Cross cutter system load torque analysis, system control and simulation
Dönel bıçaklı kesme sistemlerinde yük torku analizi, sistem kontrolü ve simülasyonu
- Tez No: 335713
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Çapraz kesici sistem, bir servo motor tarafından tahrik edilen bir konveyör, aynı zamanda, bir servo motor ve belli bir mesafede olan taşıyıcı kayış üzerinde konumlandırılmış iki optik sensör ve servomotor ile tahrik edilen bir dönel bıçaktan oluşmaktadır. Kesici sistem ve kesme operasyonundan doğan yük torku bu tezde modellenecek ve bir PID kontrolör aracılığıyle kontrol edilecektir. Kontrol edilen sistemin simulasyonu yapılarak parça kesme işlemindeki hata oranları bulunacaktır. Dönel bıçak doğrusal hız kesme işlemi malzeme tabakası üzerinde herhangi bir yük ve deformasyonunu önlemek için belirlenmiş senkronizasyon aralığında konveyör bandın doğrusal hızına eşit olması gerekir. Bu kısıtlama dönel bıçağı için iki farklı hareket bölgesi ortaya koymaktadır. Senkronizasyon hareket ve yetişme hareketi. Kesme uzunluğu konveyor bandın hızı sabit kabul edilirse bıçak hızına bağlı olarak üç farklı durumda incelenir. Dönel bıçak her iki hareket bölgesinde verilen konveyör bant hızına eşit sabit bir hızda ise, malzemenin kesme uzunluğu dönel bıçak gövdesinin çevresine eşit olacaktır. Kesme uzunluğu dönel bıçak çevresinden daha büyük seçildiği durumda yetişme hareketinin, aynı zaman aralığında dönel bıçak altından geçen malzemenin daha uzun olması için kayış hareketinden daha yavaş olması gerekir. Kesme uzunluğu dönel bıçak çevresinden daha küçük seçildiği durumda ise yetişme hareketinin, aynı zaman aralığında dönel bıçak altından geçen malzemenin daha kısa olması için kayış hareketinden daha hızlı olması gerekir. İki fiber optik sensör malzeme uzunluğu geribildirimini sağlamak için dönel bıçaktan önce konumlandırılmıştır. Sensörlerden gelen farklı geri bildirimlere göre konveyör bant üzerindeki işaretler uzunlukları atamak için kodlanabilir. Bu tezin test ortamı Dönel Bıçak Hareket Kontrol Deney Seti adı altında Kontrol Mühendisliği Güç ve Hareket Kontrol Laboratuvarında bulunan dönel bıçaklı kesici sistemidir. Dönel bıçak ve konveyör bant servomotorları Allen-Bradley Kinetix 6000 Servo Sürücüler tarafından tahrik edilmektedir. Sürücü girişleri Allen-Bradley Logix 5563 PLC tarafından kontrol edilir. PLC rutinleri RSLogix 5000 Professional yazılımı kullanılarak yazılır. Burada listelenen tüm bileşenleri Rockwell Automation ürünüdür. Kesme operasyonu sırasında oluşan güçlerin detaylı bir analizi yapılmıştır ve dönel bıçak hızını kontrol etmek için bir PID kontrolör tasarlanmıştır. Sonuçlar simülasyona sokularak farklı parça boyları için kesme durumları incelenerek hata oranları hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
The cross-cutter system consists of a conveyor belt that is driven by a servo-motor, a rotary knife that is also driven by a servo-motor and two optical sensors which are directly positioned above the conveyor belt within a certain distance from the rotary knife. The cross cutter system will be modeled along with the load torque that is driven by the cutting operation. This system will be controlled with a PID controller and simulations will be conducted to determine cutting efficiency. The linear velocity of the rotary knife must be equal to the linear velocity of the conveyor belt within the range where the cutting operation occurs to avoid any strain and deformation on the material web. This constraint reveals two different movement zones for the rotary knife: The synchronization move and the make-up move. The cut length will vary within three different cases depending on the knife velocity assuming the belt velocity is constant. If the rotary knife has a constant velocity that is equal to the conveyor belt velocity in both its movement zones, consequently the cut length of the material will be equal to the circumference of the rotary knife body. In the case where the cut length is chosen greater than the rotary knife circumference, the make up movement must be slower than the belt move to obtain greater length of material passing under the rotary knife in the same amount of time. In the case where the cut length is chosen smaller than the rotary knife circumference, the make up movement must be faster than the belt move to obtain lesser length of material passing under the rotary knife in the same amount of time. Test environment of this thesis is the cross cutter system which is located in Control Engineering Power and Motion Control Laboratory under the name of Rotary Knife Motion Control Experiment Set. Both the rotary knife and the conveyor belt servo-motors are driven by Allen-Bradley Kinetix 6000 Servo Drives which are controlled by inputs from an Allen-Bradley Logix 5563 PLC. PLC routines are written using RSLogix 5000 Professional software. All components listed herein are products of Rockwell Automation. A detailed analysis of acting forces during the cutting operation is conducted and A PID controller is designed to control the rotary knife velocity. The results are simulated and error rates are calculated for different piece lenght cases.
Benzer Tezler
- Investigation of vibrations created during TBM excavation and rock cutting
TBM kazısı ve kaya kesme deneyleri sırasında oluşan titreşimlerin incelenmesi
UĞUR ATEŞ
Doktora
İngilizce
2024
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR
- Beveloid dişlilerin matematik modellenmesi ve dişli temas analizi
Mathematical modelling and tooth contact analysis of beveloid gears
BERAT GÜRCAN ŞENTÜRK
Doktora
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT CÜNEYT FETVACI
- Tünel kazılarından kaynaklanan yüzey oturmalarının betonarme binalarda etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of tunnel induced settlements on the reinforced concrete buildings
ENES ÖZAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Tünel tasarımına etki eden faktörlerin incelenmesi
Investigation of the factors affecting the design of tunnel structures
ONUR EFE HEPBOSTANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT ÖZTÜRK
- Ağır sanayi yapısının AISC 360-10 ve TS-648 Yönetmeliklerine göre karşılaştırılmalı boyutlandırılması
Comperative design of a heavy industrial steel structure according to AISC 360-10 and TS-648
CEM BİNGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN