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 / Uzoq yurishli harakatlar va yaxshilangan ekspluatatsion xususiyatlarga ega koordinata mexanizmi uchun pozitsion pnevmatik aktuator ishlab chiqilishi
Muhandislik

Uzoq yurishli harakatlar va yaxshilangan ekspluatatsion xususiyatlarga ega koordinata mexanizmi uchun pozitsion pnevmatik aktuator ishlab chiqilishi

Tadqiqotchilar uzoq masofali koordinata harakatlarida elektr chiziqli modullarga muqobil bo‘lishi mumkin bo‘lgan pozitsion pnevmatik aktuator ishlab chiqdilar.

12/08/2026  Veri Anla 9 marta ko‘rildi
Uzoq yurishli harakatlar va yaxshilangan ekspluatatsion xususiyatlarga ega koordinata mexanizmi uchun pozitsion pnevmatik aktuator ishlab chiqilishi

Tadqiqotchilar uzoq masofali koordinata harakatlarida elektr chiziqli modullarga muqobil bo‘lishi mumkin bo‘lgan pozitsion pnevmatik aktuator ishlab chiqdilar. Tizim shtoksiz pnevmatik silindrni, teshikli rels bilan birga ishlaydigan kontaktsiz ko‘p funksiyali oqim sensori va tashqi pnevmatik tormozlash qurilmasini yagona boshqaruv arxitekturasida birlashtiradi. Jismoniy tajriba qurilmasida 400 mm yurishli va 40 mm porshen diametrli silindr ishlatilgan bo‘lsa, uzoqroq yurishdagi xatti-harakat matematik model orqali o‘rganilgan. Tajribaviy va hisoblangan siljish, tezlik hamda bosim natijalari orasidagi maksimal farq %18 dan oshmagani bildirilgan. Hisoblash tajribalarida 6 m yurishda pozitsiyalash xatosi 25, 40 va 63 mm porshen diametrlari uchun mos ravishda 150, 174 va 189 µm deb topilgan. Shu bilan birga 6 m yurish natijalari jismonan 6 m lik qurilmada tasdiqlanmagan; uzoq yurish bog‘lanishlari kelajakda tajribaviy ravishda tekshirilishi kerakligi tadqiqotning o‘zida qayd etilgan.

Ishlab chiqilgan tizimning asosiy g‘oyasi aktuatorni butun harakat davomida juda past tezlikda yuritish o‘rniga tez harakat, boshqariladigan sekinlashish, past pozitsiyalash tezligi va mexanik/pnevmatik qulflashni ketma-ket qo‘llashdir. Teshikli rels orqali hosil bo‘ladigan bosim impulslari dasturlanuvchi boshqaruvchi tomonidan sanalib, joriy holat aniqlanadi. Maqsad nuqtaga yaqinlashganda oqim qisqartiriladi, tezlik taxminan 0,025 m/s darajasiga tushiriladi va so‘ng tashqi tormozlash qurilmasi aravachani mahkamlaydi.

Tadqiqot natijalari yuk, to‘xtash koordinatasi, yurish uzunligi va porshen diametri pozitsiyalash xatosiga ta’sir qilishini ko‘rsatadi. Masalan, hisoblash natijalarida 40 mm porshen diametri uchun xato 1 m yurishda 79 µm, 3 m da 102 µm va 6 m da 174 µm gacha oshadi. Tadqiqotchilarning texnik-iqtisodiy bahosida pnevmatik yechim dastlabki investitsiya, texnik xizmat va o‘n yillik ekspluatatsiya xarajatlarida ayrim afzalliklar berishi mumkinligi bildirilgan, biroq elektr energiyasi sarfi elektr aktuatoriga nisbatan taxminan uch baravar yuqori ekani ham qayd etilgan. Shuning uchun tadqiqot faqat “pnevmatika arzonroq” degan xulosani bermaydi; energiya, texnik xizmat va uskuna xarajatlari o‘rtasidagi murosani ko‘rsatadi.

