Створення високоефективних виконавчих пристроїв до адаптивних систем автоматизації з відкритою архітектурою

Вирішена базова частина проблеми комбінування фізично-різнорідних компонентів при створенні виконавчих модулів автоматизованих систем з програмованим керуванням.
Результати дослідження особливостей виникнення і підтримання явища ультразвукової кавітації та виявлені закономірності покладено в основу оригінальних конструктивних рішень технологічного кавітаційного обладнання, яке дозволило підвищити ефективність багатьох технологічних процесів та надійність і експлуатаційну довговічність кавітаційного технологічного обладнання. Зокрема ультразвуковий кавітаційний прилад для знезараження та очищення медичного інструментарію, ультразвукове кавітаційне обладнання для отримання особливо чистих екстрактів лікарських рослин, ультразвуковий проточний кавітатор для обробки молока. Досвід розробок узагальнено в методиках інженерного розрахунку кавітаційного обладнання. Експериментально підтверджена ефективність нових технічних рішень.
Дослідження впливу параметрів оточуючого середовища на показники гідравлічного компонента виконано на прикладах конічного підшипника та каналу авіаційного гідроприводу. Експериментально визначений вплив на крутний момент частоти обертання конуса в конічному зазорі, величини кута конусності та в’язкості рідини з врахуванням температури оточуючого середовища та експлуатаційних режимів. Представлено математичний аналіз руху змащувальної рідини між циліндричними та конічними поверхнями. Запропонована інженерна методика розрахунку крутного моменту в залежності від в’язкості і частоти обертання. Для визначення параметрів неусталених режимів роботи каналу гідроприводу розроблена тепло-гідравлічна модель, що побудована за модифікованою схемою Тернера. Проведено математичне моделювання дозволило визначати поточні зміни температури, в’язкості, швидкості руху та максимального тиску навантаження. Методика, що побудована з її використанням, дозволяє розрахувати та врахувати в алгоритмах керування інтенсивність та час перебігу неусталених режимів, а також обмежувати режими працездатності на основі поточного стану рідини і експлуатаційних навантажень.
Розроблена концепція модульної будови автоматизованих систем на основі циклічно-модульного підходу, зокрема виробничих систем з гідравлічним і пневматичним обладнанням. Запропонована принципово нова ідея інформаційно-фізичного міжмодульного обміну, підпорядкованому технічному завданню, в процесі експлуатації системи. Ідея полягає в утворенні контекстно-обумовлених поточним станом технологічного процесу груп циклічних модулів, об’єднання яких відбувається за певним логічним інваріантом структурного синтезу. Концепція реалізована у вигляді методики та типових технічних рішень циклічних модулів, достатніх для створення практичних систем автоматизації середньої складності. Ефективність концепції експериментально перевірено на макетах систем з гідравлічними і пневматичними пристроями, методиці оцінки експлуатаційної ефективності циклової виробничої системи.