Во время работы двигателя давление топлива в форсунке превышает сопротивление пружины, и игла поднимается. Топливо выходит наружу через сопловые отверстия, расположенные в корпусе, в виде факелов. После впрыска сжатая пружина ударяет иглой о корпус. Происходит износ корпуса и иглы. Этот процесс ускоряется из-за наличия абразивных частиц в топливе [2].

Игла распылителя изготовлена из материала  обладающего большей износостойкостью по отношению к корпусу. Таким образом, в эксплуатационных условиях более интенсивный износ наблюдается у корпуса. В нем создается впадина в виде венчика. Увеличивается ход иглы и площадь контакта иглы и корпуса, уменьшается удельное давление между сопряженными поверхностями, ухудшается распыл и образуется подтекание топлива.

Для восстановления работоспособности распылителей предлагается устройство (рис.) для шлифования запирающих конусов игл распылителей. Его можно условно разделить на четыре основных функциональных узла, которые собраны на основании, изготовленном из листовой стали, опирающемся на подкладки.

Первый узел − шлифовальная головка, которая имеет асинхронный электродвигатель мощностью 0,2-0,3 кВт с частотой вращения 2700…3000 мин⁻¹ и алмазный шлифовальный круг диаметром 100…200 мм. Шлифовальную головку устанавливают на стойке с плитой, которую закрепляют на основании. На плите установлен механизм, при помощи которого перемещают и закрепляют шлифовальную головку в положение, создающее зазор (3…8 мм) между шлифовальным кругом и поверхностью детали. Для шлифования игл распылителя применяют алмазный шлифовальный круг зернистостью АСМ 20/14 и мельче. После сборки шлифовальный круг динамически балансируют с рабочей частотой вращения ротора. Дисбаланс определяют переносным виброметром, изготовленным из измерительной головки часового типа с точностью 0,01 мм.

Второй узел устройства − механизмы поперечного и продольного перемещения детали по отношению к шлифовальному кругу. Перемещение детали и плиты в направлении шлифовального круга производятся за счет прогиба плоских параллельных спаренных пружин, прикрепленных к плите. Прогибают плоские пружины винтом подачи. В качестве винта применяют винтовой механизм микрометра, закрепленный на кронштейне. Продольно перемещается обрабатываемая деталь с плитой винтом, который установлен в кронштейне, закрепленном на основании. Винт вращается рукояткой.

Третий узел устройства − механизм вращения шлифуемой детали. Ременная передача размещена в полой колонке, поворачиваемой вокруг вертикальной оси. На верхнем торце колонки раздельно закреплены две призмы, в которых устанавливают и вращают деталь. На ней закреплен с натягом ведомый шкив ременной передачи. Шкив расположен между призмами. На нижнем торце полой колонки закреплены направляющие, предназначенные для натяжения ременной передачи путем переустановки и фиксации электродвигателя при помощи планок. На валу электродвигателя (мощностью 8…20 Вт с частотой вращения вала 400…1400 мин⁻¹) с натягом установлен и закреплен ведущий шкив.

Рисунок – Устройство для восстановления распылителей форсунок:

1 – тиски; 2 – станция насосная; 3 – механизм привода шлифовального круга;
4 – механизм установки иглы распылителя; 5 – рама; 6 – механизм поперечной подачи;
7 – механизм продольной подачи

Четвертый узел устройства − механизм установки заданного угла обработки. В устройстве предусмотрено двухступенчатая установка заданного угла обработки поверхности деталей: предварительная (грубая) и окончательная (точная). Во время предварительной установки призм на заданный угол в них ставят указатель, поворачивают колонку с указателем до совпадения его с заданным делением на шкале. Крепят колонку стопорным винтом в опорном кольце в заданном положении. Снимают указатель угла поворота с призм и колонки. Устанавливают шлифуемую деталь. Точно угол обработки детали устанавливают следующим образом. После предварительной установки на заданный угол деталь шлифуют и проверяют фактический угол обработки мерительным инструментом. Если фактический угол обработки отличается от заданного, частично освобождают стопорный винт на опорном кольце. Воздействуя на поводок винтами, поворачивают колонку в требуемом направлении. За изменением угла наблюдают по движению стрелки индикатора.

Для совершенствования технологического процесса ремонта распылителей предлагается дополнить данное устройство новыми узлами – подающим моющую жидкость к загрязненной поверхности распылителя и закрепляющим восстанавливаемый распылитель для дальнейшего зенкерования.

Узел, подающий моющую жидкость, состоит из бака, центробежного насоса и трубопровода. Бак берут такой емкости, чтобы количество находящейся в нем жидкости хватало на один час работы. Центробежный насос трактора МТЗ.

Узел для закрепления распылителя представляет собой тиски собственной (индивидуальной) конструкции, в которых имеется отверстие для установки и закрепления распылителя.

Предлагаемое устройство будет способствовать совершенствованию ремонтного производства, а, следовательно, и улучшению материального положения предприятий подобного типа [3]. Конструкцию устройства предполагается внедрить в производственный процесс ремонта мобильной техники, что снизит затраты труда при выполнении восстановительных работ и скажется на повышении производительности труда.

Современный мир устроен так, что уже с детских лет маленький человек должен свободно владеть высокотехнологичными продуктами и технологиями. Магазины переполнены игрушками с дистанционным управлением, которые нужно программировать, по торговым центрам передвигаются роботы, большинство производств заполонили так же те самые роботы, все эти электронные «гаджеты» в основном управляются при помощи дистанционных ручных и мобильных пультов. Люди давно оценили преимущества дистанционно-управляемой техники, успешно и с удовольствием ее эксплуатируют [2].

Целью данной статьи является поиск и обзор новых разработок в направлении дистанционных систем управления применяемых как в производственных процессах, так и для управления мобильных роботов и робототезированных систем.

Системы управления можно разделить на две большие группы: к первой относятся системы, которые после обучения определенное время работают автономно, т. е. без участия оператора; ко второй группе относятся системы, в которых непосредственное участие в управлении роботом принимает сам человека. Подробно рассмотрим вторую группу. Чаще всего эти системы используют, когда не определены условия работы, необходима текущая коррекция движений, сопровождаемая анализом ситуации, и когда требуется профессиональный и жизненный опыт человека. Данный вид системы управления называют эргатическими (человеко-машинными) манипуляционными системами. Так как интеллектуальные системы часто являются дорогостоящими, для экономической выгоды, преимущественно используют ручное управление. Область применения дистанционно управляемых систем, при помощи оператора, обширна. Это такие сферы как: подводная, атомная, аэрокосмическая, электротехническая, военная и т.д. [1].

Перечень новейших дистанционных устройств управления и описание их принципа действия.

Не так давно на промышленной выставке в Ганновере, немецкая компания «Festo» продемонстрировала свою новую разработку (рис.1) – необычную перчатку, с помощи которой можно производить дистанционное управление роботизированной рукой.

Управление манипулятором при помощи обычных пультов управления или контроллеров не всегда бывает простым и удобным, а к тому же, если манипулятор антропоморфен, то задача становится архи сложной, для этого требуется оператор высокой квалификации. Ученые компании «Festo» показали общественности свои изобретение, которое решает проблему управления, устройство ExoGlove. Выполняя не сложные движения рукой в перчатке (сгибание и разгибание, перемещение в пространстве), необученный человек может без особых трудностей управлять на расстоянии роботизированной рукой ExoHand.

Рис. 1 Разработки компании Festo (ExoGlove и ExoHand)

Еще одну разновидность системы дистанционного управления изобрели ученые из университета Беркли (Калифорния) – сенсорную перчатку, в основе которой служат несколько акселерометров (по одной штуке на пальце и один на ладони). Данные датчики, реагируют на все движения совершаемые рукой, на которой находится устройство. От них на компьютер поступает оцифрованная информация при помощи беспроводной связи. Обработав полученные показания, ЭВМ вычисляет координаты положения устройства в пространстве, характер и вид передвижения, что позволяет понять какой жест сделал человек.

Применение данной сенсорной перчатки позволяет использовать её как компьютерную мышь (стрелка следует в то место, куда показывает рука); вместо клавиатуры. Так же виртуализации можно подвергнуть множество других приспособлений, которые повсеместно в своей жизни использует человек.

Ученые и специалисты из университета Ньюкасл и компании «Microsoft Research», изобрели устройство Digits (рис. 2), отличительной особенностью которого является отсутствие акселерометров и актуаторов. За основу данной конструкции была взята технология камер Kinect. Этот прототип включает в себя такие компоненты как: инфракрасная камера и лазерный проектор, закрепленные на запястье, с их помощью считывается вся информация о перемещениях пальцев и руки.

Возможности устройства обширны и главное ее особенностью является то, что систему легко носить с собой, так как она не требует дополнительной внешней инфраструктуры [3-7].

 Рис. 2 Компоненты устройства Digits

Вывод

Современная техника (вне зависимости робот это или горная машина) – это сложная техническая система, для управления которой нужен специально подготовленный человек-оператор. Уровень технической части за последнее время значительно вырос, что привело к усложнению управления данными объектами. Для того чтобы упростить этот процесс нужно внедрять новые разработки в этой области, которые позволят сократить время и затраты на обучение оператора.

В качестве управляющего компонента выбран микроконтроллер Atmel AVR ATMEGA328P. Программирование микроконтроллера ведется полностью через IDE (собственную программную оболочку) Arduino. Стандартным языком программирования для Arduino является язык высокого уровня С++.

Разрабатываемое устройство снабжено ЖК-дисплеем, несколькими кнопками управления и кнопкой сброса настроек для полной очистки памяти.

Рисунок 1. Изображение ЖК-дисплея

Символьный дисплей (рис.1) создан на базе ЖК дисплея типа STN (Super Twisted Nematic) под управлением контроллера HD44780. ЖК-дисплей обладает синхронным параллельным 8-битным интерфейсом. Дисплей оборудован светодиодной подсветкой синего цвета и способен одновременно отображать до 80 символов.

Рисунок 2. Trema-модуль Кнопка

Trema-модуль Кнопка (рис.2) предназначен для управления различными устройствами, подачи команд, осуществления настроек, а также для ввода данных.

В качестве считываемых параметры, высвечивающихся на ЖК-дисплее, выступают мощность подключенной нагрузки, количество потребляемых кВ/ч и общая стоимость потребляемой энергии.

Данное устройство необходимо для автоматического подсчитывания электроэнергии в розетке, в целях экономии денежных средств. Устройство помогает определить реальное потребление бытовой техники, а именно, СВЧ печи, электрические чайники, стиральные машины и многое другое, которые нередко отличаются от утвержденного производителем.