Оптимизация измерения по спиральной траектории Архимеда мехатронным профилографом

Федорова А.А., Жижко А.А., Иванов К.Г.

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары

Ключевые слова: мехатронный профилограф, спиральная траектория, лазерный датчик, частота вращения привода, спираль Архимеда, показатели качества почвы.

Аннотация. С развитием промышленности растут требования к измерительным средствам шероховатости поверхности не только по точности, но и по скорости. Предметом исследования является процесс измерения показателей качества для целесообразности машин и орудий для обработки почвы. Для измерения шероховатости профиля поверхности почвы предлагается использовать лазерный профилограф для спирального сканирования. Цель работы – определение зависимости изменения частот вращения двигателей по времени для оптимизации измерения лазерным датчиком по спирали Архмимеда мехатронным профилографом для повышения эффективности исследования почвы. В статье приводятся вычисления зависимости частот вращения приводов профилографа от времени для обеспечения равномерности измерения. Получены графики зависимости частот вращения приводов опытного образца профилографа с определенными конструктивными параметрами для предпосевной и зяблевой обработки. Анализ представленных графиков показывает, что можно обеспечить оптимальное измерение с сохранением постоянного шага по траектории движения лазерного датчика в виде спирали Архимеда при изменении частот вращения профилографа.

Optimization of measurement along the Archimedes spiral trajectory using a mechatronic profilograph

Fedorova A.A., Zhizhko A.A., Ivanov K.G.

Chuvash State University named after I.N. Ulyanov, Cheboksary

Keywords: mechatronic profiler, spiral trajectory, laser sensor, drive rotation speed, Archimedes spiral, soil quality indicators.

Abstract. With the development of industry, the requirements for surface roughness measuring instruments are increasing, not only in terms of accuracy, but also in terms of speed. The subject of the study is the process of measuring quality indicators for the feasibility of machines and tools for soil cultivation. To measure the roughness of the soil surface profile, it is proposed to use a laser profiler for spiral scanning. The purpose of the work is to determine the dependence of changes in engine rotation speeds over time for optimization of measurement with a laser sensor along the Archimedes spiral with a mechatronic profiler to increase the efficiency of soil research. The article provides calculations of the dependence of the rotating speed of the profilograph drives on time to ensure uniformity of measurement. Graphs of the dependence of the rotation speeds of the drives of a prototype profilograph with certain design parameters for pre-sowing and autumn processing were obtained. Analysis of the presented graphs shows that it is possible to ensure optimal measurement while maintaining a constant step along the trajectory of the laser sensor in the form of an Archimedes spiral when changing the rotation speeds of the profilograph.