Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Muhandislik / Tebranma Kesish Jarayonining Avtomatik Boshqaruv Tizimida Ultrasonik Chastota Generatorini Sintezlash
Muhandislik

Tebranma Kesish Jarayonining Avtomatik Boshqaruv Tizimida Ultrasonik Chastota Generatorini Sintezlash

Ushbu tadqiqot, ayniqsa qattiq va mo‘rt materiallarga ishlov berishda qo‘llaniladigan ultratovushli tebranishli kesish tizimlarida kesuvchi asbobning tebranish amplitudasi va chastotasini rezonans sharoitlariga yaqin ushlab turish uchun ikki xil boshqaruv yondashuvini ishlab chiqadi.

13/08/2026  Veri Anla 31 marta ko‘rildi
Tebranma Kesish Jarayonining Avtomatik Boshqaruv Tizimida Ultrasonik Chastota Generatorini Sintezlash

Ushbu tadqiqot, ayniqsa qattiq va mo‘rt materiallarni qayta ishlashda qo‘llaniladigan ultratovushli tebranishli kesish tizimlarida kesuvchi asbobning tebranish amplitudasi va chastotasini rezonans sharoitlariga yaqin saqlash uchun ikki xil boshqaruv yondashuvini ishlab chiqadi. Tadqiqotchilar vibrator–konsentrator–detal tizimini (vibrator–concentrator–part, VCP) ikkinchi tartibli mexanik tebranish modeli bilan ifodalaydi va tizimning tabiiy chastotasini o‘z qayta aloqa tuzilmasi orqali uyg‘otadigan chiziqli generator hamda rele turidagi generator yechimlarini MATLAB/Simulink muhitida modellashtiradi.

Tadqiqotning asosiy muhandislik muammosi shundaki, ishlov berish jarayonida VCP tizimining massa, ishqalanish/so‘nish va elastiklik xususiyatlari o‘zgarishi natijasida rezonans chastotasi siljiydi. Agar generator sobit chastotada ishlashda davom etsa, kesuvchi asbobning tebranish amplitudasi rezonans cho‘qqisidan uzoqlashib kamayishi mumkin. Tadqiqotchilar yondashuvi generator chastotasini mexanik tizimning tabiiy tebranishiga bog‘lab, tizim o‘zgarganda ish chastotasining ham yangi rezonans nuqtasini kuzatishini ta’minlashga qaratilgan.

Chiziqli generator modelida maqsad amplituda 6.2 µm etib tanlanganda simulyatsiyadagi barqaror amplituda 6.35 µm, xabar qilingan chastota esa taxminan 22.5 kHz bo‘ldi. Maqsad amplituda 12 µm ga oshirilganda barqaror amplituda 11.8 µm va chastota taxminan 22.7 kHz deb xabar qilindi. Tadqiqotchilar ushbu natijadan o‘z model sharoitlarida amplituda ma’lumotnomasini o‘zgartirish rezonans chastotasini sezilarli darajada o‘zgartirmaydi, degan xulosaga keladi.

Elastiklik bilan bog‘liq model koeffitsiyenti 487.8 dan 400 ga tushirilgan buzuvchi ta’sir misolida maqsad amplituda 10 µm bo‘lganda simulyatsiya taxminan 9.8 µm barqaror amplituda va 20 kHz chastota berdi. Bu natija boshqaruv tizimi amplitudani maqsadga yaqin saqlagan holda mexanik tizimning o‘zgarayotgan tabiiy chastotasini kuzatishi mumkinligi g‘oyasini qo‘llab-quvvatlash uchun keltirilgan.

Chiziqli tuzilma ishqalanish/so‘nish parametridagi o‘zgarishlarda konservativlik shartini yo‘qotishi mumkinligini ta’kidlagan tadqiqotchilar ikkinchi bosqichda ishorasi almashib turadigan rele boshqaruv qonuni ni taklif qiladi. Rele turidagi modelda maqsad amplituda \(g_A=10\) µm va boshqaruv koeffitsiyenti \(k_p=1.8\) bo‘lganda haqiqiy amplituda 10.2 µm, xabar qilingan chastota esa 22.5 kHz sifatida olindi. Faza tekisligidagi yopiq trayektoriya tadqiqotchilar tomonidan uzluksiz o‘z-o‘zidan tebranish va konservativ xatti-harakatning belgisi sifatida talqin qilindi.

Tadqiqotning muhim cheklovi shundaki, natijalar MATLAB/Simulink asosidagi modellashtirish bilan chegaralangan. Yangi boshqaruv yondashuvi haqiqiy ultratovushli dastgohda sinovdan o‘tkazilmagan; sirt g‘adir-budurligi, kesish kuchi, asbob umri, harorat, energiya sarfi yoki ishlov berilgan detalning o‘lcham aniqligi tajribada o‘lchanmagan. Shu sababli tadqiqot boshqaruv tizimi real ishlab chiqarishda sirt sifatini qanchalik oshirishini miqdoriy jihatdan isbotlamaydi; bunday yaxshilanish mumkinligini model natijalariga tayangan holda taklif qiladi.

