کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8093801 1522057 2018 35 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Empirical power consumption model for rotational axes in machine tools
ترجمه فارسی عنوان
مدل مصرف تجربی برای محورهای چرخشی در ماشین آلات
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
مدل مصرف انرژی مبتنی بر دستگاه برای مقابله با طیف گسترده ای از تنظیمات دستگاه طراحی شده است. با تمرکز بر اجزای ماشین، مصرف برق می تواند به آسانی اندازه گیری شود و برای هر مولفه مجددا تنظیم شود. این تحقیق عمدتا بر روی واحد تغذیه تغذیه ابزار و به خصوص ویژگی های قدرت محور چرخش متمرکز بود. اگر چه مطالعات متعددی به ویژگی های قدرت مورد بررسی قرار گرفته است، تاثیر نیروی گرانشی به طور کامل مورد بحث قرار نگرفته است. بر خلاف سایر محورها، مصرف انرژی محور در امتداد جهت گرانشی به طور قابل توجهی با جهت حرکت، موقعیت جدول و حتی با پیکربندی دستگاه تاثیر می گذارد. در این مطالعه، مصرف برق یک دستگاه پنج محور اندازه گیری و تحلیل شد. نتایج تجربی نشان داد که مصرف انرژی یک محور چرخشی نه تنها با موقعیت مرکز توده تحت تاثیر قرار می گیرد، بلکه از نظر جهت حرکت نیز مشخص می شود. علاوه بر این، محور چرخشی نشان دهنده ویژگی های عقب افتادگی بود که در آن قدرت نیز تحت تاثیر مسیر حرکت قرار گرفت. با درک ویژگی های قدرت، مدل جدید مصرف برق برای محور چرخشی پیشنهاد شد. این مدل با توافق خوب با مقادیر اندازه گیری شده در حین تایید با یک قسمت نمونه با ویژگی های مختلف هندسی موافق بود. با ارزیابی ویژگی های قدرت محور چرخشی، ضرایب قدرت ضروری برای مدل سازی می تواند تعیین شود. علاوه بر این، استراتژی های صرفه جویی در توانایی بالقوه می توانند از ویژگی های قدرت حاصل شود. درک ویژگی های مصرف انرژی اجزای ماشین می تواند بهینه سازی طراحی و استفاده از بهینه سازی فرایند فاز را برای کاهش مصرف انرژی و کاهش اثرات زیست محیطی منجر شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
A machine-based power consumption model was developed to cope with a wide variety of machine tool configurations. By focusing on machine components, power consumption can be measured readily and reconfigured per individual component. This research focused mainly on feed drive units of machine tools, and particularly the power characteristics of rotational axes. Although numerous studies have investigated power characteristics, the effects of gravitational force have not been discussed fully. Unlike other axes, power consumption of axes along the gravitational direction is influenced significantly by the movement direction, table position, and even by the machine configuration. In this study, power consumption of a five-axis machine was measured and analyzed. Experimental results showed that power consumption of a rotational axis is influenced not only by the position of the center of mass but also showed different characteristics in terms of movement direction. Furthermore, the rotational axis showed backlash characteristics, whereby the power was also influenced by the movement trajectory. With an understanding of power characteristics, a novel power consumption model was suggested for rotational axes. The model developed showed good agreement with measured values during verification with a sample part with various geometric features. By assessing the power characteristics of rotational axes, essential power coefficients for modeling can be determined. Furthermore, potential power saving strategies can be deduced from the power characteristics. Understanding the characteristics of power consumption of machine components can lead to design optimization and the use of phase process optimization to reduce energy consumption and lower environmental impact.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Cleaner Production - Volume 196, 20 September 2018, Pages 370-381
نویسندگان
, , ,