Metodologia projektowania, zagadnienia konstrukcyjne, modelowania oraz badania wyrzutni elektromagnetycznej o napędzie hybrydowym

Tytuł:

Metodologia projektowania, zagadnienia konstrukcyjne, modelowania oraz badania wyrzutni elektromagnetycznej o napędzie hybrydowym

Doktorant:

Roman Kroczek

Promotor:

prof. dr hab. inż. Krzysztof Kluszczyński

Recenzenci:

prof. dr hab. inż. Piotr Wach - Pol. Opolska

dr hab. inż. Marian Kampik, prof. Pol. Śl.

Dziedzina nauk technicznych. Dyscyplina naukowa:

elektrotechnika

Data obrony rozprawy:

28 października 2014 r.

Data nadania stopnia:

25 listopada 2014 r.

Streszczenie:

Badana konstrukcja, zwana dalej układem „wyrzutni elektromagnetycznej”, jest specyficznym typem przetwornika elektromechanicznego. Energia elektryczna, pobrana ze źródła, jest wykorzystywana do nadania prędkości liniowej elementowi wykonawczemu. W pracy przedstawiono metodologię projektowania wyrzutni elektromagnetycznej o napędzie hybrydowym ze wspomaganiem pneumatycznym. Z jej wykorzystaniem zaprojektowano i wykonano wyrzutnię elektromagnetyczną o napędzie hybrydowym ze wspomaganiem pneumatycznym oraz stanowisko badawcze w celu przeprowadzenia badań laboratoryjnych w Katedrze Mechatroniki. W rozprawie przedstawiono rys historyczny wyrzutni elektromagnetycznych, stosowane rozwiązania konstrukcyjne oraz wprowadzono system klasyfikacji i oznaczeń wyrzutni elektromagnetycznych, koncepcję i strukturę wyrzutni elektromagnetycznej o napędzie hybrydowym (cewkowo-szynowym ze wspomaganiem pneumatycznym), dokonano wyboru: głównych, pomocniczych i dodatkowych zmiennych konstrukcyjnych odnośnie do kolejnych modułów oraz przedstawiono schemat graficzny algorytmu projektowania wyrzutni. Przedstawiono schematy ideowy budowy modułów napędowych, sformułowano ich modele matematyczne, dokonano obliczeń projektowych, a następnie na podstawie otrzymanych wyników zostały one skonstruowane, a następnie poddane badaniom pomiarowym. Wykonany na podstawie przedstawionego projektu układ pomiarowy umożliwia pomiar prędkości elementu ruchomego w chwili gdy opuszcza on poszczególne moduły napędowe, a uzyskane dane pomiarowe są przetwarzane z wykorzystaniem dedykowanego sterownika PLC. Przedstawiono koncepcję oraz projekt modułu hamowania oraz pomiaru prędkości elementu ruchomego za pomocą wahadła balistycznego jak również schemat ideowy, koncepcję oraz projekt stanowiska laboratoryjnego do badania układu wyrzutni elektromagnetycznej o napędzie hybrydowym ze wspomaganiem pneumatycznym.