Turkiya nuqtayi nazaridan bu nimani anglatadi?

Turkiya nuqtayi nazaridan tadqiqot mudofaa, aviatsiya, aniq ishlab chiqarish, dastgohsozlik va qiyin ishlov beriladigan materiallar bilan ishlaydigan ishlab chiqarish tadqiqotlari uchun qo‘llanishi mumkin bo‘lgan boshqaruv g‘oyasini taklif etadi. Ayniqsa ultratovush yordamida kesish tizimlarida sobit generator chastotasi o‘rniga mexanik tizimning o‘zgaruvchan rezonansini kuzatadigan yuritma arxitekturasi laboratoriya va prototip ishlab chiqish nuqtayi nazaridan o‘rganilishi mumkin. Biroq Turkiyadagi ishlab chiqarish liniyasi yoki materialda tajriba o‘tkazilmagani sababli tizimning real ishlab chiqarishdagi ishlashi uchun mahalliy yoki xalqaro tajribaviy tasdiq zarur.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Ultratovushli tebranishli kesishda samarali ishlash uchun kesuvchi asbobning tebranish chastotasi bilan mexanik vibrator–konsentrator–detal tizimining rezonans chastotasi bir-biriga yaqin saqlanishi kerak. Tadqiqotda qo‘llanilgan ifoda:

\[ f_g \approx f_R \]

ko‘rinishidadir. Bu yerda \(f_g\) generator chastotasini, \(f_R\) esa mexanik tizimning rezonans chastotasini bildiradi.

VCP tizimida massa, elastiklik va ishqalanish/so‘nish xususiyatlarining o‘zgarishi rezonans chastotasini siljitishi mumkin. Bu o‘zgarish kesish chuqurligi, surish, kesish tezligi, zagotovkaning mexanik xususiyatlari, harorat va kesish kuchlari kabi ishlov berish sharoitlari bilan bog‘liq bo‘lishi mumkin. Sobit chastotali ultratovush generatori bunday siljishni kuzata olmasa, kesuvchi asbobning tebranish amplitudasi kamayishi mumkin.

Ultratovushli tebranishli kesishning maqsad parametrlari qaysilar?

Tadqiqot boshqaruv nuqtayi nazaridan uchta asosiy chiqishga e’tibor qaratadi:

  • Kesuvchi asbob tebranish amplitudasi \(A\), µm.
  • Kesuvchi asbob tebranish chastotasi \(f\), kHz.
  • Kesish tezligining kritik tezlikka nisbati \(V/V_c\).

Manbada tebranish amplitudasi muayyan detal uchun:

\[ A=g_A=\mathrm{const} \]

sifatida maqsad qilib qo‘yiladi.

Tadqiqot adabiyotlardan keltirgan optimal tezlik munosabati:

\[ \frac{V}{V_c}\approx\frac13 \]

ko‘rinishidadir. Ushbu \(1/3\) nisbat mazkur maqolada o‘tkazilgan yangi kesish tajribasidan olinmagan, balki oldingi manbalarga asoslangan loyihalash tamoyili sifatida qo‘llanilgan.

Nominal ultratovush tizimi qaysi chastotalarda ishlaydi?

Maqoladagi tizim tavsifiga ko‘ra, ultratovush generatorining garmonik ish diapazoni taxminan 20–30 kHzdir. Konsentrator uchun nominal chastota 22 kHz deb berilgan va shu chastotada konsentrator uchidagi maksimal tebranish amplitudasi 12 µm deb ko‘rsatilgan.

Bu qiymatlar boshqaruv modelining nominal ish sohasini tashkil etadi. Tadqiqotchilarning maqsadi ishlov berish vaqtida rezonans nuqtasi o‘zgarsa ham generatorni mexanik tizimning yangi tabiiy chastotasiga yaqinlashtirishdir.

VCP tizimi qanday modellashtirilgan?

Vibrator–konsentrator–detal mexanik tizimi ikkinchi tartibli chiziqli differensial tenglama bilan ifodalangan:

\[ m\frac{d^2x}{dt^2} + c\frac{dx}{dt} + kx = F(t) \]

Bu yerda \(m\) tebranish tizimining keltirilgan massasini, \(x\) muvozanat holatiga nisbatan chiziqli siljishni, \(c\) ishqalanish/so‘nish koeffitsiyentini, \(k\) elastiklik koeffitsiyentini va \(F(t)\) rezonans rejimini saqlash uchun qo‘llaniladigan boshqaruv kuchini bildiradi.

1-rasmda vibrator, konsentrator, kesuvchi asbob, sensor va detal bitta mexanik tebranish zanjiri ichida ko‘rsatilgan. Detal tomonidagi ekvivalent mexanik xatti-harakat massa \(m\), prujina koeffitsiyenti \(k\) va so‘nish/ishqalanish koeffitsiyenti \(c\) bilan modellashtirilgan.

