Tez detayları

Design, synthesis and control of a mechanical servo press: An industrial application = Mekanik servo pres tasarımı, sentezi ve denetimi: Endüstriyel bir uygulama

Yazarlar:

Halicioğlu, Recep

Yayıncı:

Gaziantep Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Doktora (Phd)

Yayın Tarihi:

12/2014

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000071038

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

Due to precision, flexibility, simplicity in construction, easy control, higher speed and lower energy consumptions, servo presses have recently become popular in metal forming applications. Servo press technology combines the advantages of hydraulic and conventional mechanical presses without their drawbacks. This study presents design, construction and demonstration of a servo crank press system for metal forming operations. The research involves kinematics and motion optimization, dynamic modeling, structural design and analysis, servo motor selection, automation and control, and operational performances of the servo press. The press used in this work has a load capacity of 50 ton and stroke capacity of 200 mm. Firstly, optimized trajectories of ram scenarios are generated. Then dynamic modeling using Lagrange approach is presented. Next structural model is constructed, and Finite Element Analysis (FEA) of press parts are performed within safety limits. A servo motor with a reduction unit is selected based on dynamic model. After that a new automation system is developed, and Cascade Feed-Forward (CasFF) control is applied. Moreover, four motion scenarios (crank, dwell, link, and soft motion) are employed for the performance assessment of press. Finally, the dynamic model is verified by the experimental results. The research study is carried out under support and grant of an industrial project, aiming to provide know-how to industry and researchers.

Servo presler son yıllarda metal şekillendirme uygulamalarında sundukları hassasiyet, esneklik, yapılarında basitlik, kolay denetlenebilirlik, yüksek hızla ve düşük enerji tüketimleriyle yaygınlaşmaktadır. Servo pres teknolojisi hidrolik ve geleneksel mekanik preslerin avantajlarını, dezavantajları olmaksızın bir arada bulundurmaktadır. Çalışmada metal şekillendirme süreçlerinde kullanılabilecek bir servo presin tasarımı, yapılanması ve gösterimi sunulmaktadır. Araştırma servo presin kinematiği ve hareket en iyileştirmesini, dinamik modellemesi, yapısal tasarımı ve analizi, servo motor seçimi, otomasyon ve denetimi ve deneysel başarımını içermektedir. Pres 50 ton yük ve 200 mm kurs kapasitesine sahiptir. Farklı koç senaryoları için en iyileştirilmiş yörüngeler tasarlanmıştır. Lagrange yaklaşımı kullanılarak dinamik model sunulmuştur. Yapısal model oluşturulmuş, ve pres parçalarının sonlu eleman analizi güvenlik sınırları içerisinde uygulanmıştır. Servo motor ve redüksiyon ünitesi dinamik model temelinde seçilmiştir. Yeni bir otomasyon sistemi geliştirilmiş ve kaskat ileri besleme denetim yöntemi uygulanmıştır. Presin performans değerlendirmesi için dört farklı hareket senaryosu (krank, ütüleme, link ve yumuşak hareket) kullanılmıştır. Dinamik model deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır. Araştırma çalışması endüstriyel bir projenin desteğinde yürütülmüş olup, endüstri ve araştırmacılara teknik bilgi verilmesi amaçlanmıştır.

Tez detayları

Design, synthesis and control of a mechanical servo press: An industrial application = Mekanik servo pres tasarımı, sentezi ve denetimi: Endüstriyel bir uygulama

Yazarlar: Halicioğlu, Recep

Yayıncı: Gaziantep Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Doktora (Phd)

Yayın Tarihi: 12/2014

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000071038