална);

авиационна, космическа и военна техника;

автомобилни (напр. антиблокиращи спирачни системи,
системи за стабилизиране на движението и автоматично паркиране на превозни средства);

нетрадиционни превозни средства (електрически велосипеди, карго
колички, електрически скутери, инвалидни колички);

офис оборудване (например фотокопирни машини и факс машини);

елементи на компютърната технология (например принтери, плотери,
дискови устройства);

медицинско оборудване (рехабилитационно, клинично, сервизно);

домакински уреди (перални, шевни машини, съдомиялни и други)
автомобили);

микромашини (за медицина, биотехнологии, комуникации и
телекомуникации);

контролно-измервателни уреди и машини;

фото и видео техника;

Симулатори за обучение на пилоти и оператори;

Шоу индустрия (озвучителни и осветителни системи).

Разбира се, този списък може да бъде разширен.

Бурното развитие на мехатрониката през 90-те години като ново научно-техническо направление се дължи на три основни фактора:

Нови тенденции в световното индустриално развитие;

Разработване на фундаментални принципи и методология на мехатрониката (основ
научни идеи, принципно нови технически и технологични
решения);

дейност на специалисти в научноизследователска и образователна
сфери.

Модерен етапРазвитието на автоматизираното машиностроене у нас се случва в нови икономически реалности, когато въпросът е за технологичната жизнеспособност на страната и конкурентоспособността на произвежданите продукти.

Могат да се идентифицират следните тенденции в промените в основните изисквания на световния пазар в разглежданата област:

необходимостта от производство и обслужване на оборудване в съответствие с
международна система за стандарти за качество, формулирана в
стандартен ISO 9000;

интернационализация на пазара за научно-технически продукти и как
следствие, необходимостта от активно прилагане на формите и методите в практиката
международен инженерен и технологичен трансфер;

повишаване на ролята на малките и средните производствени предприятия в
икономичност поради способността им да реагират бързо и гъвкаво
към променящите се изисквания на пазара;

Бързото развитие на компютърните системи и технологии, телекомуникациите (в страните от ЕИО през 2000 г. 60% от растежа на общия
Националният продукт е възникнал именно благодарение на тези индустрии);
пряка последица от тази обща тенденция е интелектуализацията
системи за механично движение и технологичен контрол
функциите на съвременните машини.

Изглежда уместно нивото на интеграция на съставните елементи да се приеме като основен класификационен признак в мехатрониката.В съответствие с този критерий мехатронните системи могат да бъдат разделени на нива или поколения, ако разгледаме появата им на пазара на високотехнологични продукти Исторически погледнато, мехатронните модули от първо ниво представляват комбинация от само два първоначални елемента. Типичен пример за модул от първо поколение е "мотор-скоростна кутия", където механичната скоростна кутия и управляваният двигател се произвеждат като един функционален елемент. Мехатронните системи, базирани на тези модули, са намерили широко приложение при създаването на различни средства за комплексна автоматизация на производството (конвейери, конвейери, въртящи се маси, спомагателни манипулатори).

Мехатронните модули от второ ниво се появяват през 80-те години във връзка с развитието на нови електронни технологии, което направи възможно създаването на миниатюрни сензори и електронни блокове за обработка на техните сигнали. Комбинирането на задвижващи модули с посочените елементи доведе до появата на мехатронни модули за движение, чийто състав напълно отговаря на въведеното по-горе определение, когато се постига интегриране на три устройства с различно физическо естество: механично, електрическо и електронно. На базата на мехатронни модули от този клас са създадени управлявани енергийни машини (турбини и генератори), металорежещи машини и индустриални роботи с цифрово управление.

Развитието на третото поколение мехатронни системи се дължи на появата на пазара на сравнително евтини микропроцесори и контролери, базирани на тях, и е насочено към интелектуализацията на всички процеси, протичащи в мехатронната система, преди всичко процеса на управление на функционалните движения на машини и агрегати. В същото време се разработват нови принципи и технологии за производство на високопрецизни и компактни механични компоненти, както и нови видове електродвигатели (предимно безчеткови и линейни с висок въртящ момент), сензори за обратна връзка и информация. Синтезът на нови прецизни, информационни и измервателни наукоемки технологии осигурява основата за проектиране и производство на интелигентни мехатронни модули и системи.

В бъдеще мехатронните машини и системи ще бъдат комбинирани и мехатронните комплекси ще се базират на общи интеграционни платформи. Целта на създаването на такива комплекси е да се постигне комбинация от висока производителност и същевременно гъвкавост на техническата и технологична среда поради възможността за нейното преконфигуриране, което ще осигури конкурентоспособност и високо качество на продуктите.

Съвременните предприятия, които се заемат с разработването и производството на мехатронни продукти, трябва да решат следните основни задачи в това отношение:

Структурна интеграция на механични, електронни и информационни отдели (които по правило функционират автономно и отделно) в единни дизайнерски и производствени екипи;

Обучение на “мехатронно ориентирани” инженери и мениджъри, способни на системна интеграция и управление на работата на високоспециализирани специалисти с различна квалификация;

Интегриране на информационни технологии от различни научни и технически области (механика, електроника, компютърно управление) в единен инструментариум за компютърна поддръжка на мехатронни задачи;

Стандартизация и унификация на всички елементи и процеси, използвани при проектирането и производството на МС.

Решаването на изброените проблеми често изисква преодоляване на управленските традиции, които са се развили в предприятието, и амбициите на средните мениджъри, които са свикнали да решават само тесните си проблеми. Ето защо средните и малки предприятия, които могат лесно и гъвкаво да променят структурата си, са по-подготвени за прехода към производство на мехатронни продукти.

други подобни произведениякоито може да ви заинтересуват.vshm>

9213. Задвижвания на мехатронни системи. Методи за контрол на МС 35,4 KB
Методи за контрол на МС. Задвижването, както е известно, включва предимно двигател и управляващо устройство за него. Изискванията към метода им за контрол на скоростта и точността се определят пряко от съответните изисквания към МС като цяло. Наред с общата обратна връзка за позицията, веригата има обратна връзка по скоростта, която играе ролята на коригираща гъвкава обратна връзка и често служи и за контрол на скоростта.
9205. Приложение на мехатронни системи (МС) в автоматизирани технологични съоръжения 58,03 KB
Тук се появи първото оборудване за автоматизация и тук са концентрирани до 80 от целия световен флот от роботизирано оборудване. Технологичните комплекси с такива роботи се наричат ​​роботизирани технологични комплекси RTK. Термин на робота технически системи RTS означава технически системи за всякакви цели, в които основните функции се изпълняват от роботи.
9201. Приложение на мехатронни системи в автомобилния, водния и въздушния транспорт 301,35 KB
1 Интегрирана система за сигурност на автомобила: 1 инфрачервен приемник; 2 метеорологични сензора за дъжд и влажност; 3 система за захранване на дроселната клапа; 4 компютър; 5 спомагателен електрически клапан в спирачното задвижване; 6 ABS; 7 далекомер; 8 автоматична скоростна кутия; 9 сензор за скорост на автомобила; 10 спомагателен електрически клапан на кормилното управление; 11 сензор за ускорител; 12 сензор за управление;...
10153. Области на приложение на маркетинга. Принципи на маркетинга. Етапи на развитие на маркетинга. Основни маркетингови стратегии. Външна среда на предприятието. Видове пазари. Пазарен сегмент. Маркетингови инструменти 35,17 KB
Пазарен сегмент. Има три основни направления на дейност в управлението на предприятието: рационално използване на наличните ресурси; организация на процесите на обмен на предприятието с външната среда за изпълнение на задачите, поставени от собственика; поддържане на организационно и техническо ниво на производство, способно да посреща пазарните предизвикателства. Следователно отношенията извън предприятието с други участници на пазара обикновено се обозначават като маркетингови дейности на предприятието, които не са пряко свързани с действителното производство...
6511. Принципи на внедряване на ARP системи за системи за предаване на кабелни линии с CRC 123,51 KB
Устройствата за автоматично управление на мощността се използват за регулиране на нивата на предаване на електропроводите на определени интервали и за стабилизиране на прекомерното затихване на каналите за свързване.
8434. Видове облачни системи (AWS) на счетоводител и тяхното изграждане 46,29 KB
Видове облачни системи на автоматизирани работни места на счетоводители и техните видове 1. Структурно изграждане на облачни автоматизирани работни места. Наличието на облачни ОС системи, базирани на автоматизирани работни станции, се характеризира с голямо разнообразие от възможни варианти за тяхното внедряване. Видимите класификационни признаци на автоматизираните работни места включват такива характеристики на тяхната мотивация и изпълнение като структурно и функционално място на работа на индивидуално автоматизирано работно място, разделяне на функционалните задачи между автоматизираните работни места, начини за организиране на разделението на задачите между автоматизираните работно място на едно и различни нива на контрол и други фактори.
5803. Правоотношения в областта на трудовото право 26,32 KB
Основание за възникване на трудовото правоотношение общо правилосе счита за трудов договор. Това е проучване и анализ трудов договорнакара учените да проучат по-общия феномен на трудовите отношения. Правоотношенията в областта на трудовото право са отношенията между субектите на дадена индустрия, служител и работодател, както и тяхната правна връзка, регулирана от нормите на трудовото законодателство.
5106. Основните видове изследвания на системите за управление: маркетингови, социологически, икономически (техните характеристики). Основни насоки за усъвършенстване на системите за управление 178,73 KB
В условията на динамика на съвременната производствена и социална структура управлението трябва да бъде в състояние на непрекъснато развитие, което днес не може да бъде осигурено без изследване на пътищата и възможностите за това развитие.
3405. Система за правна подкрепа за сектора на SKST 47,95 KB
Ролята на правото в предоставянето на социокултурни услуги и туризъм. Най-важната предпоставка за ускореното развитие на туризма в Русия, повишаване на неговата социално-икономическа ефективност и значимост за гражданите на обществото и държавата е формирането на законодателството на Руската федерация, като се вземе предвид съвременният световен опит, както и традиции на вътрешното право. Беше приет Федералният закон за основите на туристическата дейност в Руската федерация, а след това и Законът за туризма, който изигра важна роля в развитието на туризма в Русия. закон...
19642. Отдел Социална сфера на общината 50,11 KB
Спазването на конституционните гаранции за предоставяне на медицинска помощ и създаване на благоприятни санитарно-епидемиологични условия за живот на населението предполага структурни промени в системата на здравеопазването, които предвиждат: нови подходи за вземане на политически решения и формиране на бюджети на всички нива , като се има предвид приоритетът за защита на общественото здраве; формиране на нова нормативна база за дейността на лечебните заведения в условията пазарна икономика; приоритет в здравната система...

Основните предимства на мехатронните устройства в сравнение с традиционните средства за автоматизация включват:

Относително ниска цена поради висока степен на интеграция, унификация и стандартизация на всички елементи и интерфейси;

Високо качество на изпълнение на сложни и точни движения поради използването на интелигентни методи за управление;

Висока надеждност, издръжливост и устойчивост на шум;

Структурна компактност на модулите (до миниатюризация и микромашини),

Подобрени тегло, размери и динамични характеристики на машините поради опростяване на кинематичните вериги;

Възможност за интегриране на функционални модули в сложни мехатронни системи и комплекси за специфични задачи на клиента.

Обемът на световното производство на мехатронни устройства се увеличава всяка година, обхващайки все повече и повече нови области. Днес мехатронните модули и системи намират широко приложение в следните области:

Машиностроене и оборудване за автоматизация технологични процеси;

Роботика (индустриална и специална);

Авиационни, космически и военни технологии;

Автомобилна индустрия (например антиблокиращи спирачни системи, контрол на стабилността на превозното средство и системи за автоматично паркиране);

Нетрадиционни превозни средства (електрически велосипеди, карго колички, електрически скутери, инвалидни колички);

Офис оборудване (например фотокопирни машини и факс машини);

Елементи на компютърната технология (например принтери, плотери, дискови устройства);

Медицинско оборудване (рехабилитационно, клинично, сервизно);

Домакински уреди (перални, шевни, съдомиялни и други машини);

Микромашини (за медицина, биотехнологии, комуникации и телекомуникации);

Контролно-измервателни уреди и машини;

Фото и видео оборудване;

Симулатори за обучение на пилоти и оператори;

Шоу индустрия (озвучителни и осветителни системи).

Разбира се, този списък може да бъде разширен.

Бурното развитие на мехатрониката през 90-те години като ново научно-техническо направление се дължи на три основни фактора:

Нови тенденции в световното индустриално развитие;

Разработване на основните принципи и методология на мехатрониката (основни научни идеи, принципно нови технически и технологични решения);

Дейността на специалистите в научноизследователската и образователната сфера.

Съвременният етап на развитие на автоматизираното машиностроене у нас протича в нови икономически реалности, когато въпросът е за технологичната жизнеспособност на страната и конкурентоспособността на произвежданите продукти.