Normallashtirilgan model qanday hosil qilinadi?

Tenglama keltirilgan massaga bo‘linganda tadqiqot quyidagi ko‘rinishdan foydalanadi:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + B\frac{dx}{dt} + A_0x = DF(t). \]

Standart ikkinchi tartibli tebranish shakli esa:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + 2\xi\omega_0\frac{dx}{dt} + \omega_0^2x = DF(t) \]

deb beriladi.

Bu yerda \(\xi\) so‘nish nisbati, \(\omega_0\) esa tizimning tabiiy/rezonans burchak chastotasini ifodalaydi.

Manbada berilgan so‘ndirilgan tabiiy chastota:

\[ \omega = \omega_0\sqrt{1-\xi^2} \]

va ekvivalent ravishda:

\[ \omega = \sqrt{ A_0- \left(\frac{B}{2}\right)^2 } = \sqrt{ \frac{k}{m} - \frac{c^2}{4m^2} }. \]

Tabiiy chastota qayta aloqa orqali qanday uyg‘otiladi?

Tadqiqotchilar tizimdagi samarali so‘nishni taxminan nolga keltirishni ko‘zlaydigan tezlik bo‘yicha qayta aloqadan foydalanadi:

\[ F(t) = K_sK_eK \frac{dx(t)}{dt}. \]

Bu yerda \(K_s\) sensor kuchaytirishi, \(K_e\) qo‘zg‘atuvchi kuchaytirishi va \(K\) bog‘lanish/boshqaruv koeffitsiyentidir.

Ushbu qayta aloqa asosiy modelga qo‘shilganda:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + \left( B-DK_sK_eK \right) \frac{dx}{dt} + Ax = 0 \]

hosil bo‘ladi.

Tadqiqotchilar:

\[ \delta= B-DK_sK_eK \]

ifodani samarali so‘nish xatti-harakatini belgilovchi parametr sifatida ishlatadi.

Konservativ rejim nimani anglatadi?

Modelda:

\[ \delta=0 \]

sharti bajarilsa, tizim:

\[ \frac{d^2x}{dt^2} + A_0x = 0 \]

ko‘rinishidagi ideal so‘nishsiz osillyatorga keltiriladi.

Tadqiqot tasnifiga ko‘ra:

δ qiymatiModeldagi rejim
\(\delta=0\)Konservativ, so‘nishsiz tebranish
\(\delta<0\)Beqaror tebranishli jarayon
\(\delta>0\)Barqaror so‘nuvchi tebranishli jarayon

Tadqiqotning boshqaruv loyihasi samarali \(\delta\) qiymatini nolga yaqin ushlab, amplitudani alohida boshqaruv kanali orqali maqsad qiymatiga olib kelishga asoslanadi.

Amplituda boshqaruvi qanday ta’minlanadi?

Chiziqli tizim uchun proporsional boshqaruv qonuni:

\[ u=k_p\varepsilon(t) \]

deb aniqlanadi.

Amplituda xatosi:

\[ \varepsilon(t)=g_A-x(t) \]

ko‘rinishidadir. Bu yerda \(g_A\) talab etilgan amplitudani, \(x(t)\) esa pyezoelektrik sensor bilan bog‘langan o‘lchangan tebranish amplitudasini ifodalaydi.

2-rasmdagi boshqaruv tuzilmasida regulyator, bog‘lovchi element, qo‘zg‘atuvchi, mexanik tebranish tizimi, sensor va amplitudani o‘lchash tizimi yopiq qayta aloqa konturini hosil qiladi. Shuningdek, tezlik bo‘yicha qayta aloqa uchun \(dx/dt\) hosila bog‘lanishi mavjud.

Tadqiqotda ishlatilgan uzatish funksiyasi

VCP mexanik tizimi uchun berilgan uzatish funksiyasi:

\[ W(p) = \frac{0.2} {0.00204p^2+0.0181p+1} \]

ko‘rinishidadir.

Maqola ushbu modelni taxminan 22 kHzlik mexanik tizim uchun qo‘llaganini bildiradi. 3-rasmda tizimning o‘tkinchi javobi so‘nuvchi tebranish bilan barqaror qiymatga yaqinlashadi.

Uzatish funksiyasida ko‘rinadigan chastota masshtabi muammosi

Manba ichidagi texnik nazorat eslatmasi: Yuqoridagi uzatish funksiyasida \(p\) o‘zgaruvchisi standart ravishda s−1 va grafiklarning vaqt o‘qi soniyalarda talqin qilinsa, maxraj koeffitsiyentlaridan so‘nishsiz tabiiy burchak chastota taxminan:

\[ \omega_n = \sqrt{\frac{1}{0.00204}} \approx22.14\ \mathrm{rad\,s^{-1}} \]

bo‘ladi. Bu qiymat:

\[ f_n = \frac{\omega_n}{2\pi} \approx3.52\ \mathrm{Hz} \]

ga mos keladi; 22 kHz emas. Xuddi shuningdek, maqolaning holat fazosi tenglamasidagi 487.8 koeffitsiyenti:

\[ \sqrt{487.8} \approx22.09\ \mathrm{rad\,s^{-1}} \]

masshtabini beradi.

