UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo - Artículos
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Item Diseño y cálculo de un actuador eletromecánico lineal para accionamiento de la tobera de un vehículo lanzador(2007) Salomone, Javier; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.; González, Gustavo J.; Cagliolo, CarlosLos actuadores electromecánicos de altas prestaciones, basados en los avances tecnológicos de los materiales magnéticos y la electrónica de potencia, son una posible alternativa a los actuadores electro hidráulicos para aplicaciones de control del vector empuje. La disponibilidad de imanes permanentes con elevado producto de energía ha hecho posible reducir la masa de los materiales magnéticos requeridos para los motores de corriente continua. La masa reducida del imán junto a un bajo momento de inercia del rotor permiten lograr una buena respuesta dinámica. Los motores brushless permiten conmutaciones a alta frecuencia y, consecuentemente, el empleo de elevadas velocidades del motor para proveer la velocidad de salida requerida en el actuador, dando por resultado motores pequeños y por ende un reducido tamaño del actuador. La utilización de imanes de altas prestaciones permite asimismo alcanzar elevados picos de cupla motriz. Los avances en el área de la conmutación electrónica de potencia posibilita construir controladores para potencias que antes no eran alcanzables. Es por ello que los actuadores electromecánicos utilizando motores brushless de corriente continua constituyen hoy alternativas viables para la realización de sistemas de actuadores en muchas aplicaciones. Se presenta el diseño de un actuador electromecánico lineal de alto rendimiento, caracterizado por un amplio ancho de banda de respuesta en frecuencia, alta resolución y elevada rigidez.Item Plataforma de Simulación en tiempo real del control del vector de empuje de un vehículo lanzador(2007) Modesti, Mario; Vaschetti, Jorge Carlos; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.; Naguil, Jorge; Pedroni, Juan PabloSe presenta en este trabajo el diseño de una plataforma "hardware in the loop" para simulación en tiempo real de una tobera de uso aeroespacial de caracteristicas mecanicas específicas. El sistema consiste en un modelo Simulink® del sistema dinámico embebido en xPCTarget® (herramienta disponible en Matlab®), ejecutándose en tiempo real en PC y por medio de hardware estándar, con la implementacion de los dos lazos de posicionamiento y el desacoplamiento respectivo. Se desarrolla un modelo que incluye las perturbaciones reales a las que será sometido el vehículo en el cual se aloja la tobera, con datos de referencia provenientes de un sistema de navegación y guiado externo. El sistema final implementa animación y representación gráfica por medio de SimMechanics® (toolbox de Matlab®).Item Consideraciones Dinámicas sobre el control de una tobera pivotante(2007) Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge; Modesti, MarioSe analizan las cargas dinámicas impuestas por el conjunto constituido por la tobera y los dos actuadores electromecánicos montados a 90° para la orientación del eje de empuje de un vehículo lanzador. Se estudia la influencia de los componentes del conjunto y las simplificaciones aplicables, se discute la utilización de las expresiones de Euler y Kane para obtener el modelo dinámico del sistema, se presenta un esquema de control y se genera la correspondiente ley de control para el movimiento combinado de los actuadores, sometida a las especificaciones de comportamiento dinámico y restricciones cinemáticas. Se validan los resultados obtenidos mediante simulaciones en condiciones de funcionamiento lineal y no lineal, se evalúa la performance del controlador utilizando un índice de optimización.Item Accionamiento cruzado de una tobera,consideraciones cinemáticas y ley de control(2007) Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo; Modesti, MarioSe analizan las restricciones cinemáticas impuestas por la utilización de dos actuadores montados ortogonalmente entre sí para la orientación del eje de una tobera (sistema de control de empuje de un vehículo de lanzamiento), empleando pivotamientos asimilables a una cruceta. Se discute la realización de las funciones de cinemática directa e inversa mediante diferentes aproximaciones a las formulaciones analíticas, con el objeto de reducir los requerimientos sobre el procesador digital de comandos. Se estudian las condiciones de ortodromicidad aplicables a la trayectoria del eje de la tobera y se genera la correspondiente ley de control para el movimiento combinado de los actuadores, sometida a las especificaciones de comportamiento dinámico impuestas por los requerimientos de diseño. Se validan los resultados obtenidos mediante simulaciones en condiciones de funcionamiento no lineal y lineal (respectivamente para grandes y pequeñas señales), que incluyen el cálculo del índice de comportamiento, definido en función del desvío de la trayectoria real del eje de la tobera respecto de la ortodrómica optimal.Item Requerimiento de aviónica reducida para vehículos lanzadores de dos etapas(2007) Pedroni, Juan Pablo; Naguil, Jorge; Vaschetti, Jorge Carlos; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.Se formulan los requerimientos