Oferta technologiczna opracowana przez pracowników Katedry Mechatroniki

1.Elektromagnetyczny generator drgań skrętnych
 
Opracowany prototyp elektromagnetycznego generatora drgań skrętnych to zmodyfikowana konstrukcyjnie maszyna indukcyjna. Do wytwarzania drgań skrętnych wykorzystuje wyższe harmoniczne pola magnetycznego w szczelinie powietrznej. Elektromagnetyczny generator drgań skrętnych może służyć do identyfikacji częstotliwości drgań własnych złożonych układów napędowych. Możliwe jest również jego zastosowanie do badań zmęczeniowych próbek materiałowych. Zalety tego rozwiązania to: prosta konstrukcja, wysoka niezawodność i trwałość, łatwość regulowania wielkości wyjściowych (kształtowanie amplitudy i częstotliwości drgań), a w szczególności tzw. badań programowych zakładających kształtowanie amplitudy i częstotliwości w czasie. Jest to całkowicie nowa i niespotykana konstrukcja w skali światowej, a przy tym tania i możliwa do wykonania w warunkach przemysłu krajowego. Do istniejących już w układach napędowych indukcyjnych silników 3-fazowych możliwe jest opracowanie konstrukcji odpowiedniego wirnika, który przy zastosowaniu odpowiedniego sterowania i zasilania stojana również zapewni generację momentów przemiennych. Umożliwi to stosunkowo łatwe wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych rzeczywistego układu napędowego bez poważnych i drogich prac montażowych.

Adres osoby do kontaktu: Tomasz Trawiński: tomasz.trawinski@polsl.pl
 
2. Silnik indukcyjny obrotowo-liniowy  
 
Opracowany prototyp silnika jest całkowicie polską konstrukcją wykonaną na bazie podzespołów silników produkowanych seryjnie przez krajowego producenta silników elektrycznych. W rozwiązaniu zastosowano nowatorskie rozwiązania dla uzyskania lepszej dynamiki układu napędowego przy równoczesnym zachowaniu gabarytów silnika produkowanego seryjnie.
Opracowany i wykonany silnik obrotowo – liniowy cechuje się następującymi parametrami technicznymi:

  • wymiary geometryczne:
  • długość wału 1150mm,
  • długość korpusu 650mm,
  • wznios do osi wału 90mm,
  • zakres ruchu liniowego
  • 400mm,
  • zapięcia zasilania:     
  • dla części liniowej 3×400 [V],    
  • dla części obrotowej 3×230 [V],
  • moment max. Mk – 5 [Nm],
  • siła ciągu max. Fk – 100 [N],
  • maksymalny prąd uzwojenia twornika – 1,5 [A].

Silnik jest konstrukcją w rzeczywistości funkcjonująca jako dwa niezależne napędy obrotowy i liniowy, dlatego też możliwe jest niezależne sterowanie ruchem – oddzielnie ruchem liniowym i oddzielnie ruchem obrotowym. Silnik obrotowo – liniowy w połączeniu z hamulcem magnetoreologicznym obrotowo-liniowym stanowi oryginalny bezprzekładniowy układ napędowy o dwóch stopniach swobody ruchu, który mógłby znaleźć zastosowanie w urządzeniach przemysłowych realizujących ruch obrotowo – liniowy (np. jako napęd obrabiarki). 

Adres osoby do kontaktu: Marcin Szczygieł: marcin.szczygiel@polsl.pl


3. Wstrząsarka elektromagnetyczna
 
Zajmujemy się projektowaniem i wykonaniem wstrząsarek elektromagnetycznych. Nasze wstrząsarki to specyficznie wykonane silniki prądu stałego wzbudzone od magnesów trwałych, o ograniczonym zakresie ruchu liniowego. Projektowane wstrząsarki służą do wytwarzania drgań osiowych w różnych kierunkach. Wstrząsarka elektromagnetyczna może służyć do pobudzania do drgań różnych konstrukcji w procesie badań tzw. analizy modalnej – często wykorzystywanej w przemyśle samochodowym. Wstrząsarki dużych mocy mogą również być zastosowane w przenośnikach wibracyjnych (do transportu różnych substancji). Możliwe jest dostosowanie parametrów wstrząsarki – ukształtowanie jej charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej zgodnie z życzeniami klienta.
Opracowana i wykonana wstrząsarka elektromagnetyczna cechuje się następującymi parametrami technicznymi:

  • wymiary geometryczne korpusu: średnica 100mm, wysokość 60mm,
  • amplituda ruchu liniowego - +20mm, -10mm,
  • pierwsza częstotliwość drgań własnych – 5Hz,
  • druga częstotliwość drgań własnych – 31 Hz.
  • maksymalny prąd uzwojenia twornika – 1A,

Prototyp wstrząsarki wyposażony jest w stół umożliwiający wygodny montaż silników wrzecionowych stosowanych w dyskach twardych.      Opracowana wstrząsarka elektromagnetyczna to całkowicie polska konstrukcja możliwa do wykonania całkowicie z polskich podzespołów i komponentów. Zmiana charakterystyk częstotliwościowych możliwa jest dzięki wymianie sprężyn mocujących biegnik (twornik). Prezentowana wstrząsarka jest unikalna na polskich rynku produkcyjnym i cechuje się niższą ceną od oferowanych przed producentów zagranicznych.

Adres osoby do kontaktu: Tomasz Trawiński: tomasz.trawinski@polsl.pl

4. Opracowanie i wdrożenie do produkcji elektronicznie sterowanego, wielotarczowego sprzęgła magnetoreologicznego z magnesem trwałym o płynnie regulowanej wartości przenoszonego momentu.

Autorzy oferty opracowali prototyp sprzęgła magnetoreologicznego, którego cechy funkcjonalne bazują na możliwości płynnej regulacji przenoszonego momentu. Daje to możliwości jego różnych zastosowań:

  • układy dynamometryczne, - płynna regulacja momentu, z jakim oddziałuje układ napędowy na obiekt – np. wkrętak dynamometryczny;
  • sprzęgła bezpieczeństwa o odnawialnych właściwościach użytkowych, tzn. po przekroczeniu nastawionego momentu maksymalnego następuje wzajemny poślizg tarcz sprzęgła;
  • element aktywnej eliminacji drgań skrętnych w złożonych układach napędowych; poprzez regulację przenoszonego momentu przez sprzęgło możliwe jest zmniejszenie amplitudy drgań skrętnych występujących w układzie napędowym;
  • realizacji funkcji „miękkiego startu” (ang. Soft-Start)

Sprzęgło magnetoreologiczne – sprzęgło lepkościowe z cieczą magnetoreologiczną zmieniającą swoją lepkość pod wpływem pola magnetycznego – dzięki zastosowaniu w nim magnesu trwałego jest sprzęgłem bezpieczeństwa o odnawialnych właściwościach użytkowych, tzn. po przekroczeniu momentu maksymalnego (wynikającego z oddziaływania pola magnetycznego na ciecz magnetoreologiczną) następuje wzajemny poślizg tarcz sprzęgła aż do momentu zmniejszenia się wartości momentu i ponownego zesprzęglenia. Dzięki właściwościom obrotowego tłumika lepkościowego, jakim staje się sprzęgło magnetoreologiczne po przekroczeniu momentu maksymalnego, możliwe jest tłumienie przez sprzęgło drgań skrętnych o amplitudach przekraczających wartość momentu maksymalnego.

Adres osób do kontaktu: Paweł Kowol: pawel.kowol@polsl.pl; Zbigniew Pilch: zbigniew.pilch@polsl.pl