Shu sababli matndagi 20–22.7 kHz qiymatlari bilan matematik model koeffitsiyentlari orasida ochiq birlik yoki masshtablash muammosi mavjud. Manbada vaqt yoki \(p\) o‘zgaruvchisining boshqa normallashtirilgan masshtabda ishlatilgani tushuntirilmagani uchun Verianla bu farqni taxmin asosida tuzatmaydi.

Holat fazosi modeli

Maqolaning MATLAB modeli uchun berilgan holat tenglamalari:

\[ \dot{x}_1=x_2 \]

\[ \dot{x}_2 = -487.8x_1 -8.8195x_2 + 97.56F(t) \]

\[ x_1=y \]

ko‘rinishidadir.

Qo‘shimcha manba nazorat eslatmasi: Uzatish funksiyasidagi koeffitsiyentlarni 0.00204 ga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bo‘lish taxminan 490.20, 8.8725 va 98.04 koeffitsiyentlarini beradi. Maqolada ishlatilgan 487.8, 8.8195 va 97.56 qiymatlarining nima uchun biroz farq qilishi tushuntirilmagan. Farq kichik bo‘lsa-da, model qayta ishlab chiqilsa ushbu parametr tanlovi alohida tasdiqlanishi kerak.

Chiziqli generatorning Simulink sozlamalari

5-rasmda chiziqli generatorning MATLAB/Simulink modeli ko‘rsatilgan. Manbada ishlatilgan parametrlar:

ParametrQiymat
Sensor kuchaytirishi \(K_s\)1.5
Qo‘zg‘atuvchi kuchaytirishi \(K_e\)1
Bog‘lanish/boshqaruv koeffitsiyenti \(K\)0.0603
P-regulyator koeffitsiyenti \(K_p\)50.1
\(T_f\)1
\(K_f\)1

6.2 µm maqsad amplitudada natija qanday bo‘ldi?

6-rasmda maqsad:

\[ g_A=6.2\ \mu\mathrm{m} \]

deb tanlangan. Manbada xabar qilingan natija:

\[ A(\infty)=6.35\ \mu\mathrm{m} \]

va taxminiy chastota:

\[ f\approx22.5\ \mathrm{kHz} \]

ko‘rinishidadir. Amplituda o‘tkinchi rejimda ko‘tarilgach, maqsad qiymatidan biroz yuqoridagi barqaror sohaga yetadi.

12 µm maqsad amplitudada chastota o‘zgardimi?

7-rasmda maqsad amplituda:

\[ g_A=12\ \mu\mathrm{m} \]

ga oshirilgan. Barqaror amplituda:

\[ A(\infty)=11.8\ \mu\mathrm{m} \]

va xabar qilingan chastota:

\[ f\approx22.7\ \mathrm{kHz} \]

bo‘lgan.

Tadqiqotchilar 6.2 va 12 µm tajribalarini taqqoslab, amplituda ma’lumotnomasidagi o‘zgarish chastotaga sezilarli ta’sir qilmaganini va u mexanik tizimning tabiiy chastotasiga bog‘liq qolganini ta’kidlaydi.

Elastiklik koeffitsiyenti o‘zgartirilganda nima bo‘ldi?

Buzuvchi ta’sirni ifodalash uchun holat modelidagi elastiklik bilan bog‘liq koeffitsiyent:

\[ 487.8\rightarrow400 \]

ga o‘zgartirilgan.

Manba buni “%30” o‘zgarish deb ataydi. Biroq ikki son orasidagi kamayish:

\[ \frac{487.8-400}{487.8}\times100 \approx18.0\% \]

bo‘lgani sababli, manba matnidagi %30 ifodasi berilgan sonlarga mos kelmaydi.

Bu holatda \(g_A=10\) µm maqsad uchun 8-rasmda berilgan natija:

\[ A(\infty)\approx9.8\ \mu\mathrm{m} \]

va:

\[ f_0=20\ \mathrm{kHz} \]

bo‘lgan.

Tadqiqotchilar buni mexanik tizim parametri o‘zgarganda generator yangi rezonans chastotasini kuzatishiga qaramay amplitudani ma’lumotnoma qiymatiga yaqin saqlash mumkinligining belgisi sifatida talqin qiladi.

Nega chiziqli generator yetarli deb hisoblanmadi?

Maqola izohiga ko‘ra, chiziqli generatordagi konservativlik:

\[ B-DK_sK_eK=0 \]

tengligi bajarilishiga bog‘liq. Ishqalanish/so‘nish koeffitsiyenti o‘zgarganda bu muvozanat buzilishi va amplituda boshqaruvida barqaror xato paydo bo‘lishi mumkin.

