Elastyczne aktuatory pneumatyczne
Ryszard Dindorf
rok wydania: 2013
stron: 204
format: B5
oprawa: miękka
wydawnictwo: Politechnika Świętokrzyska
Monografia dotyczy zagadnień konstrukcyjnych i obliczeniowych oraz charakterystyk statycznych i dynamicznych różnych elastycznych aktuatorów pneumatycznych (EAP) - membranowych, mieszkowych, foliowych, balonowych, pęcherzowych, komorowych, rurkowych i mięśniowych. Akruatory pneumatyczne są elementami uruchamiającymi, nastawnikami, siłownikami, serwosiłownikami, które bezpośrednio przetwarzają energię sprężonego powietrza na pracę mechaniczną. W elastycznych aktuatorach pneumatycznych elementami roboczymi są elastyczne powłoki dzielące w sposób szczelny dwa obszary robocze o różnym ciśnieniu, a także media o różnym stanie skupienia i temperaturze. Cienkościenne elastyczne powłoki charakteryzują się zdolnością zmiany kształtu i odpowiednimi właściwościami sprężystymi.
SPIS TREŚCI:
Przedmowa 7
1. Wprowadzenie do aktuatoryki 9
1.1. Podstawowe określenia 9
1.2. Parametry aktuatorów 11
1.3. Aktuatory płynowe w układach sterowania 15
1.4. Rodzaje elastycznych aktuatorów pneumatycznych 18
1.5. Aktuatory biomimetyczne 20
2. Aktuatory membranowe 25
2.1. Podział aktuatorów membranowych 25
2.2. Elementy sprężyste ciśnieniowe 27
2.3. Membrany sprężyste 34
2.4. Model teoretyczny membrany sprężystej płaskiej 39
2.5. Charakterystyki ugięcia membrany płaskiej 43
3. Aktuatory mieszkowe 48
3.1. Podział i właściwości aktuatorów mieszkowych 48
3.2. Parametry i charakterystyki aktuatorów mieszkowych w układach napędowych 55
3.3. Parametry i charakterystyki aktuatorów mieszkowych w układach wibroizolacyjnych 61
4. Przegląd pneumatycznych aktuatorów elastycznych 69
4.1. Elastyczne aktuatory o ruchu prostoliniowym 70
4.1.1. Elastyczne aktuatory pchające 70
4.1.1.1. Model elastycznego aktuatora pchającego 70
4.1.1.2. Elastyczne aktuatory pchające w połączeniach przegubowych 76
4.1.1.3. Elastyczny aktuator pchający w połączeniu z płytą obrotową 78
4.1.2. Elastyczne aktuatory mieszkowe w połączeniach przegubowych 81
4.1.3. Elastyczne aktuatory ciągnące w połączeniach ruchomych 82
4.2. Elastyczne aktuatory o ruchu zginającym 85
4.2.1. Elastyczny aktuator jednokomorowy symetryczny 85
4.2.2. Elastyczny aktuator jednokomorowy niesymetryczny 90
4.2.3. Elastyczny aktuator dwukomorowy 93
4.2.4. Elastyczny aktuator trzykomorowy 95
4.2.5. Elastyczny aktuator czterokomorowy 98
4.3. Elastyczne aktuatory foliowe 99
4.4. Elastyczne aktuatory balonowe 104
4.5. Elastyczne aktuatory obrotowe 109
4.5.1. Elastyczny aktuator skręcany 109
4.5.2. Aktuator z elastycznym segmentem obrotowym 111
5. Elastyczne aktuatory mięśniowe 113
5.1. Wprowadzenie 113
5.1.1. Podział aktuatorów mięśniowych 113
5.1.2. Przegląd pneumatycznych aktuatorów mięśniowych 114
5.1.3. Zasada działania pneumatycznych aktuatorów mięśniowych 121
5.1.4. Sterowanie pneumatycznych aktuatorów mięśniowych 129
5.2. Pneumatyczne aktuatory mięśniowe (PAM) 132
5.2.1. Właściwości i charakterystyki statyczne aktuatorów mięśniowych PAM 132
5.2.2. Podstawowe modele obliczeniowe aktuatorów PAM 134
5.2.2.1. Model aktuatora PAM przy założeniu S = S0 = const 136
5.2.2.2. Model aktuatora PAM z uwzględnieniem zmiany objętości V 141
5.2.2.3. Model aktuatora PAM przy założeniu S = var 142
5.2.2.4. Określenie sztywności aktuatora PAM 144
5.3. Pneumatyczne aktuatory mięśniowe Fluidic Muscle 146
5.3.1. Właściwości i charakterystyki statyczne aktuatorów Fluidic Muscle 146
5.3.2. Podstawowy model obliczeniowy aktuatorów Fluidic Muscle 151
5.3.3. Przegląd modeli obliczeniowych aktuatorów mięśniowych Fluidic Muscle 153
5.3.4. Nowe modele obliczeniowe aktuatorów Fluidic Muscle 159
5.3.5. Doświadczalne wyznaczanie charakterystyk statycznych aktuatorów Fluidic Muscle 163
5.4. Modele dynamiczne pneumatycznych aktuatorów mięśniowych 167
5.4.1. Model wiskoelastyczny aktuatorów mięśniowych 167
5.4.2. Model biomimetyczny aktuatorów mięśniowych 173
5.4.3. Weryfikacja doświadczalna charakterystyk dynamicznych pneumatycznych aktuatorów mięśniowych 178
5.5. Modele dynamiczne ramienia bioniczego z pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi 182
5.5.1. Model ramienia bionicznego 182
5.5.2. Model ramienia bionicznego w konfiguracji z jednym aktuatorem mięśniowym 184
5.5.3. Model ramienia bionicznego w konfiguracji z dwoma aktuatorami mięśniowymi 186
5.5.4. Model wirtualny ramienia bionicznego z pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi 192
Literatura 195
Streszczenie 203
Summary 203