correspondientes a los sistemas electrónicos que componen la Aviónica de un lanzador satelital tipo LEO (Low Earth Orbit). Basándose en las necesidades del cliente, una Institución Nacional, se fijan los requerimientos y especificaciones del Sistema Aviónica y sus Subsistemas tanto de performance como de consumo de energía, redundancia, peso y volumen, todos ellos considerados factores críticos de diseño. También se definen los requerimientos de interfaces eléctricas y electrónicas entre los Subsistemas que componen la aviónica entre sí y con el resto del Sistema Espacial. A partir del estudio del estado del arte se enfatiza la aplicación de técnicas y tecnologías de última generación en diversas áreas, como la aplicación del concepto de Health Management System (HMS) en la totalidad de la aviónica y la utilización de tecnología Micro ElectroMechanical Sensors (MEMS) en sensores. Se hace hincapié en la aplicación de las normas y estándares de las principales agencias espaciales internacionales para favorecer la interacción entre los distintos grupos encargados de llevar adelante la realización de dicha aviónica.Item Dispositivo absorbedor de vibraciones. Modelo matemático y diseño mecánico del prototipo(Centro Universitario de Desarrollo en Automación y Robótica; Argentina, 2005-10) Carrara, Sergio D.; Farchetto, Sergio J.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Chans, Darío A.En operaciones de torneado, el retemblado es un problema frecuente que se presenta en portaherramientass esbeltos el cual afecta el resultado del mecanizado. Este fenómeno es indeseable por los efectos perjudiciales que ocasiona sobre el acabado superficial originando ruido, falta de precisión en el mecanizado, disminución en la productividad y notable reducción de la vida útil de la herramienta. Las características vibratorias más importantes en mecanizado no son producidas por fuerzas periódicas exteriores sino que son generadas por un fenómeno de autoexcitación originadas por el proceso dinámico de corte. El dispositivo, instalado en el interior de la barra portaherramientass, utiliza el principio del amortiguador de Frahm, consistiendo en una masa inercial vinculada al portaherramientass mediante una suspensión materializada por elastómeros. Esto brinda la posibilidad de variar la propiedad de rigidez de los elastómeros mediante la variación de presiones realizadas a través de un líquido, permitiendo sintonizar el valle de las respuestas en amplitudes de un sistema mecánico con dos grados de libertad con la frecuencia de excitación. La construcción de un modelo de laboratorio permitirá validar los modelos matemáticos utilizados en el desarrollo del proyecto.Item Absorbedor mecánico de vibraciones. Análisis paramétrico de un modelo lineal discreto(2006-08) Cova, Walter J.D.; Farchetto, Sergio J.; Carrara, Sergio D.; Chans, Darío A.; Jazni, Jorge E.Para un absorbedor mecánico tipo Frahm destinado a la atenuación de vibraciones inducidas en el portaherramientas en aplicaciones de mecanizado de metales –vibraciones que afectan tanto al acabado superficial como a la vida útil de la herramienta de corte– se realiza un análisis de la influencia de los parámetros que intervienen en su modelado, extrayéndose conclusiones relativas al diseño, tanto del portaherramientas como del dispositivo absorbedor, a fin de asegurar un funcionamiento adecuado del conjunto.Item Motores de CC en aplicaciones de robótica - metodología e instrumentación para la identificación de sus parámetros(Universidad Tecnológica Nacional.Facultad Regional Córdoba. Centro Universitario de Desarrollo en Automación y Robótica., 2006-11) Cova, Walter J.D.; Cavallero, Rodolfo A.; González, Gustavo J.; Gutiérrez, Francisco G.; Olmedo, Sergio D.Se presenta un método de identificación de parámetros para servomotores de corriente continua de aplicación en robótica, basado fundamentalmente en el análisis de la respuesta temporal de la corriente de armadura para diversas tensiones de control. El método incorpora la identificación de la cupla resistente debida a la fricción coulombiana (fricción seca). Paralelamente se presentan el sistema electrónico de adquisición de datos junto con el software aplicativo desarrollados para realizar las mediciones y postprocesar los datos almacenados, supliendo de esta manera carencias de instrumental. La verificación práctica de los resultados obtenidos confirma la utilidad del método de identificación y de los procedimientos experimentales empleados.Item Análisis y medición del contenido armónico en señales eléctricas mediante filtros de capacidades conmutadas(Universidad Nacional de ls Patagonia Austral, 2007-10-18) Pereyra, Esteban Nicolás; Cova, Walter J.D.; Pereyra, Esteban Nicolás; Cova, Walter J.D.Se presenta un método para la medi-ción del contenido armónico presente en líneas de alimentación de potencia. El método se basa en el empleo de filtros de sintonía variable implementados con circuitos analógicos de capacidades conmutadas comandados por un microcontrolador, que a su vez realiza el procesamiento de los resultados. La eco-nomía de la realización, junto con la facilidad de calibración y la buena exactitud del sistema de me-dida que se propone, compensan las desventajas que pueden derivarse de su implementación semianalógi-ca.