Shu sababli tadqiqotchilar ikkinchi yechim sifatida rele turidagi o‘z-o‘zidan tebranuvchi boshqaruvni taklif qiladi.

Rele turidagi boshqaruv qonuni qanday ishlaydi?

Taklif etilgan boshqaruv algoritmi tezlik ishorasiga qarab kuch ishorasini o‘zgartiradi:

\[ F(t)= \begin{cases} -G_A, & \dfrac{dx}{dt}<0,\\[6pt] +G_A, & \dfrac{dx}{dt}>0. \end{cases} \]

Bu usul tizimni yagona ideal so‘nishsiz differensial tenglamaga majburan keltirmasdan, ikki barqaror majburiy harakat qismining birlashuvidan yopiq faza trayektoriyasini hosil qilishni maqsad qiladi.

Faza portretlari nimani ko‘rsatadi?

10-rasmda \(g_A=-10\) va \(g_A=+10\) majburiy harakatlari uchun ikki alohida spiral faza portreti berilgan. Tadqiqotchilar yondashuvida rele boshqaruvi ushbu ikki harakat sohasi orasida almashib, yakunda yopiq trayektoriya hosil qiladi.

Tadqiqotda yakuniy faza portreti ellipsga o‘xshash yopiq egri chiziqqa yaqinlashishi ko‘rsatilgan. Tadqiqotchilar bu yopiq trayektoriyani o‘z-o‘zidan tebranish davom etayotgani va tizim samarali ravishda konservativ harakat qilayotganining belgisi sifatida talqin qiladi.

11 va 12-rasmlardagi manba ichki tartib nomuvofiqligi

Matnda “11-rasm rele turidagi boshqaruv tizimining MATLAB simulyatsiya sxemasini, 12-rasm esa yakuniy faza portretini ko‘rsatadi” mazmunidagi izoh mavjud. Biroq nashr etilgan rasm taglavhalarida buning aksi ko‘rinadi: 11-rasm “Final phase portrait”, 12-rasm esa MATLAB modellashtirish sxemasi deb belgilangan.

Shu sababli Verianla bayonida rasm taglavhalaridagi ko‘rinadigan mazmun asos qilib olingan va matndagi tartib nomuvofiqligi alohida qayd etilgan.

Rele turidagi generatorning yakuniy natijasi

13-rasmda:

\[ g_A=10\ \mu\mathrm{m}, \qquad k_p=1.8 \]

uchun xabar qilingan barqaror amplituda:

\[ A=10.2\ \mu\mathrm{m} \]

va chastota:

\[ f=22.5\ \mathrm{kHz} \]

deb berilgan.

Verianla Live: Model sharoitlarida maqsad va olingan tebranish qiymatlari

Quyidagi ko‘rinadigan jadval tadqiqotda ochiq berilgan simulyatsiya natijalarini taqqoslaydi. Chastota va amplitudalar manbada xabar qilingan holda keltirilgan; manbadagi chastota masshtabi muammosiga oid texnik eslatma alohida tushuntirilgan.

Simulyatsiya shartiMaqsad amplituda (µm)Haqiqiy/barqaror amplituda (µm)Xabar qilingan chastota (kHz)Manba
Chiziqli generator – birinchi ma’lumotnoma6.26.35≈22.56-rasm
Chiziqli generator – ikkinchi ma’lumotnoma1211.8≈22.77-rasm
Elastiklik koeffitsiyenti buzuvchisi10≈9.8208-rasm
Rele turidagi generator, \(k_p=1.8\)1010.222.513-rasm
 

Verianla Live eslatmasi: Ushbu komponent manba maqoladagi MATLAB grafiklarining nusxasi emas. U tadqiqot matni va rasm izohlarida ochiq berilgan sonli natijalardan tayyorlangan mustaqil taqqoslash taqdimotidir. Ko‘rinadigan HTML jadvali ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.

Natijalar sirt sifatini haqiqatan tasdiqlaydimi?

Yo‘q; tadqiqot sirt sifatini bevosita o‘lchamaydi. Tadqiqotchilar boshqaruv tizimi amplituda va rezonans xatti-harakatini barqarorroq saqlashi ishlov berilgan sirt sifatini yaxshilash salohiyatiga ega ekanini bildiradi.

Biroq tadqiqotda ishlov berilgan detallarda Ra, Rz yoki shunga o‘xshash sirt g‘adir-budurligi qiymatlari, asbob yeyilishi, kesish kuchi, harorat, geometrik tolerans, mikrostruktura yoki yoriq hosil bo‘lishi o‘lchanmagan. Shu sababli “sirt sifati yaxshilandi” degan ifoda ushbu tadqiqotning bevosita tajribaviy topilmasi emas.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

  • VCP tizimini ikkinchi tartibli mexanik tebranish modeli va qayta aloqa tuzilmasi bilan MATLAB/Simulinkda modellashtirish mumkin.
  • Chiziqli qayta aloqa modeli tanlangan simulyatsiya sharoitlarida turli amplituda ma’lumotnomalarida o‘xshash xabar qilingan rezonans chastotalarini saqlay oladi.
  • Elastiklik bilan bog‘liq model koeffitsiyenti o‘zgartirilganda tizimning xabar qilingan ish chastotasi 22 kHz atrofidan 20 kHz ga siljiydi, amplituda esa 10 µm ma’lumotnomasiga yaqin qoladi.
  • Rele turidagi boshqaruv simulyatsiyasi faza tekisligida yopiq trayektoriyaga yaqinlashuvchi uzluksiz tebranish xatti-harakatini ko‘rsatadi.
  • Rele modelida \(g_A=10\) µm va \(k_p=1.8\) uchun 10.2 µm amplituda va 22.5 kHz chastota xabar qilingan.

Tadqiqot hali ko‘rsatmagan natijalar

  • Boshqaruv tizimi haqiqiy ultratovushli kesish dastgohida tasdiqlanmagan.
  • Haqiqiy detalda sirt sifati oshgani o‘lchanmagan.
  • Kesish kuchining kamayishi ushbu tadqiqotning yangi tajribaviy natijasi emas.
  • Asbob umri, energiya sarfi yoki unumdorlikdagi o‘zgarish o‘lchanmagan.
  • Turli qattiq va mo‘rt materiallarda qiyosiy fizik sinov o‘tkazilmagan.
  • Model parametrlari noaniqligi yoki shovqinga nisbatan tizimli sezgirlik tahlili berilmagan.
  • Chastota koeffitsiyentlari bilan kHz ko‘rinishida xabar qilingan natijalar orasidagi masshtab nomuvofiqligi tushuntirilmagan.

Tadqiqotning usuli va topilmalari

Tadqiqot dizayni

Tadqiqot ultratovushli tebranishli kesish jarayonining mexanik tebranish tizimini matematik modellashtiradigan va ikki boshqaruv yondashuvini MATLAB/Simulink muhitida baholaydigan modellashtirish va simulyatsiya tadqiqotidir.

Asosiy tadqiqot doirasida haqiqiy material namunasi, tajribaviy nazorat guruhi yoki fizik kesish sinovi mavjud emas. Manbaning kirish qismidagi ultratovushli kesish afzalliklari va turli materiallarga oid natijalar oldingi adabiyotlardan keltirilgan.

Boshqariladigan o‘zgaruvchilar

O‘zgaruvchiBelgiTadqiqotdagi maqsad
Tebranish amplitudasi\(A\)Ma’lumotnoma \(g_A\) qiymatida ushlab turish
Generator chastotasi\(f_g\)VCP rezonans chastotasiga yaqin ushlab turish
Rezonans chastotasi\(f_R\)Mexanik tizim parametrlari o‘zgarganda uni kuzatish
Kesish tezligi\(V\)Manbada keltirilgan \(V/V_c\approx1/3\) shartiga ko‘ra sozlash

Mexanik model parametrlari

Asosiy mexanik parametrlar:

  • \(m\): ekvivalent tebranish massasi,
  • \(c\): ishqalanish/so‘nish koeffitsiyenti,
  • \(k\): elastiklik koeffitsiyenti,
  • \(F(t)\): generatorning mexanik tizimga qo‘llaydigan boshqaruv kuchi,
  • \(x(t)\): tizimning muvozanat holatiga nisbatan siljishi.

Chiziqli generator natijalari

Maqsad amplitudaXabar qilingan haqiqiy amplitudaXabar qilingan chastotaIzoh
6.2 µm6.35 µm≈22.5 kHzAmplituda maqsadga yaqin barqaror sohaga yetadi.
12 µm11.8 µm≈22.7 kHzMa’lumotnoma oshganda xabar qilingan rezonans chastotasi taxminan shu sohada qoladi.

Ikki model sharoitida maqsad amplituda taxminan ikki barobar o‘zgartirilganiga qaramay, xabar qilingan chastota atigi 22.5 dan 22.7 kHz gacha o‘zgaradi. Bu mualliflar amplituda sozlamasi tabiiy rezonansni kuzatishni buzmasligi haqidagi loyihalash maqsadini qo‘llab-quvvatlash uchun ishlatgan asosiy natijalardan biridir.

Parametr buzuvchisi natijasi

Model koeffitsiyentiBoshlang‘ichBuzuvchi ta’sirdan keyinMaqsad amplitudaNatija
Elastiklik bilan bog‘liq holat koeffitsiyenti487.840010 µmA≈9.8 µm, f≈20 kHz

Maqola o‘zgarishni %30 deb atagan bo‘lsa-da, berilgan sonlardagi kamayish taxminan %18 dir. Verianla jadvalda manbadagi xom koeffitsiyentlarni keltiradi va xato ko‘ringan foizni yangi ma’lumot sifatida ishlatmaydi.

