267

TMSR-2012 2012 m. gruodžio 7 d

  • Upload
    ngodang

  • View
    264

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ 2012

    Student mokslini darb konferencijos

    PRANEIM MEDIAGA

    Kauno technologijos universitetas, Lietuva 2012 gruodio 7 d.

    2012

  • UDK 62(474.5)(06) Te-13 Konferencij organizuoja Kauno technologijos universiteto Panevio instituto Technologij fakultetas. ORGANIZACINIS KOMITETAS

    Pirmininkas prof. habil. dr. Jonas Bareiis

    Mokslinis sekretorius doc. dr. Dainius Vaiiulis

    Nariai: prof. dr. Vytautas Kleiza prof. dr. Vytenis Sinkeviius doc. dr. Aurimas esnuleviius doc. dr. Jonas Valickas dr. Saulius Suinskas

    Kauno technologijos universitetas, 2012 ISBN 978-609-02-0786-4

  • 3

    TURINYS anga ................................................................................................................. 7 I. imolinas, J. Bareiis Vienodo atsparumo dvikomponents sijos dydio nustatymas .......................... 8 L. Norvilait, D. Vaiiulis Klupdom mechanikai nevienalyi suvirintj sujungim su plokia kieta sile tyrimas .............................................................................. 13 D. Rumikas, D. Vaiiulis Tempt detali proceso modeliavimas ............................................................. 18 D. Tratulyt, D. Garuckas Apvalaus skerspjvio skyli apdirbimo technologijos takos tyrimas apdirbimo savikainai ........................................................................................ 22 R. Laurinaviius, A. esnuleviius Mobilaus roboto dviej laisvs laipsni manipuliatoriaus sukimo moment tyrimas.............................................................................................. 29 K. Remeika, . Bazaras Automobili kuro snaud tyrimas bei metodikos gerinimas .......................... 35 T. Narbutas, M. Mikolajnas MVE darbo reim tyrimas .............................................................................. 40 T. Narbutas Elektomobilio variklio auinimo tyrimas ......................................................... 46 M. Verbiejus, A. Tautkus Krovininio automobilio stabilumo poskyje tyrimas ....................................... 51 D. Budginien, . Bazaras Keli transporto krovini tvirtinimo bd tyrimas .......................................... 57 R. Maskeviius, . Bazaras Automobilio kuro snaud skaiiavimo metodik tyrimas .............................. 63

  • 4

    S. Gedrimas, . Bazaras Transporto priemoni keliamo triukmo tyrimas namuose-ekranuose Panevio mieste .............................................................................................. 69 V. Augustinas, J. Bareiis Vidurinio sluoksnio takos gelbetonini sij stiprumui tyrimo metodika ........................................................................................................... 76 A. Kazlauskis, A. Tautkus Stabdi efektyvumo priklausomai nuo sunkveimi svorio tyrimas .............. 81 E. Valiukas, . Bazaras Traukini aerodinamikos gerinimo tyrimas ..................................................... 87 N. Uusenis, D. Vironis Mikromontuojam ultragarso keitikli tyrimas ............................................... 92 T. Petrauskas, J. Valickas Integruotos mechatronins valdymo sistemos konfigravimas ir tyrimas.............................................................................................................. 97 R. Viltrakis, . Bazaras Smulki krovini sandlio technologinio aprpinimo tyrimas ...................... 106 A. Garuckas, J. Bareiis Molinio grunto gniuumo ir kirpimo savybi tyrimo metodik analiz ............................................................................................................ 110 M. Tuominis, A. Tautkus Krovini veimo keli transportu optimizavimas .......................................... 115 K. iras, A.Tautkus Automobili imetamj duj sistemos sukeliamo triukmo tyrimas ............ 123 E. Vasilinas, V. Sinkeviius Dviej judrumo laipsni arnyrins roboto rankos valdomo judesio tyrimas............................................................................................................ 128 K. Valentinaviius, V. Sinkeviius Brknini kod panaudojimo mobili robot orientacijai tyrimas ............... 137 L. Papreckis, V. Sinkeviius Dvipusio radijo ryio sistemos mobiliam robotui valdyti tyrimas ................. 143

  • 5

    M. Gaurilka, V. Sinkeviius Mobilaus roboto poskio pavaros valdymo tyrimas ...................................... 149 A. Lukoeviius, V. Sinkeviius Dviej ai roboto rankos modeliavimas ....................................................... 157 T. ilinskas, L. Pelenyt-Vyniauskien Ekovairavimo ir prasto vairavimo palyginimas ekonominiu poiriu .......................................................................................................... 164 A. Sasnauskas, M. Mikolajnas Tolygiai kintanios temperatrins kreivs formavimas valdikliu ................. 170 A. ymantas, T. Jukna Biopotencial panaudojmas robot valdyme ................................................. 178 I. ereka Neardoma ultragarsin detekcija. Apvalga ................................................... 183 S. Kadnait, A. Tautkus Krovinini automobili aerodinamini savybi tyrimas ................................ 188 A. Misinas, D. Vaiiulis T formos suvirintojo sujungimo su plokia minkta sile tempim bvio tyrimas ................................................................................................. 193 V. Trybyt, . Bazaras Keli transporto priemoni keliamo triukmo Panevyje tyrimas ............... 199 J. Sriubas, A. esnuleviius Keturkojo ingsniuojanio roboto gravitacinio stabilumo tyrimas ................ 205 M. Ivaka Daugiasluoksni sij konstrukcijos ir j skaiiavimo metodika .................... 211 M. Padriezas, J. Valickas Pastato vdinimo sistemos tyrimas ................................................................ 217 E. Sliauskas, T. Jukna Pavirins varos matavimo automatizavimas ............................................... 223 J. eibokien, A. Tautkus Eismo vyki tyrimo metodai ir j tobulinimo bdai ..................................... 229

  • 6

    A. Gasinas, V. Sinkeviius Mobilaus roboto judesio trajektorijos matematinio modelio tyrimas ............. 236 D. Baltramiejnas, D. Garuckas Kontr apdirbimo technologijos takos apdirbimo savikainai nustatymo planavimas .................................................................................... 243 E. Valentinaviius Mikroelektromechanini sistem periodini virpesi danio kitimo tyrimas............................................................................................................ 247 A. Mugulis, V. Sinkeviius Detali padties indentifikavimo sistemos tyrimas ........................................ 254 V. Danileviius Fasado iltinimo sistemos .............................................................................. 259 Autori indeksas ............................................................................................ 264

  • 7

    ANGA

    2012 m. gruodio 7 d. KTU Panevio instituto Technologij fakultete vyko student mokslo darb (SMD) konferencija Technologijos mokslai iandien ir rytoj 2012. Konferencijos tikslai: propaguoti ir skatinti student mokslin veikl; imokyti studentus ruoti mokslinius straipsnius bei formuluoti ivadas. Praneimuose buvo pristatyti mokslini tiriamj darb rezultatai iomis tematikomis: mechanikai nevienalyi konstrukcij stiprumas, transporto priemoni tyrimas ir logistika, robotikos element ir elektrini rengini tyrimas ir valdymas, alternatyvi energetika, naujos statybins konstrukcijos ir j analiz. Tikims, kad student mokslo konferencijos Technologijos mokslai iandien ir rytoj 2012 praneim mediaga Jums bus domi ir naudinga.

    prof. habil. dr. Jonas Bareiis doc. dr. Dainius Vaiiulis

  • 8

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    VIENODO ATSPARUMO DVIKOMPONENTS

    SIJOS DYDIO NUSTATYMAS

    I. imolinas, J. Bareiis Kauno technologijos universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: sija, standumas, medis, plienas. 1. vadas Bet kokia konstrukcija susideda i mediag. Mediagos ir j deriniai apsprendia konstrukcijos mas, patvarum, tvirtum, estetin ivaizd ir gaminio ekonomikum. Siekiant gauti tobul i parametr suderinamum yra naudojami daugiasluoksniai konstrukciniai elementai. Taip pat ekonomin naud padidina ir vienodo atsparumo konstrukcijos, kurios leidia pridti mediagos ten kur jos labiausiai reikia ir sutaupyti kur maiau. Dauguma konstrukcini mediag yra pagaminama i vienos mediagos. Taiau vis labiau ipopuliarja daugiakomponents konstrukcijos. J naudojim vis labiau skatina ekonomikumas, taiau taikant ias konstrukcijas, taip pat pasiekiamas bendrasis aplinkos resurs tausojimas. vairi mediag bendras darbas kompozicijoje yra tolygus naujos mediagos sukrimui, kurios savybs kokybikai ir kiekybikai skiriasi nuo j sudarani komponent savybi. Tyrimo tikslas itirti iskirstytos apkrovos tak metalini juost, kuriomis stiprinama medin sija, aukiams ir j pridjimo vietai. 2. Tyrimo metodika Nagrinjama dvikomponent staiakampio skerspjvio sija sudaryta, panaudojant med (egl) ir plien. Sijos matmenys ir mediag charakteristikos pateiktos darbe [1]. Dvikomponents sijos standumo centro, per kur eina neutralusis lenkiamos sijos sluoksnis, koordinai, standumo lenkimui D, leistinj lenkimo moment Madm.egl ir Madm.pl skaiiavimo formuls pateiktos darbuose [1, 2]. Norint gauti sij, kurios visuose skerspjviuose tempiai bt artimi silpniausios mediagos leistiniesiems, btina inoti stiprinamos mediagos (plieno juostos) pridjimo vietos koordinat Xi (1 pav.), t. y. atstum nuo vienos i atram:

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 9

    q

    Mq)Lq,(Lq,X eg.admi

    25050 = ; (1)

    ia: q iskirstytas krvis, N/m; L sijos ilgis tarp atram, m; Madm.egl leistinasis lenkimo momentas, kur gali atlaikyti medis (egl) nagrinjamame pjvyje, Nm.

    1 pav. Dvikomponent vienodo atsparumo sija

    Dvikomponents vienodo atsparumo sijos formavimas turi bti atliekamas vykdant iteracin skaiiavim, pagal algoritm. 1. Apskaiiuojame, koki apkrov gali atlaikyti medin sija, kai maksimalus

    lenkimo momentas yra sijos viduryje. Tai minimalus sloginio intensyvumas. Norint formuoti vienodo atsparumo sij, sloginio dyd padidiname tiek kart, kad norimame atstume nuo atramos tempiai sijos skerspjvyje bt lygs leistiniesiems.

    2. Laisvai pasirenkame sustiprinamo sluoksnio stor (pirmojo sluoksnio storis rekomenduoja imti minimali matmen).

    3. Apskaiiuojame neutralinio sluoksnio koordinat (YE), antrame punkte priimtam plienins juostos storiui.

    4. Turint neutraliojo sluoksnio padt, skaiiuojame inercijos momentus kiekvienai sijos komponentei ir visos sijos standum D.

  • 10

    5. Apskaiiuojame kokias leistinas momento vertes Madm.egl ir Madm.pl gali atlaikyti sija, esant ketvirtame punkte apskaiiuotai standumo D reikmei.

    6. Kadangi duotu atveju medinei sijai leistinasis lenkimo momentas Madm.egl yra maiausias, kur gali atlaikyti, kad tempimai neviryt leistinj, tai iai momento reikmei skaiiuojame atstum Xi (1).

    7. Tolimesniems pjviams priimamos nauji plienins juostos storiai ir kiekvienam i j kartojama procedra nuo treio punkto.

    3. Tyrimo rezultatai Tyrimo rezultatai pateikti 1-3 lentelse. Pateiktos plieno storio 2, sijos standumo lenkimui D, konstrukcijos leistinasis lenkimo momentas eglje Madm.eg ir plieno juostos pridjimo tako atstumas nuo atramos X reikms, kai q kinta nuo 3,66 kN/m iki 12 kN/m reikms. Nesustiprinta eglin sija sveria 48 kg ir gali atlaikyti 3,66 kN/m apkrov. I 1 lentels duomen matyti, kad norint eglin sij sustiprinti 1,64 karto (kad atlaikyt 6,0 kN/m apkrov), reikia viduryje pridti dvi metalines juostas 2 mm storio ir 2,8 m ilgio bei 4 mm storio ir 1 m ilgio. Tai bt 7 kg papildomos mass metalo. Konstrukcijos standumas lenkimui viduriniame sluoksnyje yra lygus 1,49106 Nm2, o leistinasis lenkimo momentas, kur gali atlaikyti egl 26,1 kNm.

    2,5 karto didesn apkrov (9,0 kN/m) gali atlaikyti konstrukcija, kai pridta 81,5 kg metalo. Storiausias metalo sluoksnis ioje konstrukcijoje yra 42 mm. Esant iam storiui konstrukcijos standumas lenkimui 3,24106 Nm2, o leistinasis lenkimo momentas, kur gali atlaikyti egl 39,4 kNm.

    Net 3,3 didesn apkrov (12 kN/m) gali atlaikyti konstrukcija, kuri sustiprinta 177,5 kg metalo. ia konstrukcijos storiausioje vietoje pridta 74 mm metalo ir gaunamas standumas lenkimui 4,8106 Nm2, bei leistinasis lenkimo momentas, kur gali atlaikyti egl 52,3 kNm.