Turkiya nuqtayi nazaridan baholash: Tadqiqot Turkiyada o‘tkazilmagan va berilgan xarajatlar hamda ekspluatatsiya sharoitlarini Turkiyaga bevosita ko‘chirish mumkin emas. Shunga qaramay, uzoq yurishli koordinata stollari, avtomatlashtirilgan saqlash tizimlari, ishlov berish markazlari va shunga o‘xshash sanoat avtomatlashtirish tizimlari nuqtayi nazaridan o‘rganish mumkin bo‘lgan muhandislik yondashuvini taqdim etadi. Turkiyadagi ehtimoliy qo‘llanmalar uchun siqilgan havo ishlab chiqarish xarajati, texnik xizmat infratuzilmasi, maqsad yurish va yuk profili, ishlatiladigan uskunalarning mavjudligi hamda mahalliy mashina xavfsizligi talablari alohida tasdiqlanishi kerak. Tadqiqot Turkiyadagi real korxonada iqtisodiy ustunlikni yoki 6 m yurishda dala sharoitidagi ishlashni isbotlamaydi.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Pnevmatik aktuatorlarning yuqori harakat tezligi, nisbatan sodda tuzilishi va sanoatda foydalanish salohiyatiga qaramay, aniq pozitsiyalashda asosiy qiyinchilik mavjud: havo siqiluvchan oqimdir. Silindrning ikki kamerasidagi bosim o‘zgarishi, oqim cheklovlari va termodinamik jarayonlar sababli aravachani ma’lum koordinatada yuqori aniqlik bilan to‘xtatish elektr chiziqli yuritmalarga qaraganda murakkabroq bo‘ladi.

Tadqiqotchilar ayniqsa 3 m dan katta yurishlarni nishonga olgan. Tadqiqotda ko‘rib chiqilgan avvalgi yechimlarning katta qismi 3 m gacha bo‘lgan an’anaviy silindrlarga qaratilgani; uzoqroq harakatlarda maxsus silindr, yo‘naltirgich va boshqaruv uskunalari zarurati tizimni murakkablashtirishi ta’kidlanadi.

Shu sababli tadqiqotning maqsadi faqat yangi silindr ishlab chiqish emas. Tadqiqot uchta komponentni birgalikda ko‘rib chiqadi:

  • Shtoksiz asosiy pnevmatik silindr,
  • holatni bosim impulslari orqali aniqlaydigan ko‘p funksiyali oqim sensori,
  • maqsad koordinatada yakuniy mahkamlashni bajaradigan tashqi tormozlash qurilmasi.

Pozitsiyalash sikli qanday ishlaydi?

Tadqiqotda ideallashtirilgan harakat A–F nuqtalari bilan aniqlangan tezlik–siljish trayektoriyasiga bo‘linadi. Aktuator avval tezlashadi, barqaror yuqori tezlik hududiga yetadi, maqsadga yaqinlashganda sekinlashadi, past pozitsiyalash tezligida harakat qiladi va nihoyat tormozlanib to‘xtaydi.

Pozitsiyalash hududida bosib o‘tilgan umumiy yo‘l quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:

\[ L_{pz}=L_{pz1}+L_{pz2}+L_{pz3}+L_{tp} \]

Bu yerda \(L_{pz}\) sekinlashish boshlanishidan to‘liq to‘xtashgacha bosib o‘tilgan umumiy pozitsiyalash masofasini; \(L_{pz1}\), \(L_{pz2}\) va \(L_{pz3}\) turli kommutatsiya nuqtalarini; \(L_{tp}\) esa maqsad koordinata bilan haqiqiy to‘xtash orasidagi pozitsiyalash xatosini ifodalaydi.

Pozitsiyalash xatosi manbada quyidagicha aniqlangan:

\[ L_{tp}=L_{k.z.}-L_{k.ost} \]

\(L_{k.z.}\) istalgan to‘xtash koordinatasi, \(L_{k.ost}\) esa haqiqiy to‘xtash koordinatasidir. Demak, bu yerda mikrometrda berilgan qiymatlar qancha kichik bo‘lsa, haqiqiy holat maqsadga shuncha yaqin bo‘ladi.

Verianla Live: Pozitsion harakat siklining besh bosqichi

Bu jarayon tadqiqotning hisoblash tajribasida aniqlangan tipik siklni ko‘rsatadi. Bosqichlar manbada berilgan tartibda saqlangan; oraga yangi fizik bosqich qo‘shilmagan.

BosqichIzohManba
1. TezlanishBosim kamerasi taxminan 6 bar darajasiga chiqadi; aravacha tezligi 0 dan taxminan 0,26 m/s gacha oshadi.Hisoblash tajribasi, 5-rasm va tegishli izoh
2. Barqaror harakatBosim kamerasi taxminan 5 bar darajasida bo‘ladi va aravacha taxminan 0,26 m/s tezlikda harakatlanadi.Hisoblash tajribasi, 5-rasm va tegishli izoh
3. SekinlashishBosim va chiqarish tomonidagi bosimlar o‘zgarar ekan, aravacha tezligi taxminan 0,26 m/s dan 0,025 m/s gacha kamaytiriladi.Hisoblash tajribasi, 5-rasm va tegishli izoh
4. Pozitsiyalash tezligiAravacha maqsad koordinataga taxminan 0,025 m/s past tezlikda yaqinlashadi.Hisoblash tajribasi, 5-rasm va tegishli izoh
5. Tormozlash va to‘xtashBoshqaruv sxemasi tormozlash holatiga o‘tadi va tashqi pnevmatik tormoz qurilmasi aravachani mahkamlaydi.Hisoblash tajribasi va texnik sxema izohi
 

Verianla Live: Vizualizatsiya yuqoridagi ko‘rinadigan ilmiy ma’lumot jadvalidan brauzerda yaratiladi. Jadval ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.

Oqim sensori holatni qanday aniqlaydi?

Asosiy harakat elementi PC1 deb nomlangan shtoksiz pnevmatik silindrdir. Aravachaning harakati ayni paytda ko‘p funksiyali oqim sensori bilan mexanik tarzda bog‘langan. Tizim bo‘ylab teshiklari bo‘lgan rels va NU deb nomlangan soplo ishlatiladi. Soplo teshiklar ustidan o‘tganda pnevmatik bosim impulslari hosil bo‘ladi. Bosim sensorlari bu impulslarni elektr signallariga aylantiradi va dasturlanuvchi boshqaruvchi impulslarni sanab, aravachaning joriy koordinatasini aniqlaydi.

Maqsad koordinataga yaqinlashganda harakat yo‘nalishiga qarab D2 yoki D4 yo‘nalish klapani kommutatsiya qilinadi. T1 + D2 va T2 + D4 bo‘g‘ish elementlari oqimni cheklab, aktuatorning pozitsiyalash tezligiga o‘tishini ta’minlaydi. Maqsad koordinata va tormozlash uchun mos past tezlik sharti yuzaga kelganda asosiy D1 taqsimlagichi ta’minot va chiqarish liniyalarini yopish holatiga o‘tadi. D3 orqali oqim sensorining boshqaruv liniyasidagi bosim o‘zgartiriladi va D5 tomonidan boshqariladigan PC2–PC3 tashqi tormoz elementlari ishga tushadi.

Dinamik model nimani hisoblaydi?

Asosiy silindr harakati porshenning ikki tomonidagi bosim farqi bilan ishqalanish, qarshilik, siqilish va tormozlash kuchlarini birgalikda o‘z ichiga oluvchi ikkinchi tartibli harakat tenglamasi orqali modellashtirilgan. Manbadagi asosiy harakat tenglamasi quyidagi tuzilishga ega:

\[ m\frac{d^2x}{dt^2} = S(p_1-p_2) - F_{vf}\operatorname{sign}\left(\frac{dx}{dt}\right) - k_{vt}\frac{dx}{dt} - F_y - F_{str} - F_{ex}\operatorname{sign}\left(\frac{dx}{dt}\right) - F_t \]

Bu yerda \(m\) harakatlanuvchi massani, \(S\) samarali porshen maydonini, \(p_1\) va \(p_2\) silindr kameralaridagi bosimlarni, \(k_{vt}\) yopishqoq ishqalanish koeffitsiyentini va \(F_t\) tormozlash kuchini o‘z ichiga olgan kuch hadlaridan birini ifodalaydi. Manbaning 3-tenglamadan keyingi belgilar izohida \(F_{vf}\) uchun takrorlangan va bir-biriga ustma-ust tushadigan ta’riflar mavjudligi sababli belgilar yashirincha qayta nomlanmagan.

Tormoz kuchi manbada prujina siqilishi va ishqalanish koeffitsiyenti bilan bog‘lanadi:

\[ F_b=\mu\,c_{pr\,b}(x_{0b}-x_b) \]

Tormoz silindrining harakati ham prujina kuchi, pnevmatik bosim, tashqi qarshilik va yopishqoq qarshilik komponentlarini o‘z ichiga olgan alohida dinamik tenglama bilan modellashtiriladi. Manba matnida ushbu koeffitsiyent formulada \(c_{pr\,b}\), izohda esa \(c_{sp\,b}\) shakllarida ishlatilgani tahririy belgi nomuvofiqligidir; bu yerda manbada ko‘rinadigan shakl saqlangan.