Rele turidagi boshqaruv tizimi

Rele tizimi tezlik ishorasiga bog‘liq holda \(+G_A\) va \(-G_A\) o‘rtasida almashadi. Boshqaruv tuzilmasi muayyan \(B-DK_sK_eK=0\) tenglamasining doimiy bajarilishiga bog‘liqlikni kamaytirishni maqsad qiladi.

Manbada yakuniy model uchun:

ParametrQiymat
Maqsad amplituda \(g_A\)10 µm
Regulyator koeffitsiyenti \(k_p\)1.8
Haqiqiy amplituda10.2 µm
Xabar qilingan chastota22.5 kHz

Manbada ishqalanish va elastiklik buzuvchisi o‘rtasidagi farq

Maqolaning chiziqli generator bo‘limida ochiq ko‘rsatilgan buzuvchi ta’sir misolida elastiklik bilan bog‘liq koeffitsiyent 487.8 dan 400 ga o‘zgartirilgan. Bunga qarshi, natijalar bo‘limida kompyuter simulyatsiyasi “ishqalanish koeffitsiyenti o‘zgarganda” konservativlikni saqlashi aytiladi.

Manbada ishqalanish koeffitsiyentining qaysi boshlang‘ich va yakuniy qiymatlar orasida o‘zgartirilganini ko‘rsatadigan alohida sonli sinov aniq berilmagani uchun, Verianla natijalar bo‘limidagi bu ifodani bevosita tasdiqlangan alohida simulyatsiya natijasi sifatida kengaytirmaydi.

Faza portreti natijasi

Rele boshqaruvi ostida modelning faza trayektoriyasi o‘tkinchi spiral xatti-harakatdan yopiq elliptik trayektoriyaga yaqinlashadi. Manba buni doimiy amplitudali o‘z-o‘zidan tebranish va konservativ harakatning belgisi sifatida talqin qiladi.

Biroq yopiq faza portreti o‘z-o‘zicha real kesish vaqtida mexanik barqarorlik, sirt sifati yoki asbob chidamliligining tasdig‘i emas; u faqat matematik modelning holat fazosidagi dinamik xatti-harakatini ko‘rsatadi.

Statistik tahlil

Tadqiqotda tajriba takrorlari, xato chiziqlari, standart og‘ishlar, ishonch oraliqlari, gipoteza sinovlari yoki statistik ahamiyat tahlili xabar qilinmagan. Natijalar deterministik MATLAB/Simulink model chiqishlari orqali taqdim etilgan.

Tajribaviy tasdiqlash cheklovi

Tadqiqotda simulyatsiya natijasi fizik prototip bilan taqqoslangan tajriba mavjud emas. Generator chiqishini osilloskop yoki spektr analizatori bilan o‘lchash, pyezoelektrik o‘zgartirgichda haqiqiy chastota/amplituda kuzatuvi, yuk ostida rezonans skanerlash va ishlov berilgan detallarning sirt tahlili xabar qilinmagan.

Manba va usul eslatmasi

Asl sarlavhaSynthesis of ultrasonic frequency generator in automatic control system of vibration cutting process
MualliflarImran Yolchuyev; Toghrul Karimli; Aftandil Mammadov
Mas’ul muallifAftandil Mammadov
Hammuallif birinchi muallifManbada teng birinchi mualliflik bayonoti mavjud emas.
JurnalSound & Vibration
Jild / son / maqola60(3) / 4079
Nashr yili2026
DOI10.59400/sv4079
Maqolaning qabul qilinishi emas, kelib tushgan sana25-fevral 2026
Tahrir sanasi5-aprel 2026
Qabul qilingan sana9-aprel 2026
Onlayn nashr sanasi17-iyun 2026
NashriyotAcademic Publishing Pte. Ltd.
Manba turiTaqrizdan o‘tgan tadqiqot maqolasi; asosiy yangi natijalar modellashtirish va MATLAB/Simulink simulyatsiyasiga asoslangan.
LitsenziyaCreative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
Rasmiy DOI havolasihttps://doi.org/10.59400/sv4079
Rasmiy jurnal sahifasiSound & Vibration, Volume 60, Issue 3 (2026)

Mualliflar muassasalari

  1. Imran Yolchuyev: Department of Mechatronics, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Azerbaijan Technical University, Baku 1073, Azerbaijan.
  2. Toghrul Karimli: Department of Avionics, Faculty of Air Transport, National Aviation Academy, Baku 1045, Azerbaijan.
  3. Aftandil Mammadov: Department of Avionics, Faculty of Air Transport, National Aviation Academy, Baku 1045, Azerbaijan.

Mualliflar hissasi

Manba bayonotiga ko‘ra, konseptuallashtirish va nazorat Imran Yolchuyev hamda Toghrul Karimli; dasturiy ta’minot va resurslar Aftandil Mammadov; tasdiqlash uchala muallif; formal tahlil va tahrir Aftandil Mammadov; tadqiqot va ma’lumotlarni tartibga solish Imran Yolchuyev hamda Toghrul Karimli; dastlabki qo‘lyozma Imran Yolchuyev; vizualizatsiya Aftandil Mammadov tomonidan amalga oshirilgan.