    2 pav. Apkrovos priklausomyb, nuo plieno juost mass

  • 11

    1 lentel Plieno storio, konstrukcijos standumo lenkimui, leistinojo lenkimo momento ir

    metalins juostos pridjimo vietos koordinats reikms, kai q = 6,0 kN/m

    Bendras plieno storis 2, mm

    Konstrukcijos standumas lenkimui

    D106, Nm2

    Leistinasis lenkimo momentas, kur gali

    atlaikyti egl Madm.eg, kNm

    Plienins juostos pridjimo vietos koordinat X, m

    2 1,01 21,3 1,6 6 1,49 26,1 2,5

    2 lentel

    Plieno storio, konstrukcijos standumo lenkimui, leistinojo lenkimo momento ir metalins juostos pridjimo vietos koordinats reikms, kai q = 9,0 kN/m

    Bendras plieno storis 2, mm

    Konstrukcijos standumas lenkimui

    D106, Nm2

    Leistinasis lenkimo momentas, kur gali

    atlaikyti egl Madm.eg, kNm

    Plienins juostos pridjimo vietos koordinat X, m

    2 1,01 21,3 0,9 6 1,49 26,1 1,2 10 1,80 28,6 1,4 14 2,04 30,4 1,5 18 2,24 31,8 1,6 22 2,43 33,1 1,7 26 2,60 34,4 1,8 30 2,76 35,6 2,0 34 2,91 36,8 2,1 38 3,03 37,5 2,2 42 3,24 39,4 2,5

    3 lentel

    Plieno storio, konstrukcijos standumo lenkimui, leistinojo lenkimo momento ir metalins juostos pridjimo vietos koordinats reikms, kai q = 12,0 kN/m

    Bendras plieno storis 2, mm

    Konstrukcijos standumas lenkimui

    D106, Nm2

    Leistinasis lenkimo momentas, kur gali

    atlaikyti egl Madm.eg, kNm

    Plienins juostos pridjimo vietos koordinat X, m

    2 1,01 21,3 0,7 6 1,49 26,1 0,8 10 1,80 28,6 0,9 14 2,04 30,4 1,0 18 2,24 31,8 1,1 22 2,43 33,1 1,15 26 2,60 34,4 1,2 30 2,76 35,6 1,25

  • 12

    3 lentels tsinys

    Bendras plieno storis 2, mm

    Konstrukcijos standumas lenkimui

    D106, Nm2

    Leistinasis lenkimo momentas, kur gali

    atlaikyti egl Madm.eg, kNm

    Plienins juostos pridjimo vietos koordinat X, m

    34 2,91 36,8 1,3 38 3,03 37,5 1,35 42 3,24 39,4 1,45 46 3,40 40,6 1,5 50 3,57 40,6 1,6 54 3,77 42,0 1,7 58 3,96 43,7 1,8 62 4,14 46,8 1,9 66 4,36 48,6 2,0 70 4,59 50,5 2,2 74 4,80 52,3 2,5

    Tyrimo rezultatai apibendrinami grafike, pateiktame 2 pav. ia atvaizduojama, kaip apkrovos q pokytis takoja eglinei sijai stiprinti sunaudojam plienini juost mas. 4. Ivados 1. Pateiktas dvikomponents dvisluoksns vienodo atsparumo sijos

    projektavimo algoritmas. 2. Nustatyta, kad nra tiesialinijinio ryio tarp apkrovos (iskirstyto krvio)

    intensyvumo ir sijai stiprinti naudojamo metalo svorio. 3. Nustatyta, kad sustiprinus eglin sij, kurios pradin mas 48 kg, vos 7 kg

    metalo, konstrukcija gali atlaikyti 1,64 karto didesn apkrova, nei tik eglin sija.

    Literatra 1. Bareiis J., imolinas I. Vienodo atsparumo dvikomponents sijos

    standumo tyrimas // Student mokslo darb konferencijos Technologijos mokslai iandien ir rytoj 2011 praneim mediaga. Kaunas: Technologija, 2011, p. 151 157.

    2. Bareiis J. Plastik, kompozit ir daugiasluoksni konstrukcini element stiprumas. Monografija. Kaunas: Technologija, 2006. 252 p. ISBN 9955-25-150-6.

  • 13

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    KLUPDOM MECHANIKAI NEVIENALYI

    SUVIRINTJ SUJUNGIM SU PLOKIA KIETA SILE TYRIMAS

    L. Norvilait, D. Vaiiulis

    Kauno technologijos universiteto Panevio institutas Raktiniai odiai: klupdymas, suvirintasis sujungimas, mechaninis nevienalytikumas. 1. vadas iuolaikinje main gamyboje, energetikoje, laiv statyboje, transporte plaiai taikomi suvirintieji sujungimai, kurie esant tam tikroms eksploatavimo slygoms gali bti gniudomi. Tokiu atveju btina patikrinti ar ne per maas suvirintojo konstrukcinio elemento liaunumas. Todl reikia itirti koki tak suvirintosios konstrukcijos stabilumui turi sils goemetrija bei mechanins charakteristikos. Darbo tikslas nustatyti kaip mechanikai nevienalyio suvirintojo sujungimo kritin klupdymo jga priklauso nuo plokios kietos sils santykinio aukio. 2. Nevienalyio suvirinto sujungimo kritins jgos tyrimas BEM Matematikas Leonardas Oileris 1757 ived formul (1), skirt paskaiiuoti maksimali ain apkrov, kuri gali atlaikyti ilgas, liaunas ir idealios formos vienalytis strypas nesuklupdamas [1]:

    ( )22

    LIEF minPkrE

    = ; (1)

    ia: E strypo mediagos tamprumo modulis; Imin = min(b; h)3 max(b; h) / 12 minimalus strypo, pateikto 2 pav., a, skerspjvio inercijos momentas (Imin= 833,3(3) m4); L strypo auktis; strypo gal tvirtinimo slyg koeficientas (r. 1 pav.); Nevienalytms konstrukcijoms kritin jga daniausiai nustatoma baigtiniu element metodu (BEM).

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 14

    = 2

    = 0,7

    = 1

    a b c 1 pav. Strypo gal tvirtinimo slygos ir j koeficientai [2]

    iame darbe pateikiama kaip santykin kritin jga

    BEM

    krkr P

    krE

    FF

    F= (2)

    priklauso nuo pagrindins ir sils tamprumo moduli santykio

    s

    p

    EE

    = (3)

    ir santykinio sils aukio

    bhs= ; (4)

    ia: BEMkrF kritin jga, apskaiiuota BEM; P

    krEF vienalyts konstrukcijos, kurios geometrija tokia pat kaip ir suvirintojo sujungimo, o mediaga suvirintojo sujungimo pagrindin mediaga, kritin jga, apskaiiuota pagal (1) formul; Ep pagrindins mediagos tamprumo modulis; Es sils mediagos tamprumo modulis; hs suvirinto sujungimo sils auktis; b suvirinto sujungimo plotis. Nevienalyio suvirinto sujungimo kritin jga buvo nustatyta panaudojus BEM programin paket ANSYS. Tyrimo metu buvo analizuojamos trys 1 pav. pateiktos strypo gal tvirtinimo slygos. Nagrinta kritins jgos priklausomyb nuo sils geometrijos. Pagrindins ir sils mediag tamprumo moduli santykis buvo priimtas: 1,2; 1,5; 2,0. Plokios kietos sils santykinis auktis buvo keiiamas ribose

    Fkr

    Fkr Fkr L

  • 15

    nuo 0,1 iki 1,2. Tyrimas atliktas suvirintajam sujungimui, kurio ilgis L = 100 mm, plotis b = 10 mm ir storis h = 10 mm. Suvirintojo sujungimo geometrija pateikta 2 pav.

    a b

    2 pav. Liauno mechanikai nevienalyio suvirintojo sujungimo skaiiavimo schema (a), ir trys pirmosios nestabilumo formos (b) kai: b = 10 mm; L = 100 mm; h = 10 mm ir hs = 7,5 mm

    3 pav. Santykins kritins jgos krF priklausomyb nuo santykinio kietos sils aukio , pagrindins ir sils mediag tamprumo moduli santykio , kai = 2

    Nepriklausomai nuo to, kur tvirtinimo bd pasirenkame, didjant santykiui ir kietos plokios sils santykiniam aukiui santykin kritin

    0,98

    1

    1,02

    krF

    1,06

    0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2

    = 1.2

    = 1.5 = 2.0

    Fkr = 316,8 kN 856,0 kN 593,3 kN

    n = 1 n = 2 n = 3

    b A

    h L

    A

    h s

    Fkr

  • 16

    jga krF didja. Didinant tamprumo moduli santyk, santykin kritin jga taip pat didja. Gaunama beveik tiesin priklausomyb tarp sils aukio ir santykins kritins jgos. Priklausomai nuo tvirtinimo bdo, kintant santykiniam sils aukiui , santykins kritins jgos dydis kinta nuo 1,8 iki 3,5%. Kuo didesnis pagrindins ir sils mediagos santykis, tuo santykins kritins jgos kitimas didesnis.

    4 pav. Santykins kritins jgos krF priklausomyb nuo santykinio kietos sils aukio ir pagrindins ir sils mediag tamprumo moduli santykio , kai = 0,7

    5 pav. Santykins kritins jgos krF priklausomyb nuo santykinio kietos sils aukio ir pagrindins ir sils mediag tamprumo moduli santykio , kai = 1

    0,960,98

    11,021,041,061,08

    krF 1,12

    0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2

    = 2.0 = 1.5

    = 1.2

    0,94

    0,96

    0,98

    1

    krF

    1,04

    0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2

    = 2.0 = 1.5

    = 1.2

  • 17

    Kai suvirintas sujungimas tik viename gale tvirtintas gembikai (r.1 pav., a), santykin kritin jga gaunama didiausia (3 pav.). Kai suvirintojo sujungimo vienas galas tvirtintas gembikai, o kitas arnyrikai (r.1 pav., b), santykin kritin jga gaunama, maesn, nei tvirtinta gembikai, bet ne didesn, nei tada kai abu galai tvirtinti arnyrikai (1 pav., c ir 4 ... 5 pav.). 3. Ivados 1. Didjant santykiniam kietos plokios sils aukiui kritin jga Fkr

    didja. Sils aukt padidinus 7 kartus, Fkr padidja: kai = 2 ne daugiau kaip 1,06 karto; kai = 0,7 ne daugiau kaip 1,07 karto ir kai = 1 ne daugiau kaip 1,1 karto.

    2. Kai santykinis sils auktis = 1,2 pagrindins ir sils tamprumo moduli santyk padidinus 1,67 karto kritin jga padidja: kai = 2 iki 1,04 karto; kai = 0,7 iki 1,05 karto ir kai = 1 iki 1,08 karto.

    Literatra 1. Vienalyi kn klupdymas. Prieiga per internet. < http://en.

    wikipedia.org/wiki/Buckling > [irta 2012-05-15]. 2. Foedosjevas V. Mediag atsparumas. Vilnius: Mokslas, 1977.

    395 398 p.

  • 18

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    TEMPT DETALI PROCESO MODELIAVIMAS

    D. Rumikas, D. Vaiiulis Kauno technologijos universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: itempimo proceso modeliavimas, negilus tempimas, tempim bvis. 1. vadas iame straipsnyje modeliuojama kaip kinta tempimai ruoinyje nuo jo storio bei puansono matmen. Itirsime, kokio dydio tempimai kyla keliuose ruoinio charakteringuose takuose, pradjus tempti ruoin. Nes btent tada, kai ruoinys pradedamas tempti matric, tempimai bna didiausi. Todl btina nustatyti kad tempimai nevirytu u, prieingu atveju detal suply. Darbo tikslas sumodeliuot ir itirti kaip kinta tempimai, nuo skardos storio bei puansono formos. 2. Negilus temt detali modeliavimas Norint sumodeliuoti altojo tempimo proces, btina apsirayti mediagos elgsena plastinje zonoje. iame darbe ruoinio mediagos elgsena plastinje zonoje yra aproksimuota polilinija. Norint aprayti mediagos elgsen plastinje zonoje, reikia inoti tako, iki kurio aproksimuojama mediagos tempimo diagrama, plastin tempim ir j atitinkani deformacij [1]. Kadangi i duomen rasti nepavyko, darbe naudota fiktyvi mediaga, kurios mechanins charakteristikos yra: E = 180 GPa tamprumo modulis; v = 0,3 Puasono koeficientas; pr = 320 MPa proporcingumo riba; plastinje zonoje tempimo diagramos polilinijos charakteringi takai nustatyti

    pasinaudojus parametru m = 0.05 laipsnio rodikliu, kai mediagos tempimo diagrama plastinje zonoje aproksimuota laipsnine funkcija. Tokiu atveju ryys tarp plastini tempim ir deformacij e yra [1-2]:

    ( )mprpr ee = ; (1.1) ia epr proporcingumo ribos deformacija.