Model shu bilan cheklanmaydi. Birinchi termodinamik qonunga asoslanib silindr va oqim yo‘llaridagi bosimlar uchun chiziqli bo‘lmagan differensial tenglamalar tuzilgan; shuningdek D1–D5 taqsimlagich zolotniklarining mexanik harakatlari alohida tenglamalar bilan ifodalangan. Tormozlash qarorida ishlatiladigan Boolean shart manbada joriy koordinata maqsad koordinataga yetganda va aktuator tezligi 0,025 m/s yoki undan pastga tushganda faollashadigan boshqaruv mantiqi sifatida ta’riflangan.

Model qaysi farazlarga tayanadi?

  • Tizim bir massali mexanik model sifatida qabul qilingan.
  • Ta’minot bosimi va havo harorati katta hajmli qabul qiluvchi va bosim regulyatori tufayli doimiy qoladi deb faraz qilingan.
  • Qisqa pozitsiyalash vaqti sababli termodinamik jarayonlar adiabatik deb qabul qilingan.
  • Ish bosimi 10 bar dan oshmagani uchun siqilgan havo ideal gaz sifatida modellashtirilgan.
  • Kichik sizishlar sizish koeffitsiyenti orqali hisobga olingan.
  • Moylangan harakatlanuvchi birikmalarda quruq ishqalanish alohida hisobga olinmagan.

Ushbu farazlar modelni hisoblash mumkin bo‘lishini ta’minlaydi; ammo real tizimdagi barcha ishqalanish va chiziqli bo‘lmagan ta’sirlar aynan ifodalanganini anglatmaydi. Tadqiqotchilar tajriba–model o‘rtasidagi eng katta farq ayniqsa o‘tkinchi rejimlarda ko‘rinishini ham ishqalanish va ayrim chiziqli bo‘lmagan xatti-harakatlarning soddalashtirilishi bilan bog‘laydi.

Tajriba qurilmasi qanday tuzilgan?

Tajriba stendining asosiy aktuatori Camozzi 52G2P40A0400 shtoksiz pnevmatik silindridir. Silindr yurishi 400 mm, porshen diametri 40 mm. Bu tafsilot muhim: maqolaning uzoq yurish maqsadi 6 m gacha uzaysa ham, jismoniy tasdiqlash stendi 0,4 m yurishdan foydalanadi.

Oqim sensorining oqim xatti-harakatini nazorat qilishda Camozzi MF4008-10-R-BV-A oqim sensori va Camozzi SWCN-P10-P3-2 bosim sensorlari ishlatilgan. Aravachaning haqiqiy harakatini mustaqil kuzatish va oqim sensorining holat ma’lumotini taqqoslash uchun New Hong OVW6-10-2HC enkoderi referens sensori sifatida xizmat qilgan. Sensor ma’lumotlari Modbus registrlarida saqlangan, kompyuter bilan boshqaruvchi o‘rtasidagi aloqa W5500 interfeysi orqali amalga oshirilgan.

Elektron boshqaruv bloki uchun asosiy matnda GD32F103VET6 mikrokontrolleri va GigaDevice ishlab chiqaruvchisi ko‘rsatilgan. Bunga qarshi tadqiqotning 7-rasm izohida STM32F103VET6 va STMicroelectronics nomi keltirilgan. Bular bir xil identifikatsiya emas; manbadagi ushbu nomuvofiqlik yashirincha bartaraf etilmagan.

Tajriba–model mosligi qay darajada?

Hisoblangan va tajribaviy siljish, tezlik hamda bosim egri chiziqlari ayni asosiy harakat bosqichlarini ko‘rsatgan: tezlanish, barqaror harakat, sekinlashish va to‘xtash. Tadqiqotchilar maksimal farq %18 dan oshmaganini bildiradi. Ishlatilgan nisbiy farq ifodasi quyidagicha:

\[ a=\frac{a_t-a_e}{a_e}\times100\% \]

Bu yerda \(a_e\) tajribaviy tadqiqotdan olingan siljish, tezlik yoki bosim qiymatini; \(a_t\) esa nazariy/model natijasini ifodalaydi. Maksimal farq o‘tkinchi rejimlarda yuzaga kelgani va bunga modelda ishqalanish hamda chiziqli bo‘lmagan ta’sirlarning soddalashtirilishi sabab bo‘lgani qayd etilgan.

Ushbu %18 qiymati “model har qanday sharoitda %82 to‘g‘ri” deb talqin qilinmasligi kerak. Manbada berilgan ifoda ko‘rib chiqilgan tajriba va model chiqishlari orasidagi maksimal nisbiy farqni belgilaydi.

Yuk ortganda pozitsiyalash qanday o‘zgaradi?

Tajribalarda aravachaga 10, 30 va 60 kg massalar biriktirilgan. Tadqiqotning o‘z bahosiga ko‘ra, 10 kg sharoitiga nisbatan 30 kg da pozitsiyalash aniqligi taxminan 1,47 baravar, 60 kg da esa taxminan 1,37 baravar yomonlashgan. Muhokama bo‘limida 10–60 kg oralig‘i uchun bu ta’sir taxminan 1,4 baravar yomonlashish sifatida umumlashtiriladi.

Bu yerda “aniqlikning yomonlashishi” maqsad koordinatadan og‘ish, ya’ni pozitsiyalash xatosining ortishini anglatadi. Ma’lumotlar 30 kg bilan 60 kg orasida oddiy va to‘liq chiziqli yomonlashishni ko‘rsatmagani sababli “massa har safar ortganda xato bir xil nisbatda oshadi” degan xulosa chiqarilmasligi kerak.

To‘xtash koordinatasi nega muhim?

To‘xtash koordinatasi bir xil maksimal harakat tezligida o‘zgartirilganda aniqlik sezilarli o‘zgargan. Tadqiqotchilar to‘xtash koordinatasini 0,10 m dan 0,22 m gacha oshirish aniqlikni taxminan 3,2 baravar yomonlashtirganini; koordinata 0,35 m gacha siljiganda esa 0,22 m sharoitiga nisbatan taxminan 2,2 baravar yaxshilanish kuzatilganini bildiradi.

Tadqiqot bu xatti-harakatni silindr bo‘shliqlarining o‘zgaruvchan hajmi, porshenning uch devorlarga nisbatan holati va bo‘g‘ish paytida chiqarish tomonida yuzaga keladigan qarshi bosim bilan bog‘laydi. Shu sababli nafaqat umumiy yurish, balki maqsadli to‘xtashning silindr bo‘ylab qayerda sodir bo‘lishi ham dizayn parametridir.

6 metr yurishda hisoblangan xato qancha?

Tadqiqotning uzoq yurish uchun eng e’tiborga molik natijasi turli porshen diametrlari bilan o‘tkazilgan hisoblash tajribasidir. Matnda 1, 3 va 6 m uchun sonli qiymatlar aniq berilgan:

Verianla Live: Yurish uzunligi va porshen diametriga ko‘ra hisoblangan pozitsiyalash xatosi

Qiymatlar tadqiqotning hisoblash tajribasidan olingan. Bular 6 m lik jismoniy tajriba qurilmasidan olingan o‘lchovlar emas. Chiziq faqat berilgan 1, 3 va 6 m hisoblash nuqtalarini birlashtiradi; oraliq masofalarda yangi o‘lchov nuqtalari mavjudligini anglatmaydi.

Maksimal yurish (m)25 mm porshen — xato (µm)40 mm porshen — xato (µm)63 mm porshen — xato (µm)TuriManba
1657985Hisoblash tajribasi14-rasm va tegishli matn
386102117Hisoblash tajribasi14-rasm va tegishli matn
6150174189Hisoblash tajribasi14-rasm va tegishli matn
 

Asosiy natija: Hisoblash modelida yurish uzaygani va porshen diametri kattalashgani sari maqsad koordinatadan og‘ish umuman ortadi. 6 m da uch diametr uchun hisoblangan xato 200 µm dan past qoladi.

Verianla Live: Vizualizatsiya yuqoridagi ko‘rinadigan ilmiy ma’lumot jadvalidan brauzerda yaratiladi. Jadval ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.

Bu jadval tadqiqotning “6 m gacha 200 µm miqyosida pozitsiyalash” da’vosining hisoblash asosini aniq ko‘rsatadi. Ammo jismoniy tajriba qurilmasi 400 mm yurish bilan qurilgani sababli 6 m ishlashni bevosita tajribaviy dalil sifatida ko‘rsatish to‘g‘ri emas. Tadqiqotchilar xulosa bo‘limida ham turli porshen diametrlarida maksimal yurish oshganda to‘xtash aniqligi qanday o‘zgarishini kelajakda tajribaviy ravishda tasdiqlash kerakligini bildiradi.

Texnik va iqtisodiy baholash nimani ko‘rsatadi?

Tadqiqotchilar pnevmatik yechimni uzoq yurishli elektromexanik chiziqli modullar bilan texnik va iqtisodiy jihatdan taqqoslab, o‘z tahlillarida quyidagi nisbatlarni bildirgan:

Taqqoslangan unsurTadqiqotda bildirilgan natijaTalqin chegarasi
Aktuatorning dastlabki narxiPnevmatik tizim taxminan 1,3 baravar arzonroqTadqiqotning o‘z iqtisodiy taqqoslashidir.
Elektr energiyasi sarfi xarajatiPnevmatik tizim taxminan 3 baravar yuqoriPnevmatik yechim energiya iste’molida ustunlik ko‘rsatmaydi.
10 yillik ta’mirlash va texnik xizmat xarajatlariPnevmatik tizim taxminan 2,6 baravar pastManba tadqiqot hisobiga bog‘liq.
10 yillik ekspluatatsiya xarajatiPnevmatik tizim taxminan 2,2 baravar pastTurli mamlakat va korxona xarajatlariga bevosita ko‘chirilmaydi.

Xulosa bo‘limida ishlab chiqilgan tizim uchun taxminan 1,7 million rubl qiymati ham beriladi. Bu qiymat tadqiqotning o‘z iqtisodiy kontekstiga tegishli; boshqa mamlakat, yil yoki ishlab chiqarish ko‘lamiga valyuta konvertatsiyasi orqali bevosita umumlashtirilmasligi kerak.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

  • Shtoksiz pnevmatik silindr, oqim orqali holatni aniqlash va tashqi tormozlash yagona pozitsion boshqaruv arxitekturasida ishlatilgan.
  • 400 mm yurishli tajriba stendida tizim harakati va sensor teskari aloqasi jismoniy ravishda sinovdan o‘tkazilgan.
  • Matematik modelning siljish, tezlik va bosim natijalari tajribaviy ma’lumotlar bilan taqqoslangan va maksimal farq %18 dan oshmagani bildirilgan.
  • Yuk va to‘xtash koordinatasining pozitsiyalash xatosiga ta’siri tajribaviy va hisoblash tadqiqotlari bilan ko‘rsatilgan.
  • Hisoblash modelida 6 m gacha yurish va 25, 40, 63 mm porshen diametrlari uchun pozitsiyalash xatolari hisoblangan.
  • Modelda 6 m yurish uchun hisoblangan xatolar 150–189 µm oralig‘idadir.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan yoki hali tasdiqlamagan natijalar

  • 6 m yurishda jismoniy tajriba bilan tasdiqlangan 150–189 µm ishlash ko‘rsatilmagan.
  • Har bir yuk, porshen diametri, bosim va sanoat ishlash sharoitida 200 µm yoki undan yaxshi aniqlik kafolatlanmaydi.
  • Model–tajriba mosligi model barcha mumkin bo‘lgan sanoat sharoitlarida ayni xato chegarasi bilan ishlashini isbotlamaydi.
  • Iqtisodiy nisbatlar barcha mamlakat va zavodlar uchun universal xarajat ustunligini anglatmaydi.
  • Elektr iste’moli nuqtayi nazaridan pnevmatik tizimning ustunligi ko‘rsatilmagan; manba aksincha yuqoriroq iste’mol xarajatini bildiradi.
  • Tadqiqot uzoq muddatli dala ishonchliligi yoki ko‘p yillik jismoniy chidamlilik tajribasini taqdim etmaydi.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Asosiy tajriba va model parametrlari

ParametrBelgi / komponentQiymatBirlik
Gaz doimiysiR287J/(kg·K)
Havo haroratiTm293K
Quvur diametridtr1, dtr20,006m
Kompressor bosimipm600.000Pa
Atmosfera bosimipa101.325Pa
Adiabatik koeffitsiyentk1,4O‘lchovsiz
Harakatlanuvchi massam10; 30; 60kg
Tashqi qarshilik kuchiFBH50N
Asosiy silindr porshen diametriD0,04m
Tormoz silindri porshen diametriDt0,04m
Yopishqoq ishqalanish koeffitsiyentikvt320N·s/m
Tajriba/model asosiy silindr yurishiL0,4m
Tormoz materiali ishqalanish koeffitsiyentikt0,4O‘lchovsiz

Jadvaldagi parametrlar matematik modelning asosiy boshlang‘ich shartlaridir. Ayniqsa \(L=0,4\) m qiymati jismoniy tasdiqlashning asosi 6 m lik silindr emas, 400 mm lik tajriba qurilmasi ekanini yana ko‘rsatadi.

Oqim sensorining dizayn parametrlari

Dizayn parametriTadqiqotda belgilangan qiymat
Soplo diametri0,8 mm
Bo‘g‘ish shaybasi diametri2 mm
Relsdagi teshiklar orasidagi masofa2 mm
Rels teshigi diametri0,8 mm
Tegishli maksimal harakat tezligi0,26 m/s gacha

Relsdagi 2 mm teshik oralig‘i tizimning manbada bildirilgan 2 mm diskret qadami bilan bog‘liq. Biroq 2 mm sensor/koordinata diskretligi bilan mikrometr miqyosidagi yakuniy to‘xtash xatosi bir xil kattalik emas; aktuator maqsadga yaqinlashganda sekinlashish va tashqi tormozlash mexanizmi alohida rol o‘ynaydi.

Harakat samaradorligi

Samaradorlik ko‘rsatkichiManbada bildirilgan qiymatKontekst
Maksimal tezlik0,26 m/s gachaTajriba va modelda ishlatilgan harakat sikli
Pozitsiyalash tezligi0,025 m/sTormozlashdan oldingi past tezlik sohasi
Annotatsiyada bildirilgan o‘rtacha tezlik0,15 m/s6 m maksimal yurish kontekstidagi umumiy samaradorlik ifodasi
Diskret qadam2 mmOqim sensori / teshikli rels tuzilishi
Umumiy mo‘ljallangan pozitsiyalash darajasi200 µm gacha xato chegarasiUzoq yurish dizayn maqsadi va hisoblash natijalari
Model–tajriba maksimal farqi%18 dan oshmaydiSiljish, tezlik va bosim taqqoslashlari

Pozitsiyalash xatosini belgilovchi asosiy o‘zgaruvchilar

Yuk: 10, 30 va 60 kg tajribalari yuk pozitsiyalashga ta’sir qilishini ko‘rsatgan. Manbadagi natijalar oddiy chiziqli yuk–xato munosabatini bermaydi; biroq 10 kg sharoitiga nisbatan yuqoriroq yuklarda xato ortgan.

To‘xtash koordinatasi: 0,10–0,35 m oralig‘idagi tadqiqotlar silindrning o‘rta va uch hududlarida turli qarshi bosim sharoitlari hosil bo‘lishi sababli xato kattaligi to‘xtash nuqtasiga bog‘liq ekanini ko‘rsatgan.

Yurish uzunligi: Hisoblash tadqiqotida yurish 1 m dan 6 m gacha uzayganda uchala porshen diametrida ham xato ortgan.

Porshen diametri: Ayni yurish uzunligida hisoblangan xato 25 mm porshen uchun eng past, 63 mm porshen uchun eng yuqori qiymatlarni bergan.

Statistika va tasdiqlash yondashuvi

Tadqiqotda hisoblash va tajribaviy natijalarni qayta ishlashda eng kichik kvadratlar usuli ishlatilgani qayd etilgan. Manbada p-qiymat, ishonch oralig‘i yoki klassik gipoteza sinovlariga tegishli α ahamiyatlilik chegarasi bildirilmagan. Shu sababli natijalar statistik ahamiyatlilik sinovi o‘tkazilgandek taqdim etilmasligi kerak.

Matematik model SimInTech 2.25.5.23 muhitida amalga oshirilgan. Biroq usul tavsifida sonli yechuvchi haqida manba ichida nomuvofiqlik mavjud: bir bo‘limda eng yaxshi natija ode15s usuli bilan olingani, hisoblash tajribasi bo‘limida esa model o‘zgaruvchan integratsiya qadamli Gear usuli bilan o‘rganilgani aytilgan. Manba bu ikki bayonotning o‘zaro munosabatini aniq muvofiqlashtirmaydi.

Qo‘llanish sohasi qanday chegaralangan?

Tadqiqotchilar potensial foydalanish sohalari qatorida CNC koordinat burg‘ulash stanoklari, avtomatik omborlar, ishlov berish markazlari, koordinata stollari, robotlashtirilgan stanoklar va avtomatik ishlab chiqarish liniyalarini sanab o‘tadi. Tadqiqotda ayniqsa taxminan 0,1 mm gacha aniqlik talabi va 6 m gacha yurish oralig‘i maqsadli qo‘llanish sohasi sifatida muhokama qilinadi.

Biroq bu qo‘llanish ro‘yxati yuqoridagi barcha mashinalarda uzoq muddatli dala sinovi o‘tkazilganini anglatmaydi. Jismoniy tadqiqot nazorat qilinadigan tajriba stendida bajarilgan, uzoq yurish qismi matematik model orqali kengaytirilgan.

Manba va Usul Haqida Izoh

To‘liq asl tadqiqot nomi: Positional Pneumatic Actuator Development for a Coordinate Mechanism with Long-Stroke Movements and Improved Operational Characteristics

Mualliflar va asl tartib: Daniil A. Korotych; Vyacheslav I. Grishchenko; Alexey N. Beskopylny.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi muallif yoki teng hissa belgisi ko‘rsatilmagan.

Mas’ul muallif: Alexey N. Beskopylny.

Muassasalar: Daniil A. Korotych va Vyacheslav I. Grishchenko — Department of Hydraulics, Hydro Pneuma Automatics and Thermal Processes, Faculty of Automation, Mechatronics and Control, Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russia. Alexey N. Beskopylny — Department of Transport Systems, Faculty of Roads and Transport Systems, Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russia.

Manba turi: Taqrizdan o‘tgan tadqiqot maqolasi.

Jurnal: Actuators.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: Jild 15, Son 3, Maqola 173.

DOI: 10.3390/act15030173

Yuborilgan: 23 February 2026.

Qayta ko‘rib chiqilgan: 12 March 2026.

Qabul qilingan: 17 March 2026.

Nashr etilgan: 19 March 2026.

Rasmiy nashr havolasi: https://www.mdpi.com/2076-0825/15/3/173

DOI havolasi: https://doi.org/10.3390/act15030173

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Moliyalashtirish: Mualliflar tadqiqot tashqi moliyalashtirish olmaganini bildiradi. Minnatdorchilik bo‘limida Don State Technical University rahbariyatiga resurs va moliyaviy qo‘llab-quvvatlash uchun minnatdorchilik bildiriladi; manba ushbu institutsional yordamni tashqi fond sifatida tasniflamagan.

Ma’lumotlardan foydalanish imkoniyati: Tadqiqotning asl hissalari maqola ichida mavjudligi, qo‘shimcha savollar mas’ul muallifga yuborilishi mumkinligi aytilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligini bildirgan.

Mualliflar hissasi: Konseptuallashtirish D.A.K. va V.I.G.; metodologiya D.A.K. va V.I.G.; dasturiy ta’minot V.I.G.; tasdiqlash D.A.K. va V.I.G.; formal tahlil D.A.K. va V.I.G.; tadqiqot A.N.B., D.A.K. va V.I.G.; resurslar va ma’lumotlarni kuratsiya qilish uch muallif; dastlabki qoralama va ko‘rib chiqish uch muallif; vizualizatsiya D.A.K. va V.I.G.; nazorat, loyiha boshqaruvi va moliyalashtirishni jalb qilish A.N.B. sifatida bildirilgan.

Manba ichidagi nomuvofiqlik izohlari: Sonli yechuvchi usul bir bo‘limda ode15s, boshqa bo‘limda o‘zgaruvchan qadamli Gear usuli deb ko‘rsatilgan. Elektron boshqaruv bloki asosiy matnda GD32F103VET6/GigaDevice, 7-rasm izohida STM32F103VET6/STMicroelectronics sifatida keltirilgan. Bundan tashqari, muhokama bo‘limida “speed—up to 1.8 s” ko‘rinishida vaqt birligiga ega ifoda mavjud. Ushbu nuqtalar yashirincha tuzatilmagan yoki yagona versiyaga aylantirilmagan.

Asosiy metodologik chegara: Jismoniy tajriba qurilmasining asosiy silindr yurishi 400 mm. 1–6 m yurish va 25–63 mm porshen diametri uchun berilgan uzoq yurish xato natijalari hisoblash tajribalariga asoslangan. Tadqiqotning xulosa bo‘limida ham maksimal yurish uzunligi oshganda to‘xtash aniqligi turli porshen diametrlari uchun kelajakda tajribaviy ravishda tasdiqlanishi taklif etiladi. Shu sababli 6 m yurishda 150–189 µm xato qiymatlari dala yoki 6 m jismoniy tajriba natijasi sifatida talqin qilinmasligi kerak.

Ilmiy mazmun qamrovi: Ushbu Verianla izohi yuklangan tadqiqotning usul, formula, tajriba, rasm, jadval, natija, muhokama va cheklovlariga asoslangan. Tashqi manbalar faqat bibliografik nashr identifikatsiyasini tasdiqlash uchun ishlatilgan; asosiy ilmiy natijalarga boshqa tadqiqotlardan yangi tajribaviy topilma qo‘shilmagan.


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