An Investigation on Speed Control of a Spindle Cluster Driven by Hydraulic Motor: Application to Metal Cutting Machines
Notice bibliographique
Résumé
In this article, we present an experimental study on the speed stability of a spindle driven by a hydraulic motor, which is controlled by a proportional valve, through a V-belt transmission. The research includes the dynamic modeling of the transmission cluster and the transmission from the hydraulic motor to the working shaft via V-belt mechanism, together with the establishment of a mathematical model and fuzzy self-tuning PID controller model. In the model, the V-belt is assumed as an elastic module, and the friction coefficient and mass inertia moment of the hydraulic motor are considered as constant. The Matlab software is used to simulate the speed response of the hydraulic motor to the working shaft. Based on theoretical study, we resemble the experimental system and determine the parameters for the fuzzy self-tuning PID controller. We conduct experiment and investigate the speed stability of the working shaft from 300 to 1100 (rpm) based on transient response parameters such as the time delay, the setting time, the overshoot, and the rotation error at steady state. Thereby, in this study, the simulation and the experiment results are compared and evaluated regarding the speed stability of the working shaft driven by hydraulic motor transmitted through V-belt mechanism. The findings show the speed controllability by using proportional valve to manipulate the oil flow and applying a self-tuning PID controller to achieve very good results such as the error difference of 0.001 to 0.036%, the delay of 0.01 to 0.02 seconds, no overshoot, and the settling error less than 5% compared to the set values. On the other hand, we include the effect of the oil temperature of 40 to 80°C on the working shaft speed (500, 900 rpm) in this study and derive that the system works well at temperature range of 40 to 70°C. On these findings, we propose the applicability of this system on the current machinery cutters. In addition, we verify the effects of the hydraulic drive for main shaft, controlled by fuzzy PID, by comparison of the roughness of the machining work piece with respect to the one using the 3-phase motor drive.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».