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 19

    Darbe modeliuojamas sukinio formos kno negilus itempimas. Todl buvo naudotas plokias, aiai simetrikas modelis. Modeliuojant laikyta, kad darbini dali mediaga deformuojama tik tampriai. Modelyje trintis tarp ruoinio ir darbini dali nebuvo vertinama. Modeliavimas atliktas naudojant SolidWorks Simulation 2012. Modelis ir kratins slygos pateiktos 1 pav. Sumodeliuota itempta detal ir jos realus analogas pateikti 2 pav.

    1 pav. Bandinio modelis su kratinmis slygomis ir tiriamais takais

    a b

    2 pav. Modeliavimo metu gauta detals forma (a) ir realiai itemptos detals forma (b)

    a b

    3 pav. tempim intensyvumo, kylanio ties puansono spindulio pradia, priklausomyb nuo skardos storio, kai puansono uapvalinimo spindulys yra: a R = 2mm; b R = 15 mm

  • 20

    Kaip tempimai trijuose charakteringuose takuose (r. 1 pav.) priklauso nuo ruoinio lakto storio ir itempimo gylio pateikta 3 5 pav. 3 paveiksle pateikta kokie tempimai ties puansono spindulio pradia. tempimai didiausi gaunasi storesnei skardai, kai itempimo lygis yra didiausias, o plonesnei yra sumaj apie 2% nei storesnei skardai. 4 paveiksle, ties labiausiai itempiama ruoinio vieta, didiausi tempimai yra storesnei skardai, kai puansono spindulys yra maesnis.

    a b

    4 pav. tempim intensyvumo, kylanio labiausiai itempiamos dalies viduryje, priklausomyb nuo skardos storio, kai puansono uapvalinimo spindulys yra: a R = 2mm; b R = 15 mm

    a b

    5 pav. tempim intensyvumo, kylanio ties matricos spindulio pradia, priklausomyb nuo skardos storio, kai puansono uapvalinimo spindulys yra: a R = 2mm; b R = 15 mm

  • 21

    Ties matricos uapvalinimo spinduliu (5 pav.), skardos storis tempimams neturi didels takos. Kai puansono uapvalinimo spindulys yra maesnis, tempimai yra apie 11% didesni lyginant su didesniu puansono spinduliu. 3. Ivados 1. Didjant ruoinio skardos storiui, tempim intensyvumas ties puansono

    uapvalinimo spindulio pabaiga, ties labiausiai itempiama ruoinio vieta ir ties matricos uapvalinimo spinduliu didja.

    2. Negilaus itempimo atveju didiausi tempimai ruoinyje kyla ties puansono uapvalinimo spindulio pabaiga arba ties matricos uapvalinimo spinduliu.

    Literatra 1. Branas A., Vaiiulis D. Approximation of static tensile curves //

    Intelligent Technologies in Logistics and Mechatronics Systems, ITELMS2009: proceedings of the 4th international conference, June 4-5. 2009, Panevezys, Lithuania / Kaunas University of Technology Panevezys Institute Panevezys Technology and Science Park. Warsaw Motor Transport Institute. Tallin University of Technology. Riga Technical University. Kaunas: Technologija, 2009 ISBN 9789955257059, 39-43 p.

    2. Suchy I. Handbook of Die Design. McGraw-Hill, 2004. 729 p. ISBN 0-07-146271-6.

  • 22

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    APVALAUS SKERSPJVIO SKYLI

    APDIRBIMO TECHNOLOGIJOS TAKOS TYRIMAS APDIRBIMO SAVIKAINAI

    D. Tratulyt, D. Garuckas

    Kauno technologijos universiteto Panevio institutas Raktiniai odiai: mechaninis apdirbimas, grimas, gilinimas, pltimas, itekinimas, maininis

    laikas, skyli apdirbimas, apvalaus skerspjvio skyls, katai. 1. vadas Vykdant mechaninio apdirbimo darbus, aktualu kuo tiksliau nustatyti preliminari mechaninio apdirbimo savikain [1]. Pagrindin vaidmen apdirbimo savikainoje vaidina ruoinio mediagos kaina (ruoinio savikaina). Kitas, labai svarbus parametras, kuris turi takos savikainos dydiui, yra laikas, per kur yra apdirbama arba pagaminama detal, kitaip sakant apdirbimo trukms katai bei pjovimo ranki katai [2]. iame darbe pateikta glausta apvalaus skerspjvio skyli apdirbamo pagal du apdirbimo marrutus pjovimo ranki ir apdirbimo trukms kat analizs informacija [3]. Darbo tikslas usiduot matmen ir technini reikalavim apvalaus skerspjvio skylms sudaryti du alternatyvius mechaninio apdirbimo marrutus ir itirti pjovimo ranki kain, apdirbimo technologijos ir apdirbimo trukms kat dedamj tak detals gamybos savikainai. 2. Tyrimo objektas Tyrimo objektas yra apvalaus skerspjvio skyls, kuri skersmenys buvo keiiami nuo D = 10 iki D = 50 mm, o ilgiai nuo L = 15 mm iki L = 105 mm (1 pav.) plieninje ploktje, kurios mediaga konstrukcinis plienas 40 GOST 1050-88. Apdirbimo technologijos variantai sudaryti atsivelgiant galimus panaudoti iuolaikinius rankius, kuri darbin dalis yra tradicins rankins mediagos greitapjovis plienas (HSS) ir kietlydinis (VHM). ie apdirbimo technologijos variantai tai ne visi manomi sudaryti ir galimi skyls apdirbimo marrutai, bet du labiausiai tiktini ir galimai racionals apdirbimo marrutai, kurie gali bti pritaikyti realioje gamyboje.

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 23

    Skyls matmenys: D = 10... 50 mm, L = 15... 105 mm.

    Ruoinio mediaga: plienas 40 GOST 1050-88

    ranki mediagos: 1. Greitapjovis plienas HSS (Hight Speed Steall):

    HSS-E, HSS-PM (pagal ISO); P6M5, P18 (pagal GOST);

    2. Kietlydinis VHM (Veery Hart Metal): HB7505, HB7705, HU7730 (pagal ISO); T30K4, T15K6, TT20K9 (pagal GOST).

    1 pav. Apdirbamos skyls charakteristikos

    1 lentel Apvalaus skerspjvio skyli apdirbimo marrutai

    Perjimai 1 marrutas 2 marrutas 1. centrinimas centrinimas 2. Pirmas grimas Grimas 3. Antras grimas Rupus itekinimas 4. Gilinimas Glotnus itekinimas 5. Pltimas Tikslus itekinimas

    Nagrinjami du apvalaus skerspjvio lygi cilindrini skyli apdirbimo marrutai pateikti 1 lentelje. 3. Tyrimo metodika Apdirbimo technologijos takos tyrimas yra atliktas nustatant pjovimo ranki kat KP ir apdirbimo trukms kat dyd KTm, o taip pat sumini kat dyd KSUM. Pjovimo ranki kat dedamoji KP, kuri pagal pjovimo ranki pardavj rekomendacijas yra skaiiuojama procentais nuo technologinje operacijoje naudojam ranki kainos (5...7 %), iuose tyrimuose buvo paimtas PP = 5 %. Mechaninio apdirbimo katai KTm vertinti atsivelgiant gamybini moni taikomus kainius ir apskaiiuoti pagal vidutin valandin programinio valdymo stakli nusistatyt kain, kai valanda yra vertinta Cval. = 60 Lt/val. Tokiu bdu, mechaninio apdirbimo katai KTm apskaiiuojami nuo apdirbamos

  • 24

    skyls maininio laiko Tm, kai apdirbam skyli skaiius 1000 vienet. Apdirbam skyli skaiius pasirinktas laisvai, taiau toks, kad apdirbimo trukms katai ir pjovimo ranki katai bt panaios eils. Skyli mechaninio apdirbimo maininis laikas Tm buvo tirtas ir skaiiuotas pagal tris metodus [3]: 1 pagal A. G. Kosilovos pjovimo reim ir maininio laiko nustatymo metodik [2], 2 pagal A. F. Gorbaceviiaus apytiksles maininio laiko formules [4] ir 3 pagal pjovimo ranki katalog rekomenduojamus pjovimo reimus konkreiai parinktiems rankiams ir maininio laiko matematines iraikas [5, 6]. Kat nustatymo rezultatai pateikti apdirbimo trukms katus apskaiiuojant treiuoju metodu, t. y. nuo apdirbim skyli maininio laiko Tm nustatyto pagal ranki katalogo pjovimo reimus.

    Suminiai katai einantys detals apdirbimo savikain apskaiiuojami:

    mTPSUM KKK += , (1)

    ia: KP pjovimo ranki kat dedamoji apskaiiuojama:

    100%

    P PP

    Kaina PK = ; (2)

    KTm mechaninio apdirbimo trukms katai, kurie apskaiiuojami:

    60m

    m valT

    T CK = . (3)

    4. Tyrimo rezultatai Atlikus analitinius skaiiavimus, nustatyti pjovimo ranki katai vis nagrinjam skyli atvejais, apdirbant skyles pagal du apdirbimo marrutus (1 lentel), naudojant skirtingas rankines mediagas (1 pav.). Antroje ir treioje lentelse pateikti pirmo apdirbimo ranki komplekt katai, kai ranki pjaunanios dalies mediaga greitapjovis plienas HSS (2 lentel), ir kietlydinis VHM (3 lentel). Antro apdirbimo marruto pjovimo ranki kat suvestins lentels iame darbe nepateikiamos. ie rezultatai glaustai atsispindi antrame paveiksliuke. Apdirbimo laiko trukms kat KTm komponent apskaiiuota pagal formule (3) kinta anlogikai maininiam laikui Tm nustatytam nuo skyls skersmens D ir ilgio L kitimo. Dl skirting skyls matmen variant gausos, dviej apdirbimo marrut, bei dviej rankini mediag (greitapjovis plienas ir kietlydinis) susidaro didelis kiekis priklausomybi, todl iame straipsnyje ie rezultatai isamiai nepateikiami.

  • 25

    2 lentel Pirmo apdirbimo marruto greitapjovio plieno ranki komplekt katai, Lt.

    L D 15 30 45 60 75 90 105

    10 7,57 7,57 7,61 7,61 7,61 7,61 14,32 20 33,81 33,81 33,81 33,81 28,19 28,19 28,19 30 76,67 76,67 76,67 74,64 74,64 74,64 74,64 40 146,93 146,93 146,93 146,93 146,93 146,93 146,93 50 172,57 172,57 172,57 172,57 172,57 172,57 172,57

    ia D skyls skersmuo ir L skyls ilgis, mm

    3 lentel Pirmo apdirbimo marruto kietlydinio ranki komplekt katai, Lt. L

    D 15 30 45 60 75 90 105

    10 13,95 13,95 16,87 16,87 16,87 53,10 53,10 20 107,33 107,33 107,33 107,33 185,40 185,40 185,40 30 218,47 218,47 218,47 220,22 220,22 220,22 220,22 40 619,22 619,22 619,22 620,97 620,97 620,97 620,97 50 633,22 633,22 633,22 633,22 633,22 633,22 633,22

    ia D skyls skersmuo ir L skyls ilgis, mm Suminiai pjovimo ranki ir apdirbimo trukms katai KSUM maiausi matmen (Dmin ir Lmin) ir didiausi matmen (Dmax ir Lmax) skylms, kai skyls apdirbamos greitapjovio plieno (HSS) ir kietlydinio (VHM) rankiais pagal du apdirbimo marrutus pateikti 2 paveiksliuke. I 2 pav. matyti, kad esant trumpoms skylms (2 pav., a) pjovimo ranki katai yra maesni u apdirbimo trukms katus. HSS ranki katai yra iki 1,7 karo maesni u VHM ranki katus, taiau apdirbimo trukms katai HSS ranki yra daug didesni u VHM ranki, nes VHM rankiai yra naesni, o apdirbimo trukms VHM rankiais katai yra maesni iki 2,1 karto. vertinus suminius katus, kurie eis skyli apdirbimo savikain, apdirbant pagal 1 marrut ir naudojant HSS bus iki 1,42 karto brangiau. Analogikai analizuojant 2 apdirbimo marruto katus (2 pav., b), HSS ranki atveju situacija yra analogika 1 marruto atvejui, t.y. ranki katai maesni, negu apdirbimo trukms katai. Taiau jei nagrinti VHM ranki atvej, tai 2 marruto atveju ranki kat dedamoji yra enkliai didesn

  • 26

    a b

    c d

    2 pav. Skyli apdirbimo ranki komplekt KP, apdirbimo trukms KTm ir suminiai katai KSUM esant pirmam (a, c) ir antram (b, d) apdirbimo marrutui, kai naudojami rankiai su greitapjoviu plienu (HSS) ir kietlydiniu (VHM): a, b kai skyls skersmuo D = 10 mm, o ilgis L = 15 mm, c, d kai skyls skersmuo D = 50 mm, o ilgis L = 105 mm

    u apdirbimo trukms katus net iki 2,2 karto. O vertinant suminius katus galima pamatyti, kad suminiai katai apdirbant HSS rankiais yra maesni u apdirbim VHM rankiais. Apdirbti HSS rankiais pigiau iki 1,45 karto. Tai yra dl to, kad 2 marrutui realizuoti pjovimo rankiai yra gantinai brangs. Norint, kad 2 marrutas VHM rankiais bt pigesnis u HSS ranki, reikt enkliai padidinti apdirbam skyli kiek. Lyginant marrutus abiej rankini mediag atveju (2 pav., a ir b), didiausi katai yra apdirbant pagal 1 marrut HSS rankiais (apie 1000 Lt), toliau pigiau pagal 2 marrut VHM rankiais (apie 800 Lt), dar pigiau pagal

    0

    200

    400

    Lt.