Moliyalashtirish va manfaatlar to‘qnashuvi

Mualliflar tadqiqot tashqi moliyalashtirish olmaganini bildirgan. Manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligi e’lon qilingan.

Ma’lumotlarning mavjudligi

Manbaning ma’lumotlar mavjudligi bayonotida tadqiqot topilmalarini qo‘llab-quvvatlovchi ma’lumotlar maqola ichida mavjudligi aytiladi. Alohida ochiq ma’lumot ombori yoki MATLAB/Simulink model fayli havolasi berilmagan.

Sun’iy intellektdan foydalanish bayonoti

Mualliflar maqolani tayyorlashda sun’iy intellekt vositalaridan foydalanilmaganini bildirgan.

Litsenziya va tasvirdan foydalanish eslatmasi

Tadqiqot CC BY 4.0 litsenziyasi bilan nashr etilgan. Litsenziya tegishli iqtibos keltirish va kiritilgan o‘zgarishlarni ko‘rsatish sharti bilan materialni ulashish va moslashtirishga ruxsat beradi. Ushbu Verianla versiyasida manba rasmlari majburiy ravishda aynan ko‘chirilmagan; matematik tuzilmalar va ochiq xabar qilingan sonli natijalar original HTML bayoni bilan yetkazilgan.

Manba ichidagi ilmiy va tahririy nazorat eslatmalari

Chastota masshtabi: Manbada berilgan uzatish funksiyasi va holat fazosi koeffitsiyentlari standart SI vaqt masshtabida o‘qilganda taxminan 22 rad/s tabiiy burchak chastotaga mos keladi, natija grafiklarida esa 20–22.7 kHz xabar qilinadi. Manba ushbu taxminan uch tartibli masshtab farqini tushuntiradigan normallashtirish yoki vaqt o‘zgartirishini taqdim etmaydi.

Holat fazosi koeffitsiyentlari: Uzatish funksiyasini bevosita normallashtirish orqali topilgan koeffitsiyentlar bilan maqolada berilgan 487.8, 8.8195 va 97.56 koeffitsiyentlari aynan bir xil emas. Farqlarning manbai tushuntirilmagan.

Foizli o‘zgarish: Manba 487.8 dan 400 ga o‘zgarishni %30 deb ataydi; berilgan sonlarga ko‘ra kamayish taxminan %18 dir.

Rasm raqamlari: 11-rasm va 12-rasmning asosiy matndagi izoh tartibi bilan nashr qilingan rasm taglavhalaridagi tartib bir-biriga teskari.

Buzuvchi parametr: Ko‘rinadigan sonli buzuvchi sinovda elastiklik bilan bog‘liq koeffitsiyent o‘zgartirilgan, natijalar bo‘limida esa ishqalanish koeffitsiyentining o‘zgarishiga oid umumiy natija ifodalangan. Alohida va aniq ishqalanish koeffitsiyenti simulyatsiya parametrlar to‘plami berilmagan.

Ilmiy talqin chegarasi

Tadqiqotning asosiy hissasi ultratovushli tebranishli kesishdagi mexanik rezonansni kuzatishga qaratilgan chiziqli va rele turidagi generator boshqaruv arxitekturalarini matematik qurish va MATLAB/Simulink muhitida namunaviy dinamik natijalarni ko‘rsatishdir.

Tadqiqot fizik generator prototipi, pyezoelektrik o‘zgartirgich yoki haqiqiy dastgohning tajribaviy tavsifini o‘z ichiga olmaydi. Shu sababli simulyatsiyada ko‘rilgan amplituda va chastota xatti-harakatlari haqiqiy yuk, harorat, asbob yeyilishi, elektron to‘yinganlik, sensor shovqini, pyezoelektrik nochiziqlilik va detal o‘zgaruvchanligi sharoitlarida aynan saqlanishi hali ko‘rsatilmagan.

Ayniqsa, sirtga ishlov berish sifatining yaxshilanishi tadqiqot nazarda tutgan ehtimoliy qo‘llash natijasidir; sirt g‘adir-budurligi yoki sifat ko‘rsatkichi o‘lchanmagani uchun uni bevosita tasdiqlangan ishlab chiqarish samaradorligi sifatida taqdim etmaslik kerak.

Ushbu Verianla mazmunining ilmiy bayoni yuklangan tadqiqotning tenglamalari, MATLAB/Simulink modellari, 1–13-rasm natijalari va mualliflarning o‘z talqinlariga asoslangan. Bibliografik tasdiqdan tashqari manbada bo‘lmagan yangi tajribaviy ma’lumot qo‘shilmagan; ko‘rinadigan sonli yoki matematik nomuvofiqliklar jim tuzatilish o‘rniga ochiq ko‘rsatilgan.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati