haku: @keyword toimilaite / yhteensä: 14
viite: 9 / 14
Tekijä:Gunell, Jan
Työn nimi:Pneumaattisen toimilaitteen suuntaventtiilin kehitys
Development of a directional valve for a pneumatic actuator
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2011
Sivut:103      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Koneenrakennustekniikan laitos
Oppiaine:Koneensuunnitteluoppi   (Kon-41)
Valvoja:Pietola, Matti
Ohjaaja:Vuorio, Kalle ; Schlupp, Kaj
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  4837   | Arkisto
Avainsanat:directional valve
actuator
pneumatics
suuntaventtiili
toimilaite
pneumatiikka
Tiivistelmä (fin): Tämän työn tavoitteena oli kehittää 5 / 3-venttiili pneumaattisen toimilaitteen asemasäätöön.
Venttiilin oli oltava kaksiasteinen ja kehityksen kohteena oli pääteaste.

Työssä käsiteltiin massavirtauksen ja virtausvoimien laskentateoriaa, perehdyttiin soveltuviin säätöjärjestelmiin, sekä esitettiin vaatimuslista pääteasteen suorituskykyyn ja rakenteeseen liittyen.
Työssä käytiin läpi kolme konseptia ja valittiin niistä parhaiten vaatimukset täyttävä.
Valittua konseptia kehitettiin edelleen, massavirtaukset ja virtausvoimat analysoitiin tarkasti huomioiden kaikki venttiilissä esiintyneet kuristuskohdat.
Venttiilistä tehtiin simulointimalli virheettömän toiminnan varmistamiseksi.
Lopulta venttiilistä rakennettiin prototyyppi, jolla ohjattiin toimilaitetta.

Järjestelmien asemasäätöön kehitettiin kolmen silmukan kaskadisäädin, jossa ensimmäinen silmukka sääti toimilaitteen asemaa, toinen sääti toimilaitepaineita ja kolmas sääti venttiilin ohjauselimen asemaa.
Säätimessä käytettiin toimilaitteen kitkan kompensaattoria sekä pääteasteen ohjauselimen kuolleen alueen käänteisfunktiota.
Järjestelmän asemasäätimen tavoitetarkkuus asetettiin 0,02 prosenttiin liikealueesta.
Kun toimilaitteen asemavirhe oli tämän alueen sisällä, säädin pyrki pysäyttämään liikkeen.
Tällä toimenpiteellä vältettiin toimilaitteen jatkuva siirtyminen asetusarvon puolelta toiselle.

Kaksitoimisen 0,3 litran toimilaitteen askelvasteissa päästiin säännöllisesti edellä mainittuun tarkkuuteen.
Asettumisaika kyseiseen tarkkuuteen oli yleensä 4 - 15 sekuntia.
Tarkkuus vastasi 14 mikrometriä männän liikkeessä.
Kehitetty venttiili täytti tämän työn tavoitteet.
Tiivistelmä (eng): The objective of this work was to develop a 5 / 3-valve for the position control of a pneumatic actuator.
The valve was obliged to have two stages, and the development was focused on the output stage.

Mass flow and flow force theory were presented, as well as suitable control systems.
A requirement list was introduced regarding the output stage performance and structure.
Three concepts were proposed and the one fulfilling the requirements best was chosen for further development.
The mass flow and flow force calculation techniques were developed further to account for all restrictions in the valve beside the actual flow controlling restriction.
A simulation model was implemented to ensure flawless operation.
Eventually, a prototype was built.

A three loop cascade controller was developed for the position control of the actuator.
The first loop controlled the actuator position, the second loop controlled the actuator pressures and the third controlled the spool position of the output stage.
The controller also featured a compensator for the actuator friction as well as a dead-zone inverse (DZI) for the spool dead zone.
The target accuracy of the actuator position control was set to 0.02 per cent of the range.
When the position error was below this value the actuator movement was stopped.
This action was taken to avoid the continuous shift of actuator position about the set point.

When controlling the position of a double-acting actuator the accuracy mentioned above was achieved consistently.
The settling time to this accuracy was in the range of 4 - 15 seconds.
The accuracy corresponded to an actuator piston accuracy of 14 microns.
The developed valve fulfilled the objectives of this thesis.
ED:2011-11-15
INSSI tietueen numero: 42927
+ lisää koriin
INSSI