    800

    1000

    1200

    Kpi Ktm Ksum

    HSSVHM

    0100200300400Lt. 600700800900

    Kpi Ktm Ksum

    HSSVHM

    02000 4000 6000 8000

    Lt. 12000140001600018000

    Kpi Ktm Ksum

    HSSVHM

    02000400060008000

    Lt. 12000140001600018000

    Kpi Ktm Ksum

    HSSVHM

  • 27

    1 marrut VHM rankiais (apie 700 Lt), o patys maiausi katai apdirbant HSS rankiais pagal 2 apdirbimo marrut (apie 550 Lt). Analizuojant dideli matmen skyli apdirbim (2 pav., c ir d), kai Dmax = 50 mm ir Lmax = 105 mm, didesn kat dalis tenka pjovimo rankiams, iskyrus 1 marruto HSS ranki katus, jie apytiksliai lygs apdirbimo trukms katams. 1 marruto atveju HSS ranki katai iki 3,7 karto maesni u VHM ranki katus (2 pav., c). Apdirbimo trukms katai skiriasi nedaug tiek HSS, tiek VHM rankiais ir j skirtumas siekia 1,5 karto HSS ranki nenaudai. 2 marruto atveju tiek HSS, tiek VHM ranki katai gana dideli, lyginant su apdirbimo trukms katais. Vertinant vidutinikai 2 marruto ranki (HSS ir VHM) katai yra 2 kartus didesni negu apdirbimo trukms katus. Analizuojant suminius katus abiej marrut ir abiej rankini mediag atveju (2 pav., c ir d), dideli matmen skyli apdirbimo savikainai didiausi tak didiausius katus turs apdirbimas HSS rankiais pagal 2 apdirbimo marrut (apie 17 000 Lt). Kiek maesni suminiai katai bus apdirbant VHM rankiais pagal 1 apdirbimo marrut (apie 14 500 Lt). Dar maesni katai bus kai bus apdirbama pagal 2 apdirbimo marrut VHM rankiais (apie 14 000). Patys maiausi katai esamomis tyrimo slygomis bus gauti apdirbant dideli matmen skyles HSS rankiais pagal 1 apdirbimo marrut (apie 7000 Lt). Taigi, tyrimas rodo, kad norint sumainti skyli apdirbimo savikain, btina atidiai rinktis ranki mediagas ir apgalvotai rinktis apdirbimo marrut, tame paiame marrute bandyti derinti abi rankines mediagas. Skyli apdirbimo savikainai turi takos apdirbam skyli matmenys (kas savaime suprantama), parenkam ranki pjaunanios dalies mediaga, apdirbimo marrutas, apdirbam skyli skaiius. Siekiant sumainti pjovimo ranki ir apdirbimo trukms kat dyd skyli apdirbimo savikainai, kyla poreikis sprsti optimizacijos udavin. 5. Ivados 1. Atlikus tyrimo rezultat analiz, nustatyta, kad i trij metodu, kuriais

    nustatomas apdirbimo maininis laikas, o pagal tai apdirbimo trukms katai, racionalus yra treiasis, kuris apdirbimo laik iskaiiuoja pagal pjovimo ranki katalog rekomenduojamus pjovimo reimus. Taiau is bdas naudingas tik tada, kai yra inomi konkrets pjovimo rankiai ir j pjovimo reimai. Jei rankiai renkami ne i turimos ranki bazs, o bendru atveju, t. y. i vairi katalog, tai is bdas yra labai imlus laikui ir bus netinkamas padirbimo savikainos prognozei. A. G. Kosilovos metod verta naudoti ma matmen skylms, kai naudojami HSS rankiai ir reikalingas tikslumas, taiau didesni gabarit skylms ir VHM ranki marrutams

  • 28

    nerekomenduojama taikyti nes labai ukelia apdirbimo trukms kat vert lyginant su realia situacija, be to, metodas imlus skaiiavimams. A. F. Gorbaceviiaus metodas taikant apytiksles maininio laiko formules vertingas tik patikslintam gamybos tipui nustatyti, nes jis nevertina pjovimo ranki mediagos, o nustatomos maininio laiko reikms yra pakankamai tikslios tik skyli iki 25 mm skersmens apdirbimui HSS rankiais vertinti.

    2. Tyrimas parod, kad maesni gabarit skylms apdirbti pakankamai racionalu naudoti HSS rankius, kai apdirbam skyli kiekis nra didelis. Taiau enkliai iauga apdirbam skyli kiekis, verta pereiti prie VHM ranki, nes prieingu atveju labai iauga apdirbimo trukms katai.

    3. Norint sumainti skyli apdirbimo savikain, btina atidiai rinktis ranki mediagas ir apgalvotai rinktis apdirbimo marrut, tame paiame marrute bandyti derinti abi rankines (HSS ir VHM) mediagas. Taigi, siekiant sumainti pjovimo ranki ir apdirbimo trukms kat dyd skyli apdirbimo savikainai, reikia sprsti optimizacijos udavin apdirbam skyli matmen, skyli skaiiaus, rankini mediag, apdirbimo marrut atvilgiu.

    Literatra 1. Martinkus B., ilinskas V. J., Ekonomikos pagrindai, Vadovlis. Kaunas:

    Technologija, 2008. 790 p. 2. . . . . , . . ,

    - , 2. : , 1986. 496 .

    3. Tratulyt D., Garuckas D., Apvalaus skerspjvio skyli apdirbimo technologijos takos tyrimas apdirbimo savikainai // Technologijos mokslai iandien ir rytoj 2011: student mokslini darb konferencijos praneim mediaga, Kauno technologijos universitetas, Lietuva, 2011 m. gruodio 9 d. Kaunas : Technologija, 2011. ISBN 9786090202654. p. 211-216.

    4. . . . . , . : , 1983. 287 .

    5. rangos katalogas Hoffmann Group, 2011/2012 (EN). 1456 p. 6. Pjovimo reim inynas Garant Manual Machining. Hoffman Group, 2009.

    640 p.

  • 29

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    MOBILAUS ROBOTO DVIEJ LAISVS

    LAIPSNI MANIPULIATORIAUS SUKIMO MOMENT TYRIMAS

    R. Laurinaviius, A. esnuleviius

    Kauno technolgijos universiteto Panevio institutas Raktiniai odiai: dviej laisvs laipsni manipuliatorius, grandi sukimo momentai, variklio

    parinkimas. 1. vadas iame darbe yra nagrinjamas dviej laisvs laipsni roboto manipuliatoriaus grandi sukimo moment nustatymas, siekiant parinkti tinkamus grandi elektros variklius [1]. Antrame ir treiame skyriuose yra pateikti sukimo moment priklausomybi nuo grandi padi ir j ilgi tyrim rezultatai. Tyrim rezultatai buvo gauti naudojant Matlab ir SolidWorks programinius paketus. 2. Sukimo moment priklausomybs nuo grandi poskio kamp ir

    skirting tarpusavio padi Sukimo moment priklausomybes nuo grandi ir poskio kamp ir skirting tarpusavio padi yra btina nustatyti, nes grandi ilgiai ir j pradins padtys turi takos grandi sukimo moment dydiams. iame darbe priimta, kad pirmoji grandis yra tvirtinta ant tvirtinimo arnyro, o antroji grandis yra su griebtuvu (1 pav.). Pirmos grandies sukimo momentui nustatyti pirmoji grandis yra sukama 120 nuo pradini koordinai, o antroji yra fiksuotoje padtyje. Manipuliatoriaus konstrukcija yra aliumin, grandi sukimo greitis yra 0,03 rad/s, krovinio mas yra 1 kg [2-5]. 2 paveiksle pateikti rezultatai rodo pirmos grandies sukimo moment reikmes, kai pirmoji grandis pasukama nuo 0 iki 120, o antroji yra fiksuota tam tikru kampu 2 pirmosios atvilgiu. Pirmos grandies didiausias sukimo momentas pasiekia 9,6 Nm reikm, kai abiej grandi ilgiai yra vienoje horizontalioje linijoje. Pateiktos kreivs rodo, kad sukimo momentas yra maiausias, kai pirmai grandiai pasisukus tam tikru kampu nuo pradins koordinats, abiej

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 30

    grandi svorio centrai sutampa su laisvojo kritimo pagreiio kryptimi. Pvz.: manipuliatoriaus pradins padtys yra (0,0), pirmoji grandis yra sukama 120 prie laikrodio rodykl, pirmai grandiai pasisukus 90 redukuotas svorio centras sutampa su laisvojo kritimo pagreiio kryptimi, todl pirmos grandies sukimo momento reikm yra artima nuliui. Antros grandies pradins padtys yra skirtingos, todl kiekvienu atveju redukuotas abiej grandi svorio centras bus taip pat skirtingas.

    1 pav. Dviej grandi manipuliatorius, jo grandi ilgiai, numeracija ir

    teigiamos pasisukimo kamp kryptys

    2 pav. Pirmos grandies sukimo moment priklausomybs nuo pradini

    pirmos ir antros grandies koordinai

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120Poskio kampas, 1

    1=0; 2 =-30 1=0; 2 =01=0; 2 =30 1=0; 2 =60 1=0; 2 =90 1=0; 2 =1201=0; 2 =150

    Suki

    mo

    mom

    enta

    s, N

    m

  • 31

    3 paveiksle pateiktos kreivs rodo antros grandies sukimo momento reikmi priklausomyb nuo ios grandies pradins koordinats j sukant 360 laipsni kampu, kai pirmoji grandis yra fiksuotoje padtyje.

    3 pav. Antros grandies sukimo moment priklausomybs nuo pradini

    pirmos ir antros grandies koordinai Antros grandies didiausias sukimo momentas yra 3,9 Nm, o maiausias antros grandies sukimo momentas yra gaunamas tada, kai antrosios grandies svorio centras sutampa su vertikalija koordinai aimi sukimo momento dydis yra artimas nulinei reikmei. Antros grandies sukimo momento dydis nepriklauso nuo pirmos grandies koordinai, taiau sukimo moment dydis priklauso nuo antros grandies poskio kampo 2. 3. Sukimo moment priklausomybs nuo skirting grandi ilgi Pirmos grandies sukimo moment priklausomybs nuo skirting grandi ilgi yra pateiktos 4 paveiksle. Pirma grandis buvo sukama 120 prie laikrodio rodykl esant visada pradinms manipuliatoriaus (0,0) koordinatms, o antroji iliko lygiagreti pirmosios grandies atvilgiu.

    0,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    4,5

    -180-150-120 -90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 180Poskio kampas, 2

    Suki

    mo

    mom

    enta

    s, N

    m

    1 =-30;2 =160 1 =0; 2 =1901=30; 2 =2201 =60; 2 =2501 =90; 2 =2801 =120 2 =310

  • 32

    4 pav. Pirmos grandies sukimo moment priklausomybs nuo pirmos

    grandies poskio kamp, kai grandi ilgiai yra kintami dydiai 4 paveikle gautieji rezultatai rodo, kad pirmos grandies didiausias sukimo momentas yra 13,5 Nm, kai pirmosios grandies ilgis yra 0,5 m, o antrosios grandies ilgis yra 0,1 m. Maiausias pirmos grandies sukimo momentas yra 10,2 Nm, kai pirmosios grandies ilgis yra 0,2 m, o antrosios grandies ilgis yra 0,4 m. is sukimo moment kitimas atsiranda dl grandi redukuot svorio centr padties kitimo. emiau pateiktame 5 paveiksle yra parodytos antros grandies sukimo moment priklausomybs nuo skirting grandi ilgi. Antra grandis buvo sukama 360 prie laikrodio rodykl nuo pradini (0,190) koordinai, o pirmoji iliko horizontali fiksuota. 5 paveiksle pateikti rezultatai rodo, kad antros grandies didiausias sukimo momentas yra 8,2 Nm, kai pirmos grandies ilgis yra 0,1 m, o antrosios grandies ilgis yra 0,5 m. Maiausias antros grandies sukimo momentas yra 2,6 Nm, kai pirmos grandies ilgis yra 0,5 m, o antrosios grandies ilgis yra 0,1 m. Antros grandies sukimo momento reikm didja, nes didjant antrai grandiai nuo 0,1 m iki 0,5 m didja grandies svoris, taip pat didja ir kiti grandies dinaminiai parametrai (atstumas iki redukuoto grandies svorio centro, mass inercijos momentas).

    0

    3

    6

    9

    12

    15

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110120Poskio kampas, 1

    1=0; 2 =0 (L1=0,1; L2=0,5)1=0; 2 =0 (L1=0,2; L2=0,4)1=0; 2 =0 (L1=0,3; L2=0,3)1=0; 2 =0 (L1=0,4; L2=0,2)1=0; 2 =0 (L1=0,5; L2=0,1)S

    ukim

    o m

    omen

    tas,

    Nm

  • 33

    5 pav. Antros grandies sukimo moment priklausomybs nuo antros

    grandies poskio kamp, kai grandi ilgiai yra kintami dydiai 4. Ivados Atlikus sukimo moment tyrimus, kai manipuliatoriaus grandys yra pradinse koordinatse (0, 0) abiej grandi sukimo momentai yra didiausi: pirmosios grandies T1 = 9,5 Nm, o antros grandies T2 = 3,9 Nm. Maiausi abiej grandi sukimo momentai yra tada, kai abiej grandi padtys sutampa su vertikaliaj koordinai aimi sukimo moment reikms yra artimos nulinei reikmei. Tiriant kaip sukimo momentai kinta nuo skirting pradini grandi padi ir skirting grandi ilgi racionaliausi sukimo momentai yra tada, kai pirmos grandies ilgis yra L1 = 0,3 m t.y. pus manipuliatoriaus ilgio, o antros grandies ilgis turt bti maesnis, nei pirmos grandies santykiu L2 = 2 L1 / 3, nes antra grandis su manipuliatoriumi turi bti vienodo ilgio kaip pirmiosios ilgis. iuo atveju antros grandies racionaliausias ilgis yra L1 = 0,2 m. Kitu atveju pirmos grandies sukimo momentas T1 gali padidti 30%, o antros grandies sukimo momentas T2 gali padidti 400%. O pirmai grandiai esant bet kurioje jos padtyje antros grandies sukimo momentas kinta tik nuo poskio kampo 2, o pirmos grandies poskio kampas 1 neturi takos antros grandies sukimo momento dydiui.

    0,0

    1,0

    2,0

    3,0

    4,0

    5,0

    6,0

    7,0

    8,0

    9,0

    -180-150-120 -90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 180Poskio kampas, 2

    Suki

    mo

    mom

    enta

    s, N

    m

    1=0; 2 =190 (L1=0,1; L2=0,5)

    1=0; 2 =190 (L1=0,2; L2=0,4)

    1=0; 2 =190 (L1=0,3; L2=0,3)

    1=0; 2 =190 (L1=0,4; L2=0,2)

    1=0; 2 =190 (L1=0,5; L2=0,1)

  • 34

    Literatra 1. Motion equations and control of robots. Prieiga per internet:

    < http://stud.ppf.ktu.lt/vaiciulis/paskaitos/rt/rt-03.pdf >, 6-7 psl., [irta 2012-06-06].

    2. Mechanika. Masi centro judjimo teorema. Redukuota mas. Prieiga per internet: < ututi.com/subject/vu/ff/mechanika/file/3534/get > [irta 2012-06-06].

    3. Yangmin Li. Dynamic Stability Analysis and Control for the Mobile Manipulator. Electrical and computer Engineering, 2002, 554-559 p.

    4. Rolf P. Wurtz.Sensor Based Intelligent Robots, 2000, 74-86 p. 5. Laurinaviius R., esnuleviius A. Dviej laisvs laipsni

    manipuliatoriaus dinamini charakteristik modeliavimas. Student mokslo darb konferencija Technologijos iandien ir rytoj 2011. Kaunas: Technologija, 2011, 217-221 p.

    http://stud.ppf.ktu.lt/vaiciulis/paskaitos/rt/rt-03.pdf

  • 35

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    AUTOMOBILI KURO SNAUD TYRIMAS

    BEI METODIKOS GERINIMAS

    K. Remeika, . Bazaras Kauno technologijos universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: automobili kuro snaudos, kuro snaud skaiiavimo metodika, degalai,

    automobilis. 1. vadas Efektyvus degal naudojimas viena i svarbiausi iuolaikini autotransporto problem . Tai ne tik ekonomin, bet ir aplinkosaugos problema [1]. Degalai sudaro apie 30 % automobilio eksploatacijos ilaid ir apie 20 % veim savikainos. i problema aktuali ne tik ekonomikai, bet ir viso pasaulio aplinkosaugai, o tai ypa aktualu, kai naftos atsargos senka ir degal kainos mua rekordus, o didjant automobili skaiiui pasaulyje utertamumas taip pat didja. Degal pereikvojimo prieasi yra daug: bloga transporto priemoni technin bkl (daniausiai dl nepakankamos

    transporto priemons prieiros); sunkios eksploatacijos slygos (kelio, vaiavimo, klimato slygos); ema vairuotoj kvalifikacija (vairuotojo mokjimas vertinti aplinkos

    slygas ir automobilio galimybes turi didel reikm degal snaudoms. Yra inoma, kad aukto meistrikumo vairuotojai sutaupo iki 30 % degal);

    ne iki galo panaudojamos organizacins ir technologins priemons (degal snaud matavimas ir normavimas).

    Tyrimo objektas lengvasis automobilis SEAT Toledo. Tyrimo tikslas atlikti pasirinkto automobilio degal snaud tyrim, pateikti gautus rezultatus ir ivadas, galsianias pagerinti metodik. 2. Kuro snaud nustatymo metodai Degal naudojimo efektyvumui didels reikms turi mokslikai ir technikai pagrstos degal snaud normos. Tobuljant transporto priemonms bei technologiniams procesams, gerjant keliams, kylant vairuotoj kvalifikacijai, degal snaud normos turi bti peririmos [2].

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 36

    2.1. Automobili kuro norm nustatymo metodika, patvirtinta LR susisiekimo ministro

    Jei automobilio bazin kontrolin kuro sunaudojimo norma yra neinoma, j galima apskaiiuoti naudojantis ia formule [3]:

    litrai6, 6 , ;100 kmk h

    N V (1)

    ia Nk bazin kontrolin kuro sunaudojimo norma; Vh variklio darbinis tris, litrais.

    Lengviesiems automobiliams su dyzeliniais varikliais taikoma 0,6 ... 0,7 benzininio variklio kuro sunaudojimo normos Nk [3]. 2.2. Automobili kuro norm nustatymo metodika, pagal gamyklos

    gamintojos nustatytas degal suvartojimo normas Eksperimentui naudotas automobilis yra SEAT TOLEDO (2001) su 1900 cm3 dyzeliniu

    varikliu. Gamintojas iam automobiliui pateikia tokias

    degal snaud normas 100 km esant vairiems eksploatacijos reimams [4]: a) mieste 6,6 l; b) umiestyje 4,4 l; c) miriai 5,5 l. 2.3. Automobilio kuro norm nustatymas eksperimentiniu bdu Bandymas gali bti atliekamas tiek stende imituojant vairias eismo ir aplinkos slygas tiek realiai matuojant ir fiksuojant degal snaud matuoklio rodmenis eksploatuojant automobil kelyje. Eksperimentas atliktas dyzeliniu lengvuoju M1 klass automobiliu SEAT TOLEDO 1900 cm3

    , 110 AG, montavus j degal snaud skaitikl

    AIC 1304, kuris fiksavo per j pratekjus degal debit. Eksperimento metu automobilis buvo eksploatuojamas prastai, vaiuojant vairiomis eksploatacijos slygomis ir registruojant: 1. Vaiavimo dat. 2. Marruto pradi/ivaiavimo laik. 3. Aplinkos slygas:

    a) temperatr; b) oro slygas (lietus, saulta, sninga ir t. t.); c) vj (prieprieinis, oninis, pavjui).

    4. Bandymo trukm. 5. Nuvaiuot atstum bandymo metu. 6. Vidutin vaiavimo greit.

  • 37

    7. Bandymo metu sunaudot degal kiek. 8. Variklio temperatr (iltas, altas ir t. t.). 9. Eismo intensyvum. 10. Vaiavimo pobd. 3. Rezultatai Degal snaud, apskaiiuot pagal iuo metu galiojanios degal norm skaiiavimo formul (1), palyginimas su gamintojo pateikiamais degal snaud duomenimis bei eksperimento metu gautais rezultatai pateiktas 1 pav.

    1 pav. Vidutins degal snaudos

    Jeigu pairsime vidutines degal snaudas 100 km (1 pav.), pamatysime, jog eksperimento metu vidutins degal snaudos yra 7,65 l/100 km, o tai yra 1,16 karto daugiau u gamintojo pateiktus duomenis ir 1,2 karto daugiau u iuo metu galiojani degal norm skaiiavimo metodik. Taiau irint nustatyt eksperimento metu ir apskaiiuot teorin degal kiek konkreiam atstumui (2 pav.), matyti, jog reikmes apibrianios tiess isiskiria. Eksperimento metu sunaudotas degal kiekis yra didesnis palyginus su iuo metu galiojania degal norm skaiiavimo metodika, kai nuvaiuotas atstumas yra iki 8 km. vedus nauj koeficient K, didinant

  • 38

    degal snaudas 20 %, kai nuvaiuotas atstumas yra iki 8 km, matyti, jog teoriniai ir eksperimentinai duomenys priartja vienas prie kito (3 pav.).

    2 pav. Sunaudotas degal kiekis pagal nuvaiuot atstum

    3 pav. Degal snaudos pritaikius nauj koeficient K = 20 %

  • 39

    Vidutins degal snaudos vedus pataisos koeficient, didinant degal snaudas vaiuojant trumpais atstumais iki 8 km, yra 7,64 l/100 km. Tai yra 0,1 % maesns degal snaudos negu nustatytos eksperimento metu. 4. Ivados 1. Eksperimento metu vidutins degal snaudos yra 7,65 l/100 km, o tai yra

    1,16 karto daugiau u gamintojo pateiktus duomenis ir 1,2 karto daugiau u iuo metu galiojani degal norm skaiiavimo metodik.

    2. Vaiuojant trumpais atstumais, iki 8 kilometr, iuo metu galiojaniai degal snaud skaiiavimo metodikai reikia taikyti koeficient, didinant degal snaudas iki 20 procent.

    3. Pritaikius koeficient iuo metu galiojaniai degal snaud skaiiavimo metodikai, gauname tik 0,1% maesn skirtum palyginus su eksperimento metu gautais rezultatais.

    Literatra 1. V. Micknaitis, A. Piknas. Automobili degal snaud nustatymo ir

    normavimo metodikos. Vilnius: Technika, 2005, p. 38. 2. Andziulis A. Transporto priemoni varikli degal ir tepal tyrimai.

    Kaunas: KTU leidykla, 2007, p. 21. 3. Automobili kuro norm nustatymo metodik, patvirtinta LR Susisiekimo

    ministro 1995 m. spalio 12 d. sakymu Nr. 405. 4. Autopolis. Prieiga per internet: < http://www.autopolis.lt/lt/auto-

    katalogas/ seat-toledo-lengvieji-automobiliai > [irta 201211-16].

    http://www.autopolis.lt/lt/auto

  • 40

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    MVE DARBO REIM TYRIMAS

    T. Narbutas, M. Mikolajnas

    Kauno technologijos universiteto Panevio institutas Raktiniai odiai: vertikalios aies vjo elektrin, ment, traukos jga, atakos kampas, ments

    pastatymo kampas, tinklo keitiklis. 1. vadas

    Oro srauto galia kinta proporcingai vjo greiio kubui, todl vjo greiiui padidjus iki vardinio ar kritinio konkreios elektrins vjo greiio, btina riboti vjaraio meni sukuriam gali [1]. Vjo elektrini galia gali bti valdoma keliais bdais: mechanikai keiiant vjaraio meni padt, krovimo reguliatoriaus arba keitiklio pagalba.

    Vertikaliosios aies vjo elektrinse keisti vjaraio padt oro sraute ar riboti pro vjarat praeinant oro sraut, keiiant jo geometrin form ar meni ilg, yra labai sudtinga. Konstrukciniu poiriu, nenaudojant keitiklio, vertikaliosios aies vjaraio darbo reimus galima valdyti keiiant meni pastatymo kamp, taiau vertikaliosios aies vjaratyje ments pastatymo kampas turi kiek kitoki tak meni atakos kampo dydiui negu horizontaliosios aies vjo elektrinse [1].

    iame darbe nagrinjami realaus 5 kW galios vertikalios aies vjo elektrins modelio darbo reimai esant vairioms aplinkos slygoms. Ankiau tyrimai buvo atliekami su maesns galios (3 kW) vertikalios aies vjo elektrine. 2. Ments atakos kampas

    Kampas tarp laisvojo srauto krypties ir sparno profilio stygos vadinamas atakos kampu (1 pav.).