Могат да се идентифицират следните тенденции в промените в основните изисквания на световния пазар в разглежданата област:

Необходимостта от производство и обслужване на оборудване в съответствие с международната система от стандарти за качество, формулирани в стандарти ISOсерия 9000 ;

Интернационализация на пазара на научни и технически продукти и, като следствие, необходимостта от активно внедряване на форми и методи в практиката
международен инженерен и технологичен трансфер;

Повишаване ролята на малките и средни производствени предприятия в икономиката поради способността им бързо и гъвкаво да реагират на променящите се изисквания на пазара;

Бързото развитие на компютърните системи и технологии, телекомуникациите (в страните от ЕИО през 2000 г. 60% от растежа на общия национален продукт се дължи на тези отрасли); Пряко следствие от тази обща тенденция е интелектуализацията на системите за управление на механичното движение и технологичните функции на съвременните машини.

Изглежда уместно нивото на интеграция на съставните елементи да се приеме като основен класификационен признак в мехатрониката.В съответствие с този критерий мехатронните системи могат да бъдат разделени на нива или поколения, ако разгледаме появата им на пазара на високотехнологични продукти Исторически погледнато, мехатронните модули от първо ниво представляват комбинация от само два първоначални елемента. Типичен пример за модул от първо поколение е "мотор-скоростна кутия", където механичната скоростна кутия и управляваният двигател се произвеждат като един функционален елемент. Мехатронните системи, базирани на тези модули, са намерили широко приложение при създаването на различни средства за комплексна автоматизация на производството (конвейери, конвейери, въртящи се маси, спомагателни манипулатори).

Мехатронните модули от второ ниво се появяват през 80-те години във връзка с развитието на нови електронни технологии, което направи възможно създаването на миниатюрни сензори и електронни блокове за обработка на техните сигнали. Комбинирането на задвижващи модули с посочените елементи доведе до появата на мехатронни модули за движение, чийто състав напълно отговаря на дефиницията, въведена по-горе, когато се постига интегриране на три устройства с различно физическо естество: 1) механични, 2) електрически и 3) електронни. На базата на мехатронни модули от този клас са създадени 1) управлявани енергийни машини (турбини и генератори), 2) металорежещи машини и индустриални роботи с цифрово управление.

Развитието на третото поколение мехатронни системи се дължи на появата на пазара на сравнително евтини микропроцесори и контролери, базирани на тях, и е насочено към интелектуализацията на всички процеси, протичащи в мехатронната система, преди всичко процеса на управление на функционалните движения на машини и агрегати. В същото време се разработват нови принципи и технологии за производство на високопрецизни и компактни механични компоненти, както и нови видове електродвигатели (предимно безчеткови и линейни с висок въртящ момент), сензори за обратна връзка и информация. Синтезът на нови 1) прецизни, 2) информационни и 3) измервателни наукоемки технологии осигурява основата за проектиране и производство на интелигентни мехатронни модули и системи.

В бъдеще мехатронните машини и системи ще бъдат комбинирани в мехатронни комплекси, базирани на общи интеграционни платформи. Целта на създаването на такива комплекси е да се постигне комбинация от висока производителност и същевременно гъвкавост на техническата и технологична среда поради възможността за нейното преконфигуриране, което ще осигури конкурентоспособност и високо качество на продуктите.

Съвременните предприятия, които се заемат с разработването и производството на мехатронни продукти, трябва да решат следните основни задачи в това отношение:

Структурна интеграция на механични, електронни и информационни отдели (които по правило функционират автономно и отделно) в единни дизайнерски и производствени екипи;

Обучение на “мехатронно ориентирани” инженери и мениджъри, способни на системна интеграция и управление на работата на високоспециализирани специалисти с различна квалификация;

Интегриране на информационни технологии от различни научни и технически области (механика, електроника, компютърно управление) в единен инструментариум за компютърна поддръжка на мехатронни задачи;

Стандартизация и унификация на всички елементи и процеси, използвани при проектирането и производството на МС.

Решаването на изброените проблеми често изисква преодоляване на управленските традиции, които са се развили в предприятието, и амбициите на средните мениджъри, които са свикнали да решават само тесните си проблеми. Ето защо средните и малки предприятия, които могат лесно и гъвкаво да променят структурата си, са по-подготвени за прехода към производство на мехатронни продукти.


Свързана информация.