Functional and control parameters optimization for a transit bus hybrid povertrain system

[D. Skoko]

XII, 134 str.

Mašinstvo - Mehanika fluida / Mechanical Engineering - Fluid Mechanics

Sa sve većim zahtevima za što tačnijom obradom mašinskih delova dolazi do ubrzanog razvoja obradnih sistema. Samim tim, do izražaja dolazi i sve veća potreba za primenom pneumatske metrologije za proveru tačnosti dimenzija obrađenih delova. Upravo je to razlog za istraživanje sprovedeno u okviru ove doktorske disertacije. Istraživanje strujnih i geometrijskih parametara koji su od značaja za ispravan rad diferencijalnog pneumatskog komparatora je sprovedeno eksperimentalnim putem. U tu svrhu je korišćena ekseprimentalna instalacija sa diferencijalnim pneumatskim komparatorom. U cilju određivanja raspodele pritiska na površi merenog komada u aksijalnom i radijalnom pravcu, osmišljen je mehanizam za fino pomeranje izlazne mlaznice u ovim pravcima. Meren je pritisak na površi merenog komada u zavisnosti od pritiska napajanja, prečnika prigušne mlaznice u mernoj komori diferencijalnog pneumatskog komparatora, položaja izlazne mlaznice u odnosu na površ merenog komada u pravcu normale i tangente na površ i ugla mlaznice u odnosu na normalu na mereni komad. Za merenja je korišćena standardna mlaznica sa ravnom čeonom površi, kao i specijalno napravljena mlaznica sa tangencijalnim ulazom vazduha u kojoj se formira vihorno strujanje. Vihorno strujanje je formirano i u standardnoj mlaznici postavljanjem zavojnih traka u istu. Na taj način je istraživan uticaj vrste strujanja u mlazu diferencijalnog pneumatskog komparatora na rad ovog uređaja. Takođe je istraživan i uticaj zakrivljenja površi merenog komada kroz merenje pritiska na površi dva cilindra različitih prečnika. Ovi rezultati su poređeni sa raspodelama pritiska na ravnoj površi. Konstruisane su i napravljene dve izlazne mlaznice sa zaobljenim zidom na unutrašnjoj strani mlaznice, za koje je takođe određivana raspodela pritiska na ravnoj površi merenog komada. Na čeonoj površi standardne mlaznice su izbušena tri otvora koja su povezana sa manometrima. Na taj način je meren pritisak i na čeonoj površi mlaznice. Pokazano je da pneumatska osetljivost kao jedan od najvažnijih parametara pneumatskog komparatora zavisi od svih razmatranih parametara tj. vrste strujanja u mlazu izlazne mlaznice, udaljenost mlaznice od merenog komada, od ugla pod kojim je izlazna mlaznica postavljena u odnosu na mereni komad, radijusa krivine površi merenog komada. Međutim, ne postoji precizno uputstvo za povećanje ove veličine ako se neka od uticajnih veličina promeni. Potrebno je u svakom konkretnom slučaju odrediti da li je promena (pad ili porast) pneumatske osetljivosti opravdana s obzirom na promenu u opsegu primene pneumatskog komparatora koji se takođe menja. Ovo je takođe u vezi sa eliminisanjem zone potpritiska ispod čeone površi izlazne mlaznice. Potrebna su dodatna merenja parametara vihornog strujanja, kao i merenja na površima različitih radijusa krivina, kako bi se došlo do preciznijih zakonitosti o uticajima ovih parametrima, budući da je ovo prvi put da se u literaturi prikazuju ovi rezultati.

With increasing demands for the most accurate machining of machine parts, there is an accelerated development of machining systems. Therefore, the growing need for the application of pneumatic metrology to check the accuracy of the dimensions of machined parts comes to the fore. This is exactly the reason for the research conducted within this doctoral dissertation. The research of flow and geometrical parameters that are important for the correct operation of the differential pneumatic comparator was carried out experimentally. For that purpose, an experimental installation with a differential pneumatic comparator was used. In order to determine the pressure distribution on the surface of the controlled part in the axial and radial directions, a mechanism for fine movement of the outlet nozzle in these directions has been designed. The pressure on the surface of the controlled part was measured depending on the supply pressure, the diameter of the damping nozzle in the measuring chamber of the differential pneumatic comparator, the position of the outlet nozzle in relation to the surface of the controlled part in the normal and tangential direction, nozzle inclination. A standard nozzle with a flat front surface was used for the measurements, as well as a specially made nozzle with a tangential air inlet in which a swirling flow is formed. The swirling flow is also formed in the standard nozzle by placing twisted strips in it. In this way, the influence of the flow type in the jet of the differential pneumatic comparator on the operation of this device was researched. The influence of the measured part surface curvature through the measurement of the pressure on the surface of two cylinders of different diameters was also researched. These results were compared with the pressure distributions on a flat surface. Two outlet nozzles with a rounded wall on the inner side of the nozzle were constructed and made, for which the pressure distribution on the flat surface of the controlled part was also determined. Three openings are drilled on the front surface of the standard nozzle, which are connected to manometers. In that way, the pressure on the front surface of the nozzle was also measured. It has been shown that pneumatic sensitivity as one of the most important parameters of a pneumatic comparator depends on all considered parameters i.e. type of the flow in the nozzle jet, distance of the nozzle from the controlled part, the angle at which the outlet nozzle is placed in relation to the controlled part, the controlled part surface curvature. Precise instructions for increasing this value if any of the influential variables change are not determined. It is necessary to determine in a particular case whether the change (decrease or increase) of pneumatic sensitivity is justified given the change in the application range of the pneumatic comparator which also changes. This is also in relation with the disappearance of the vacuum zone under the front surface of the comparators outlet nozzle. Additional measurements of the swirling flow parameters, as well as measurements on surfaces of different curvature are necessary, in order to arrive at more precise laws on the effect of these parameters, since this is the first time that these results have been presented in the literature.

diferencijalni pneumatski komparator, eksperiment, pritisak, pneumatska osetljivost

differential pneumatic comparator, experiment, pressure, pneumatic sensitivity

006.91:621.81(043.3) 531.7:082.3:621.81(043.3)

Tekst