    Viena pagrindini vertikalios aies vjo elektrins vjaraio ments charakteristik keliamosios jgos koeficientas cl , kuris priklauso nuo atakos kampo vjaraio darbo metu. Atakos kampo didinimas takoja io koeficiento didjim iki didiausios reikms, kuri virijus keliamosios jgos koeficientas maja [2]. Atakos kampas, ties kuriuo keliamosios jgos koeficientas gyja didiausi reikm yra vadinamas kritiniu atakos kampu kr . Kai < kr ,

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 41

    1 pav. Vertikaliosios aies vjo elektrins ment veikiani aerodinamini

    jg schema: Fk' keliamoji jga; Fp pasiprieinimo jga; Fk Fk' ir Fp jg atstojamoji; atakos kampas, ; 0 stacionarus atakos kampas (pradinis), ; uv ment aptekanio oro srauto greitis, m/s; M atstojamasis aerodinaminis momentas, Nm

    vertikalios aies vjo elektrins vjaratis pereina smuk. Greitis, ties kuriuo atsiranda smuka, priklauso nuo vjaraio svorio, statinio 0 ir dinaminio pokrypio kamp, mass centro padties ir kit faktori [2].

    Ments atakos kampas , turintis didel tak ments aerodinaminiams koeficientams, gali bti ireikiamas priklausomybe [1]:

    0sinarcsin

    v

    vu

    = ; (1)

    2 2 2 2 cosv v v v vu v R v R = + + ; (2)

    ia: v vjo greitis, m/s; uv oro srauto greitis ments atvilgiu, m/s; v vertikaliosios aies vjaraio kampinis greitis, rad/s; Rv vjaraio spindulys, m; 0 ments pastatymo kampas, ; ments atakos kampas, ; vjaraio pasisukimo kampas, . 3. Vjaraio greitaeigikumas

    Vjaratis efektyviausiai veikia ir daugiau energijos vjo elektrin pagamina, kai vjaraio galios koeficientas yra didiausias. Paprastai didiausi reikm galios koeficientas pasiekia esant optimaliam vjaraio greitaeigikumui , t.y. viena svarbiausi vjo elektrins vjaraio bedimensi charakteristik (angl. Tip Speed Ratio) [3]:

    v vR

    v

    = . (3)

    A.c. aerodinaminis centras

    S.c. svorio centras

  • 42

    4. Ments traukos jga

    Ments pastatymo kampas 0 tiesiogiai turi takos atakos kampo dydiui, o tuo paiu keiia ir ments traukos jg Ft , kuri veria suktis vjarat. i jga Ft nustatoma i tokios iraikos [1]:

    22 sin sincos arcsin

    2yv

    t v y xv l v

    cu v vF S c cu u

    = +

    . (4)

    Kai vjaratis nesisuka, uv = v, ir tuomet veikianti traukos jga bus [1]:

    22

    sin cos2

    yvt v y x

    l

    cuF S c c

    = +

    ; (5)

    ia: Sv ments darbinio paviriaus plotas, m2; oro tankis, kg/m3; l = l2 / Sv ments proilgis (l ments ilgis, m); cy ir cx ments keliamosios ir pasiprieinimo jgos koeficientai, priklausantys nuo ments profilio formos, geometrini matmen, atakos kampo , vjo greiio ir oro kinematins klampos. 5. Darbo reim tyrimas

    MVE darbo reim tyrimui buvo imituotos slygos, atitinkanios vertikalios aies vjo elektrins darbo reimus natralioje aplinkoje.

    Remiantis (1) iraika, nustatyta, kad vertikaliosios aies vjaraio apsisukimo metu ments atakos kampas kinta periodikai ir gana dideliu intervalu, priklausomai nuo vjo greiio ir krypties, vjaraio sukimosi greiio bei vjaraio pasisukimo kampo (2 pav.).

    1 lentel Darbo reim parametr reikmi paaikinimas

    Eil. nr. v , rad/s nv , aps/min v, m/s PVE , kW Reimai

    1. 1,50 5,233 50 7 0,75 2. 1,47 14,653 140 20 8,81 Maksimalus 3. 2,62 10,467 100 8 2,98 4. 2,66 14,653 140 11 4,38 Nominalus 5. 6,28 20,933 200 6,5 5,04 Idealus

  • 43

    2 pav. MVE vjaraio meni atakos kampo priklausomyb nuo vjaraio

    darbo. Simetrin NACA 0018 profil aptekanio srauto atitrkimas vyksta, kai atakos kampas 11 [4]

    3 pav. MVE vjaraio ments traukos jgos Ft priklausomyb nuo ments

    pastatymo kampo 0

  • 44

    Remiantis (4) iraika bei ments profili katalogu aerodinaminiams koeficientams cy ir cx nustatyti, apskaiiuotas vjo elektrins vienos ments traukos jgos Ft priklausomyb nuo ments pastatymo kampo (2 pav.). Atliekant iuos skaiiavimus ments pastatymo kampas keiiamas nuo 25 iki +25, esant nominaliam darbo reimui (1 lentel). 6. Darbo reim valdymas

    Remiantis atlikt tyrim rezultatais, vertikalios aies vjo elektrins darb galima kontroliuoti nesudtingo mechaninio taiso pagalba (4 pav.).

    Naudojant tais, vjo greiiui virijus nominal elektrins vjo greit, iuo atveju, 12 m/s, besisukant vjarat veikianti icentrin jga pakeiia meni pastatymo kamp 0 (ments priekis yra nukreipiamas vjaraio ior), taip maja ments sukuriama traukos jga Ft, tuo paiu ir vjaraio galia (3 pav.). Tai reikia, kad esant tokiems ments pastatymo kampams (0 > 16) vjaratis yra stabdomas.

    Majant vjo greiiui, ltja vjaraio sukimosi greitis, tuo paiu maja icentrin jga, kuri pakeiia meni pastatymo kamp, t. y. ments priekis kreipiamas vjaraio vid.

    io mechaninio taiso pagalba, galima tolygiai kontroliuoti vertikalios aies vjo elektrins darbo rimus, t.y. reguliuoti vjo elektrins atiduodam gali.

    4 pav. Vertikalios vjo elektrins ments pastatymo kampo keitimo cilindras

    su grinimo spyruokle: 1 dalis, kuri tvirtinasi prie ments, 2 aplinkos poveikiui atsparus korpusas, 3 spyruokl, 4 dalis, kuri tvirtinasi prie ments laikiklio

    7. Ivados

    Remiantis tyrim rezultatais nustatyta vertikaliosios aies vjo elektrins vjaraio ments traukos jgos Ft priklausomyb nuo ments pastatymo kampo 0 : kai ments pastatymo kampas 12 ir maesnis (ments

  • 45

    priekin dalis nukreipta vjaraio vid) arba +16 ir didesnis (ments priekin dalis nukreipta vjaraio ior) vjaratis yra aerodinamikai stabdomas.

    Kintant vjo greiiui ments pastatymo kampas yra tolygiai didinamas arba mainamas, kartu didinant vjaraio sukimosi greit taip ilaikant optimal atakos kamp, kai pasiekiama geriausia meni aerodinamin kokyb.

    Naudojant tais prapleiamas vjo greii diapazonas, kuriame vjaratis veikia optimaliomis slygomis ir gaunama daugiau energijos negu vjaraiui sukantis pastoviu greiiu. Literatra 1. Gulbinas A. Power regulation of the wind turbines. LU ems kio

    ininerijos institutas Kaunas, 2007. P. 85 88. ISSN 13921134. 2. Lasauskas E. Skrydio principai. Mokomoji knyga. Vilnius: Technika

    2008. 16 118 p. ISBN 978-9955-28-255-6. 3. Jaktas A. Energijos transformavimo mainos. Mokomoji knyga.

    Vilnius: Technika, 2000. 131 p. 4. Greschner B., Yu C., Zheng S., Zhuang M., Wang Z. J. and Thiele F.

    Knowledge Based Airfoil Aerodynamic and Aeroacoustic Design. Berlin University of Technology. Germany, Berlin 2005. 2 10 p.

  • 46

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    ELEKTOMOBILIO VARIKLIO AUINIMO

    TYRIMAS

    T. Narbutas Kauno technologijos universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: elektromobilis, baterij modulis, elektros variklis, auinimo skystis, auinimo

    srautas, valdymo blokas, keitiklis, CAN magistral. 1. vadas

    Pirmieji elektra varomi automobiliai pasirod Pranczijoje ir Anglijoje daugiau nei prie 100 met. J ivaizda primin elektra varoma kariet, kuri galjo nuvaiuoti 30 km, ivystydama 23 km/h greit [1].

    iuolaikini elektromobili paanga leidia pasiekti prastam automobiliui artimus parametrus ir suteikia galimyb netolimoje ateityje pakeisti naftos produktais varomas transporto priemones. ie automobiliai turi nemaai privalum lyginant juos su naftos produktais varomais automobiliais: ymiai didesnis variklio naudingumo koeficientas; tiesiogiai neeikvoja senkani gamtos itekli; eksploatuojant tiesiogiai neteria aplinkos; ymiai maesnis keliamas triukmas.

    Nepaisant efektyvaus ios transporto priemons vystymosi, ilieka kelet esmini problem, ukertani keli masiniam j panaudojimui: ilgas baterij krovimo laikas; su vienu krovimu galima veikti nedidel nuotol; didel transporto priemons kaina; aukta elektros variklio darbin temperatra.

    Pirmos trys, esmins problemos yra susijusios su naudojamu baterijos moduliu, t. y. modul einani baterij kokybe, kiekiu, svoriu ir talpa.

    Likusi problema yra susijusi su dinamine elektros variklio apkrova, kuri priklauso nuo iorins aplinkos ir vairavimo ypatum. 2. Elektromobilio sandara

    Egzistuoja daug elektromobili ipildymo variant, bet daniausiai, i transporto priemon yra pagaminta, naudojant standartin automobilio baz su

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 47

    nedideliais kbulo pakeitimais. Vietoje standartinio, vidaus degimo variklio yra montuotas trifazis, reiau vienfazis elektros variklis.

    Elektromobilis gali turti (r. 1 pav.): 1 ar 4 nuolatins arba kintamos elektros srovs variklius, greii d (9) auktos ar emos tampos, gilaus krovimo ciklo baterijas. Elektromobilio krovimui gali bti naudojamas vienfazis arba trifazis elektros tinklas (1). Lygintuv bloko (2) ir auktinaniojo keitiklio (3) pagalba tinklo tampa yra paveriama tinkama baterij modulio (5) krovimui. Taip pat reikia vertinti apvietimo, komforto ir apsaugos sistemas (4).

    Elektros variklio sukimo greit kontroliuoja valdiklis (7), kuris nuolatin tamp veria trij fazi kintama tampa, tuo paiu pagrindinius parametrus pastoviai siunia CAN magistral ir kontroliuoja regeneracin variklio darb (8), kai stabdymo metu variklis veikia kaip generatorius, o mechanin stabdymo energija paveriama elektros energija, kuri yra grinama atgal baterij modul (5). Svarbu, kad stabdymo metu nebt viryta maksimali baterij tampa, nes tai gali rimtai sugadinti baterijas. Dabartiniu metu elektromobiliams geriausiai tinka LiFePO4 tipo baterijos, nes jos nra sprogios, o j tampa yra pakankamai pastovi, net ir pradedant isikrauti. Tai reikia, kad elektromobilio trauka maja labai neymiai.

    1 pav. Elektromobilio principin elektrin schema

    Apsaugoti baterij modul naudojami stabdymo rezistoriai (6) bei

    baterij parametr stebjimo ir valdymo sistema (BSM) (5.1), kuri leidia matyti baterij vidin var, likusios energijos kiek, nuvaiuot bei likus nuvaiuoti atstum iki baterijos isikrovimo, automobilio vaiavimo greit, variklio ski skaii, traukos baterijos tamp, taip pat vaiavimo metu vartojam ar regeneracinio stabdymo metu baterijas tiekiam srov [2]. 3. Elektromobilio variklis

    Elektromobiliuose gali bti naudojami nuolatins srovs su valdoma magnetine vara (angl. Switched Reluctance Motor), pastovi magnet sinchroniniai ir asinchroniniai elektros varikliai. Elektros variklio tipas daniausiai priklauso nuo naudojam baterij modulio tipo bei valdiklio parametr. Elektros variklis gali bti su integruota pavara arba per speciali

  • 48

    mov sujungtas su originalia automobilio greii de. Elektromobiliuose naudojami elektros varikliai yra beveik identiki prastiems varikliams, daniausiai skiriasi tik elektrini rii vij skaiius ir storis, be to, tokio elektros variklio korpusas turi specialius konstrukcinius elementus (2 pav.).

    Darbo metu, elektros varikliui tenka atlaikyti dideles ilumines apkrovas, nes dirbant maksimaliu darbo reimu, variklio skiai gali siekti iki 15 000 aps/min, o maksimali srov iki 600 A, priklausomai valdikio tampos. Dl i prieasi turi bti utikrintas geras elektromobilio variklio auinimas.

    Elektromobilio auinimui puikiai tinka auinimo skystis, kuris teka hermetiku aliuminio lydinio korpusu (3 pav.). Auinimui gali bti naudojamas antifrizas, gliterminas ar kitokios sudties auinimo paskirties skystis. Danai tas pats auinimo sistemos ratas eina ir per valdiklio korpuse rengtas auinimui skirtas vietas.

    2 pav. Autoriaus suprojektuotas skysiu auinamas asinchroninis

    elektromobilio variklis: 1 trifazio elektros variklio ekranuoti ivadai; 2 auinimo skysio ivadai; 3 aliuminio lydinio hermetikas iorinis korpusas; 4 enkoderio ivadas; 5 enkoder apsaugantis korpusas

    4. Elektromobilio variklio auinimo tyrimas

    Elektros variklio specifinis korpusas susideda i 2 pagrindini dali: vidinio ir iorinio korpuso. ios dalys yra pagamintos i aliuminio lydinio, yra visikai sandarios, lengvai surenkamos bei atsparios aplinkos poveikiui. Net ir gedimo atveju, auinimo skystis nepatenka elektros variklio vid (3 pav.).

    Vidinis korpusas turi auinimo srauto kreipianisias, kurios yra skersai tekaniam auinimo skysiui. Tokiu metodu auinimo srautas yra tolygiai paskirstas per vis elektros variklio korpus.

  • 49

    io modelio tyrimai atlikti remiantis ankstesnio elektromobilio variklio matematinio ir realaus modelio bandym rezultatais. Elektros variklio

    3 pav. Elektromobilio variklio korpuso auinimo sistemos geometrija: 1

    trifazio elektros variklio vidinis auinantysis korpusas; 2 auinimo srauto kreipianiosios (a srauto kreipianij galai; b srauto ilyginimo angos); 3 kariui atsparios sandarinimo tarpins

    4 pav. Elektromobilio variklio auinimo modelis, kai auinimo skysio

    srauto tkm yra nusistovjusi: a auinimo sistema be srauto ilyginimo ertmi, ia 1 auinimo srauto skurys; b auinimo sistemoje su srauto ilyginimo ertmmis ir srauto kreipianij geometrine korekcija

  • 50

    geometrija sudaryta naudojant Autodesk Inventor 2012, o auinimo skysio analizei panaudotas Autodesk Simulation Multiphysics 2012 programinis paketas. Atliekant tyrimus buvo atsivelgta galimyb panaudoti standartin automobilio auinimo sistem, variklio konstrukcijos sudtingum ir tvirtum, auinimo skysio savybes ir kiek, auinamo srauto pasiskirstym korpuse, slgi skirtum esant kritinei temperatrai, temperatros taka variklio darbo reimams. 5. Ivados

    Nustatyta, kad specials auinimo srauto kreipianij galai ir srauto ilyginimo ertms suvienodina slgi skirtum tarp skysio ivad ir neleidia formuotis srauto skuriams (4 pav.).

    Atliktas darbas atspindi bendrsias tendencijas (elektros variklio konstrukcijos ir auinimo skysio srauto ypatumus bei kt.), kurias turi bti atsivelgta toliau projektuojant bei gaminant sekanius modelius. Literatra 1. Ernest Henry Wakefield. History of the Electric Automobile. McFarland

    company, Inc., North Carolina, USA 2005. p. 6 7. ISBN 0-7864-1872-9. 2. Schaltz E. Electrical Vehicle Design and Modeling, Electric Vehicles -

    Modelling and Simulations, Dr. Seref Soylu (Ed.). InTech. Denmark 2011. p. 1 3. ISBN 978-953-307-477-1.

  • 51

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    KROVININIO AUTOMOBILIO STABILUMO

    POSKYJE TYRIMAS

    M. Verbiejus, A. Tautkus Kauno technologijos universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: stabilumas, krovininis automobilis, dinamika, sukibimo koeficientas. 1. vadas Vienas i svarbiausi krovinini automobili eksploatavimo parametr yra stabilumas. Krovininio automobilio stabilumas apibriamas kaip galimyb prieintis virtimui [1]. Jis priklauso nuo konstrukcini automobilio parametr, veamo krovinio, padang, kelio, oro slyg, bei vairuotojo veiksm. Kai krovininis automobilis tampa nestabilus, jis gali nuslysti nuo kelio ar netgi apvirsti taip sukeldamas autovyk. Autovykio metu gali bti sualoti mons, sugadintos autotransporto priemons bei veamas krovinys, todl krovinini automobili stabilumo tyrimams iuo metu yra skiriama daug dmesio. Darbo tikslas itirti krovininio automobilio judjimo poskyje stabilum. 2. Krovininio automobilio judjimas poskyje horizontalioje ploktumoje

    teorin analiz Krovininio automobilio stabilumas poskyje priklauso nuo judjimo greiio, mass centro aukio, virtimo bei pasiprieinimo virtimui moment, padang sukibimo su kelio danga ir icentrinio pagreiio. Krovininio automobilio virtimo momentas apskaiiuojamas pagal formul:

    x y mcM m a h= ; (1)

    ia: m krovininio automobilio mas; ay icentrinis pagreitis poskyje; hmc pakrauto automobilio mass centro auktis. Krovininio automobilio virtimui pasiprieinantis svorio jgos momentas apskaiiuojamas pagal formul:

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 52

    2pbM m g= ; (2)

    ia: g = 9,81 m/s2 laisvojo kritimo pagreitis; b automobilio prova.

    1 pav. Krovininio automobilio kritinio stabilumo skaiiavimo schema [2]

    Krovininio automobilio stabilumui utikrinti reikia nustatyti neslydimo ir nevirtimo slygas t. y. nesl ir st . Pagal (3) ir (4) formules nustatome krovininio automobilio dinaminio stabilumo virtimui slyg Mx Mp [2]:

    2y mcbm a h m g ; (3)

    2y mc

    ba gh

    ; (4)

    R

    a y2

    = ; (5)

    ia: R krovininio automobilio mass centro trajektorijos kelio poskyje spindulys, vaiavimo greitis.

  • 53

    I (5) formuls ireikiame krovininio automobilio vaiavimo greit:

    ya R = . (6)

    Krovininio automobilio stovumas virtimui kelio poskyje priklauso nuo mass centro aukio ir automobilio provos santykio. Kuo aukiau yra pakrauto automobilio svorio centras ir kuo siauresn automobilio prova, tuo didesn tikimyb, kad automobilis apvirs [5]. Pakrauto krovininio automobilio mass centro auktis gali bti apskaiiuotas pagal (7) formul:

    a a k kmca k

    h m h mh

    m m+

    =+

    ; (7)

    ia: ha nepakrauto automobilio mass centro auktis, hk veamo krovinio mass centro auktis vir kelio paviriaus, ma ir mk atitinkamai krovininio automobilio ir veamo krovinio mass Krovininio automobilio nevirtimo slyg pagal vaiavimo greit:

    2st mc

    g b Rh

    . (8)

    Kelio poskyje krovininis automobilis gali ne tik virsti, bet ir pradti slysti. Slydimas prasideda tada kai automobil veikianti onin jga virija rat sukibimo su kelio danga jg. Padang ir kelio paviriaus trinties jga apskaiiuojama pagal (9) formul:

    trF m g= ; (9)

    ia: sukibimo koeficientas tarp padang ir kelio dangos (kai asfaltas sausas = 0,7; lapias = 0,5; plikledis = 0,1). Padangos ir kelio dangos sukibimo koeficientas iilgine ir skersine vaiavimo kryptimis yra apytikriai vienodas, o fizikine prasme ir skaitmeniniu dydiu sutampa su trinties koeficientu. Skersinio slydimo slyga:

    tr icF F< . (10)

    Krovininio automobilio mass centr veikianti icentrin jga apskaiiuojama pagal (11) formul:

    2

    icF m R

    = . (11)

  • 54

    raius reikmes, slydimo slyga poskyje bus lygi:

    2

    m g mR

    < ; (12)

    2

    g R

    < . (13)

    Didiausias greitis, kuriam esant nebus skersinio automobilio slydimo kelio poskyje, apskaiiuojamas remiantis (14) formule:

    nesl g R . (14)

    Krovininio automobilio stabilumui utikrinti reikia nustatyti nevirtimo ir neslydimo slygas, t. y. reikia nustatyti, kuris greitis nesl ar st yra maesnis. Jeigu st yra maesnis, tada krovininis automobilis poskyje gali virsti, ir atvirkiai jeigu nesl yra maesnis, tada krovininis automobilis poskyje gali slysti. Tuo atveju kai nesl = st , krovininis automobilis poskyje gali ir virsti, ir slysti [2]. 3. Krovininio automobilio stabilumo poskyje tyrimas Pabandykime ianalizuoti mano pasirinkt krovinin automobil. Kaip matome i teorins dalies, pirmiausia reikia suinoti tuio ir pakrauto automobilio svorio centr. J mes nustatome naudojantis kompiuterine modeliavimo programa TrailerWin. Automobilio be krovinio svorio centro auktis htuio = 1,65 m. Automobilio su kroviniu svorio centro auktis hpakrauto = 1,81 m. Naudojantis ta paia programa nustatome ir krovininio automobilio prov: b = 2,15 m. Pagal (8) formul skaiiuojame automobilio nevirtimo slyg pagal vaiavimo greit. Didiausi automobilio greit, kuriam esant nebus skersinio automobilio slydimo kelio poskyje, apskaiiuojame

    1 lentel Kritinio greiio skaiiavimas

    Kritinis krovininio automobilio greitis nesl ar st , km/h

    Automobilio mass centro trajektorijos poskyje spindulys R, m

    15 20 25 30 35 40

    st , kai htuio = 1,65 m 35 40 45 49 53 57 st , kai hpakrauto = 1,81 m 33 39 43 47 51 55 nesl , kai = 0,7 (sausas asfaltas) 36 42 47 51 55 59 nesl , kai = 0,5 (lapias asfaltas) 31 35 40 43 47 50 nesl , kai = 0,1 (plikledis) 14 16 18 19 21 22

  • 55

    pagal (14) formul. Atlikus skaiiavimus gautus rezultatus suraome 1 lentel. Gauti krovininio automobilio nevirtimo slyg (pagal vaiavimo greit) skaiiavimo rezultatai grafikai pavaizduoti 2 pav. I grafiko matome, kad vaiuojant poskyje, kurio kreivumo spindulys yra R = 40 m, didiausias vaiavimo greitis, utikrinantis automobilio stabilum (nevirtim) tuiam ir pakrautam automobiliui, atitinkamai bus lygi 57 km/h ir 55 km/h. Virijus iuos greiius, krovininis automobilis poskyje gali tapti nevaldomas ir veikiamas inercijos jg apvirsti. Galime daryti ivadas: jeigu automobilio

    2 pav. Vaiavimo greiio ir poskio spindulio priklausomyb esant

    skirtingam automobilio svorio centrui

    3 pav. Vaiavimo greiio, esant skirtingiems sukibimo koeficientams, ir

    poskio spindulio priklausomyb

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    15 20 25 30 35 40 Poskio spindulys, m

    Gre

    itis,

    km/h

    h = 1,65 m

    h = 1,81 m

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    15 20 25 30 35 40Poskio spindulys, m

    Gre

    itis,

    km/h

    sausas asfaltas

    lapias asfaltas

    plikledis

  • 56

    provos plotis vienodas, tai jo stabilumas tiesiogiai proporcingas svorio centro aukiui. Kuo didesnis krovininio automobilio mass centro trajektorijos kelio poskyje spindulys, tuo didesnis leidiamas saugus automobilio vaiavimo greitis. Poskyje automobilis gali ne tik virsti, bet ir slysti. Buvo atlikti skaiiavimai esant sausam ir lapiam asfaltui bei pliklediui. Gauti duomenys pateikti grafikai 3 pav. Vaiuojant R = 40 m poskyje sausu asfaltu, greitis, prie kurio krovininis automobilis vaiuos neslysdamas, yra 59 km/h. Tame paiame poskyje vaiuojant lapiu asfaltu ir pliklediu, greitis, kuriuo vaiuojant automobilis neslys, atitinkamai bus lygus 50 km/h ir 12 km/h. 4. Ivados 1. Jei krovininio automobilio puss provos ir mass centro aukio santykis

    yra didesnis u sukibimo koeficient, tai, kelio poskyje virijant saug greit, krovininis automobilis slys, o jei is santykis yra maesnis u sukibimo koeficient, tai krovininis automobilis virs.

    2. Kuo didesnis krovininio automobilio mass centro trajektorijos kelio poskyje spindulys tuo didesnis leidiamas saugus automobilio vaiavimo greitis.

    3. Krovininio automobilio stovumas virtimui kelio poskyje priklauso nuo mass centro aukio ir automobilio provos santykio. Kuo aukiau yra pakrauto automobilio svorio centras ir kuo siauresn automobilio prova, tuo didesn tikimyb, kad automobilis poskyje apvirs.

    Literatra 1. Petrovas D., Bartulis V. Savivari automobili statinio stovumo

    palyginimas. Straipsni rinkinys Mokslas Lietuvos ateitis. Transportas, 2007. 1 oji sekcija: Transporto ininerija, 275-281 p.

    2. erknas A. Autoveio stovumo kelio poskyje skaiiavimo metodika. Transportas, 1999, 2 (9). 99-101 p.

  • 57

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    KELI TRANSPORTO KROVINI TVIRTINIMO

    BD TYRIMAS

    D. Budginien, . Bazaras Kauno technologij universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: vilkikas, transporto priemon, tvirtinimo dirai, puspriekab, kroviniai,

    veikianios jgos. 1. vadas Pasitaikantys skauds keli eismo vykiai, kuriuose dl netinkamai pritvirtinto krovinio nukenia ar va vilkik vairuotojai, krovini vejams ir siuntjams veria priminti Krovini, veam keli transporto priemonmis, idstymo ir tvirtinimo taisykls, patvirtintas Lietuvos Respublikos susisiekimo ministro 2008 m. vasario 21 d. sakymu Nr. 3-56 (in., 2008, Nr. 24-876). Norint ivengti problem tvirtinant krovinius, reikia vadovautis ne tik Lietuvos parengtais krovinio tvirtinimo statymais, bet ir Europos Komisijos patarimais. Atkreiptinas didesnis dmesys krovini tvirtinimo problematik, bei kad vejo teisingas krovinio tvirtinimas suteikia daug naudos ne tik paiai monei, ia galima iskirti ir ekonomin, socialin, ekologin naud. Nuo stojimo ES, Lietuva vis labiau skverbiasi Europos veim rink. Per t laik Lietuvoje buvo steigta daug moni, kurios usiima krovini veimu. J pagrindinis tikslas, kaip ir bet kurios kitos srities verslo moni, yra gauti kuo didesn peln. Taiau krovini transportavime negalima vadovautis tik iuo rodikliu. Vienas i pagrindini tiksl monms turt bti kaip reikiamu laiku, reikiamoje vietoje ir saugiai pristatyti krovin. Norint saugiai pritvirtinti krovin, reikia imanyti ne tik pagrindinius fizikos dsnius, bet ir sugebti juos pritaikyti praktikai. Straipsnyje analizuojami krovini tvirtinimo bdai ir j taka saugiam krovinio gabenimui. 2. Jgos, veikianios krovin ios jgos, priklausomai nuo eismo slyg ir vilkiko vairuotojo reakcijos, gali veikti trimis kryptimis: priekins smgio jgos dydis gali pasiekti 0,8 krovinio svorio jgos. Jgos veikianios atgal ir onus, sudaro apie 0,5 krovinio svorio. Atsivelgiant tai, Vokietijoje parengtas ir nustatytas

    http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

  • 58

    VDI 2700, atitinkantis ES direktyv EN 12195-1. Pagal i direktyv krovinio tvirtinimo jga, nukreipta transporto priemons judjimo kryptimi, turi sudaryti 80% krovinio svorio FG. Dl jg, veikiani kbulo gal bei onus, krovinio tvirtinimo jga iomis kryptimis turi bti ne maesn kaip 50% jo svorio FG [1].

    Krovinys tvirtinamas taip, kad transporto priemonei judant, jis negalt atsilaisvinti veikiant ioms jgoms (r. 1 pav.). Tvirtinant krovin atsivelgiama stabdymo metu veikiani trinties jg. inant vairi mediag slydimo trinties koeficient (r. 1 lent.), galima apskaiiuoti krovinio tvirtinim jg pagal supaprastint formul [2]:

    2G

    vFfF

    = ; (1)

    1 pav. Jgos, veikianios krovin [2]

    1 lentel vairi mediag por slydimo trinties koeficientai , naudojami

    apskaiiuoti krovini tvirtinim transporto priemonje [2]

    Transporto priemons krovini skyriaus grindys

    Krovinys

    Sausas lapias Tepaluotas

    Medis/medis 0,20 ... 0,50 0,20 ... 0,25 0,05 ... 0,15 Metalas/medis 0,20 ... 0,50 0,20 ... 0,25 0,02 ... 0,10 Metalas/metalas 0,10 ... 0,25 0,10 ... 0,20 0,01 ... 0,10 Betonas/medis 0,30 ... 0,60 0,30 ... 0,50 0,10 ... 0,20

  • 59

    ia: f tvirtinimo veiksnys (krovinio on ir galins puss tvirtinimo veiksnys 0,5, atitinkamai priekins puss 0,8); trinties koeficientas; FG krovinio svoris [2]. Skaiiavimo pavyzdys: FG = 3000 daN; f = 0,8; = 0,2; Fv = 4500 daN (be neslystanio demblio); FG = 3000 daN; f = 0,8; = 0,6; Fv = 500 daN (su neslystaniu dembliu). 3. Saugaus krovinio tvirtinimo problemos

    Pagrindinis fizikos dsnis, susijs su krovinio sukeliam jg poveikiu aplinkai, yra judanio kno savyb, neveikiant jokioms pasiprieinimo jgoms, vis laik judti tiesia kryptimi vienodu greiiu.

    Kitaip tariant, vienintels aplinkybs, kai krovinio jgos nedaryt jokio poveikio aplinkai (inoma, iskyrus svorio poveik), bt vairavimas tiesia kryptimi vienodu greiiu.

    Kuo labiau nukrypstama nuo i aplinkybi, tuo stipriau krovinio jgos veikia jo aplink. Keli transporto atveju daugiausia atsiranda horizontaliosios jgos. Vien tik trinties jgos retai kada pakanka slenkaniam nepritvirtintam kroviniui sustabdyti. Pavyzdiui, staigiai stabdant, inercijos jga, stumianti krovin pirmyn transporto priemons judjimo kryptimi, gali bti nepaprastai didel, beveik lygi krovinio masei (r. 2 pav.). Taiau transporto priemon gali bti veikiama daug didesni jg, pavyzdiui, patekus eismo vyk. Todl darbe [3] idstyti saugaus krovini tvirtinimo principai laikytini minimaliais reikalavimais.

    Stabdant transporto priemon, krovinys ir toliau juda pradine kryptimi. Kuo staigiau stabdoma, tuo stipresnis krovinio postmis pirmyn (r. 2 pav.).

    2 pav. Staigiai stabdant, blogai pritvirtinti plieniniai vamzdiai prakirto

    priekin bort ir vairuotojo kabin [4]

  • 60

    4. Tvirtinimo bdai Tirtinimo bdai yra ie: blokavimas, blokavimas naudojant upild, blokavimas pakopomis ir skydais, krovini sekcijos blokavimas tarp eili, medins lentjuosts, prikaltos prie pakrovimo platformos, pleitai ir pleitiniai pagrindai, riimas, apriimas, kilpinis riimas, atotampos, iedinis riimas, tiesioginis riimas, riimo ranga, austini rial komplektai, riimas grandinmis, riimas vieliniais lynais, veriklis, pririti tinklai arba dangos, lynai, plieniniai stropai, tarpiniai blokavimo skydai, rakinimas, kombinuoti sutvirtinimo bdai, pagalbin ranga [3]. 5. Krovinio judjimas Atsiradus inercinms jgoms, krovinys gali pasislinkti. Nustojus veikti inercijos jgoms, jeigu jos nedidels, gali sugrti pradin padt, o jeigu didels krovinys gali deformuotis. Ekstremalios situacijos keli transporte nedanas reikinys. Nuo toki reikini, kad krovinys ilikt stabilus, galima apsisaugoti i anksto, pasirpinus tinkamu tvirtinimu. Lyginant keli transport su jr transportu, ekstremalios krovinio perveimo slygo susijusios su audromis ir vandens stichijomis gali bti ilgalaiks. Dl to inercins jgos ilieka ilgai ir gali gauti nenuspjam krypt. Prevencini saugumo priemoni parinkimas daug sudtingesnis. 3 paveiksllyje pavaizduota kaip veikia nedidel inercijos jga gabenam krovin, o 4 paveiksllyje vaizduojamas didels inercijos jgos veikimas (lankstaus krovinio) [4].

    3 pav. Standi krovini judjimo formos [4]

    4 pav. Lanksi krovini judjimo formos [4]

  • 61

    Dauguma mano, kad maiau pavojingos yra iilgins jgos nei skersins, nes pastarosios krovin gali pastumti u transporto priemons gabarit, tuo paiu metu pakeisdamos svorio centr. Rekomendacijos k reikia atsivelgti skaiiuojant krovin veikianias inercijos jgas: tai leistinas nuokrypis/postmis iilgai ir skersai atsivelgiant pakrovimo geometrij ir traukos tak; leistinas nuokrypio kampas atsivelgiant dinamin saugos priemoni apkrov; bendras dinaminis saugos priemoni apkrovos virijimas. Krovinio vienetas, kurio matmenys: plotis 2,1 m, auktis 2,5 m, tvirtinimas prie transporto priemons skersai, striai jungianiais dirais prie virutini krovinio kamp. Krovinio geometrija: auktis X = 1,0 m; plotis Y = 2,3 m; ilgis Z = 2,5 m. Platformos ilgis L = 3,54 m. Dir LC tempimo jga FLC = 25 kN (2500 daN), o tempimo procentas P = 3,75% pasiekus LC. Tvirtinimo diro suspaudimo koeficientas apskaiiuojama taip [4]:

    LP

    FD = 100 ; (2)

    100 25 1883,75 3,54

    D = =

    kN/m;

    DFL = ; (3)

    22,5 0,12188

    L = = m;

    ia: D diro standumas tempiant; L ilgio pokytis; F jgos pokytis. Diro pailgjimas, kai jis temptas 2,5 kN (250 daN) jga:

    diroLL LY

    = ; (4)

    3,54 0,12 0,182,3diro

    L = = m. (4)

    Pagal skaiiavimus gauname, kad poslinkis on yra 0,18 m tai priimtina esant nedidelei inercijos jgai. Krovinys neisiki u transporto priemons gabarit [4].

  • 62

    Ivados

    Krovin reikia pritvirtinti taip, kad jis negalt pasislinkti, apvirsti, judti i vietos viet dl vibracijos, ikristi i transporto priemons arba j apversti. Reikia gerai apgalvoti, koks (kokie) tvirtinimo bdas (bdai) geriausiai tikt pagal krovinio savybes bei transporto priemons konstrukcij. Kelions metu, kai tik manoma, reikia periodikai tikrinti krovin, o ypa po to, kai vairuojant teko staigiai stabdyti ar atsidurti kitoje nestandartinje situacijoje. Vaiuoti tinkamu pagal aplinkybes greiiu, kad bt ivengta greit poski ir staigaus stabdymo. Atlikus tyrim galima daryti ivad, kad labai svarbu gabenant krovinius, vertinti veam mediag slydimo trinties koeficient, tvirtinant krovin transporto priemonje, tinkamai pasirinkti skaiiavimo metodus, kurie leist teisingai vertinti kaip krovin veikia inercijos jgos. Literatra 3. Labentis T. Krovini tvirtinimas: grsmingos jgos, kuri galima

    ivengti. Prieiga per internet: < http://www.tp.cargo.lt/content.php? art_id=1246 > [irta 2012-09-12].

    4. Lietuvos Respublikos susisiekimo ministro 2008 m. vasario 21 d. sakymu Nr. 3-56 (in., 2008, Nr. 24-876).

    5. Europos geriausios praktikos gairs keliais veam krovini saugiam tvirtinimui utikrinti 2010. Prieiga per internet: < http://ec.europa.eu/ transport/road_safety/vehicles/doc/cargo_securing_guidelines_en.pdf > [i-rta 2012-11-12].

    6. Ladungssicherung im Straenverkehr Wer kennt die Wahrheit? Prieiga per internet: < http://www.tis-gdv.de/tis/ls/ls_im_strassenverkehr/kapitel3.html #_Toc291515536 > [irta 2012-12-05].

    http://www.tp.cargo.lt/content.phphttp://ec.europa.eu/http://www.tis-gdv.de/tis/ls/ls_im_strassenverkehr/kapitel3.html

  • 63

    KTU PI Technologij fakultetas 2012 gruodio 7 d., Panevys

    TECHNOLOGIJOS MOKSLAI IANDIEN IR RYTOJ http://www.ppf.ktu.lt/konferencijos/tmsr/

    AUTOMOBILIO KURO SNAUD

    SKAIIAVIMO METODIK TYRIMAS

    R. Maskeviius, . Bazaras Kauno technologijos universiteto Panevio institutas

    Raktiniai odiai: automobilio kuro normos, degalai, alternatyvus kuras, dyzelis, skaiiavimo

    metodika, kuro snaudos. 1. vadas Dabartiniu metu, sigyjant ar eksploatuojant jau turim automobil, vis labiau atkreipiamas dmesys vyraujanias pakankamai didelias kuro snaud kainas. Degal suvartojimas, pastaruoju metu yra vienas svarbiausi automobili eksploatacini rodikli, kuris parodo automobilio ekonomikum ir maesnias ilaidas kelions metu [1]. Kuro sanaud skaiiavimo metodikos yra naudojamos ilg laika. Metodikos yra parektos atsivelgiant automobilio ivystom greit, nuo kelio isidstymo geometrijos, jo paviriaus dangos ir kelio nusidvjimo bk