Модернизация движений металлорежущего станка посредством конструирования мехатронных модулей
Модернизация движений универсально-фрезерного станка посредством конструирования мехатронных модулей. Кинематическая схема станка. Существующие мехатронные модули. Расчет параметров упорного гидростатического подшипника. Требуемая мощность двигателя.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.06.2013 |
| Размер файла | 4,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
при Т3 = = 771.75 H*м.
Окружная сила во внешнем зацеплении:
Ft1 = = *1.2 = 3428 H.
Радиальная сила:
Fr1 = Ft1*tgб = 3428*0.36 = 1234 H.
Окружная сила во внутреннем зацеплении:
Ft3 = = *1.2 = 3675 H.
Радиальная сила:
Fr3 = Ft3*tgб = 3675*0.36 = 1323 H.
6.2 Для второго блока редуктора.
Определяем нормальные силы в зацеплении:
F1 = F2 = = = 2323 H.
F3 = = = 2370 H,
при Т3 = = 198.42 H*м.
Окружная сила во внешнем зацеплении:
Ft1 = = *1.2 = 823 H.
Радиальная сила:
Fr1 = Ft1*tgб = 823*0.36 = 296 H.
Окружная сила во внутреннем зацеплении:
Ft3 = = *1.2 = 881 H.
Радиальная сила:
Fr3 = Ft3*tgб = 881*0.36 = 316 H.
7. Выбираем подшипники.
7.1 Для первого блока редуктора.
Для валов первого блока редуктора выбираем подшипники качения роликовые конические 2007104А* ГОСТ 27365-87.
7.2 Для второго блока редуктора.
Для валов 1 и 2 второго блока редуктора выбираем подшипники качения роликовые конические 2007104А* ГОСТ 27365-87. Для шпиндельного вала выбираем подшипники качения роликовые конические 2007108А ГОСТ 27365-87.
5. Датчики и системы управления.
5.1 Общие сведения о датчиках.
Информация о положении ротора используется для формирования сигналов коммутации силового преобразователя. Для этого в большинстве случаев используют информацию с датчика положения ротора. Эта информация поступает в виде N последовательностей сформированных импульсов типа меандр Хi- (i = 1, 2, 3,. Н), сдвинутых по фазе на угол д=2р/n, где n - число секций двигателя. Путем логического преобразования этих последовательностей формируются сигналы управления силовыми ключами преобразователя, в результате чего реализуется тот или иной алгоритм коммутации секций.
Традиционно используются три общих типа датчиков положения ротора:
суммирующие датчики,
датчики трансформаторного типа,
датчики с эффектом Холла.
1) Суммирующие датчики (рисунок 5.1) используют кодированные оптические диски с прозрачными и непрозрачными участками. Чем больше таких участков на диске, тем выше разрешающая способность датчика положения ротора. На корпусе датчика размещены оптические пары, которые создают сигнал о текущем положении ротора в момент прохождения между ними прозрачного участка пластины. Положение определяется счетом числа импульсов от известной заранее позиции. Информация о скорости получается подсчетом числа импульсов за определенное время.
Хотя суммирующие датчики положения обладают высокой разрешающей способностью, они имеют существенный недостаток - высокую стоимость и низкую ударопрочность.
Рисунок 5.1 - Суммирующий оптический датчик
2) Достаточно широкое распространение получили датчики электромагнитного - трансформаторного типа. На рисунке 5.2 показан один из них. Чувствительными элементами датчика являются три трансформатора (Фр1, Фр2, Тр3), сдвинутые в пространстве на 120 электрических градусов. Сердечники трансформаторов выполняются из быстронасыщающихся материалов - феррита, пермаллоя и других. Первичные обмотки трансформаторов I питаются напряжением высокой частоты (порядка нескольких килогерц) от маломощного источника. Вторичные обмотки II через диоды включаются в базы соответствующих транзисторов. Элементам конструкции датчика придаются такие формы, и они располагаются так, чтобы сердечники трансформаторов, перекрытые полюсным наконечником 2, были насыщенными. В этом случае ЭДС вторичных обмоток II трансформаторов практически равны нулю и сигналы на базы транзисторов не поступают.
Рисунок 5.2 - Датчик положения ротора трансформаторного типа:
1 - ротор датчика, состоящий из постоянного магнита; 2 - полюсный наконечник, выполненный из магнитомягкого материала; 3 - немагнитный полуцилиндр.
Управляющие сигналы поступают только от тех трансформаторов, сердечники которых не насыщены. Недостатками датчика положения ротора трансформаторного типа являются низкая разрешающая способность датчика и необходимость дополнительного источника питания.
3) Датчики с эффектом Холла (рисунок 5.3) обеспечивают непересекающиеся сигналы, дающие 15° (конфигурация вентильно-индукторного двигателя 8/6) или 30° (конфигурация вентильно-индукторного двигателя 6/4) диапазон положения. Существенное преимущество магнитного датчика на элементах Холла перед оптоэлектронным - это нечувствительность как к видимому свету, так и к инфракрасному излучению, высокая ударопрочность и простота конструкции. Однако датчики положения ротора на элементах Холла имеют и свои недостатки, наиболее существенным из которых является низкая разрешающая способность.
Рисунок 5.3 - Принципиальная схема датчика на элементах Холла
5.2 Выбор датчика.
По серии проведенных научных экспериментов выяснилось, что датчики на элементах Холла имеют недостаточную разрешающую способность, а датчики трансформаторного типа имеют слишком сложную систему управления при невысокой точности, поэтому наибольшее применение нашли суммирующие оптические датчики. Применим такой датчик в модернизированном станке.
Выбираем высокоскоростной оптический датчик щелевого типа серии SU-02
Рисунок 5.4 - Оптический датчик щелевого типа серии SU-02
Назначение:
* Высокая рабочая частота: 10 кГц.
* Активация светом в моделях 511-02Х, то есть обнаружение сквозных (прозрачных) меток.
* Активация темнотой в моделях 51) - 02Х, то есть обнаружение маркерных (непрозрачных) меток.
Технические характеристики датчика:
Датчик данной модели контролирует скорость вращения выходного вала двигателя, формируя информацию для системы управления.
Геометрические размеры датчика представлены на рисунке 5.5.
Рисунок 5.5 - Геометрические размеры датчика SU-02
Заключение
Во время работы над курсовым проектом в соответствии с особенностью конструирования мехатронных модулей и спецификой их применения, в качестве объекта модернизации был выбран Горизонтально-фрезерный станок модели 6Н81. В ходе выполнения курсового проекта была произведена модернизация вращательного движения шпиндельного узла станка. Для подтверждения правильности выбора проведены необходимые конструкторские и проверочные расчеты.
В результате выполнения курсового проекта были сделаны следующие выводы:
1. Мехатронный модуль движения (ММД) - модуль, который позволяет обеспечивать движение механических объектов регулирования по одной управляемой координате. ММД классифицируются следующим образом: высокооборотные модули, низкооборотные модули, модули линейного движения, цифровые электроприводы.
2. Мехатронные модули линейных и вращательных перемещений обрабатывающих станков позволяют исключить промежуточные механические преобразователи и передачи, повысить точность, быстродействие, снизить потери.
Применение банка данных мехатронных модулей позволяет свести модернизацию оборудования к простому подбору модулей по заданным параметрам и значительно упростить конструкторские расчеты.
Список использованных источников
1. В.И. Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя". Т.1 - М.: Машиностроение, 1992 г.
2. В.И. Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя". Т.2 - М.: Машиностроение, 1992 г.
3. В.И. Анурьев "Справочник конструктора-машиностроителя". Т.3 - М.: Машиностроение, 1992 г.
4. О.Д. Гольдберг, Я.С. Гурин, И.С. Свириденко "Проектирование электрических машин" - М.: Высш. шк., 1984г.
5. Андросов А.А., Спиченков В.В., Андрющенко Ю.Е. "Основы конструирования машин: Учебное пособие /ДГТУ", Ростов н/Д. 1993 г.
6. А.Г. Косилова, Р.К. Косилова "Справочник технолога-машиностроителя". Т.1 - М.: Машиностроение, 1986 г.
7. Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда "Детали машин. Проектирование: справочное учебно-методическое пособие". - 2-е изд., испр.: М.: Высш. шк., 2005. - 309 с.: ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обоснованная модернизация какого-либо движения в металлорежущем станке посредством конструирования мехатронных модулей (ММ). Выбор группы, типа и модели металлорежущего станка. Обзор существующих ММ. Структурная схема ММ, конструктивные параметры.
методичка [2,9 M], добавлен 25.06.2013Описание токарных станков, назначение и область их применения. Технические характеристики станка модели 163. Описание кинематической схемы. Классификация мехатронных модулей движения. Расчёт шарико-винтовой передачи, геометрических параметров винта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.06.2013Назначение и область применения горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г. Название основных узлов и органов управления станка, принцип его работы. Структурная и кинематическая схема станка, его наладка, эскиз фрезерования плоской поверхности.
контрольная работа [5,3 M], добавлен 27.12.2012Структурно-кинематический анализ горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г, выявление исполнительных движений и настройка необходимых параметров для обработки детали. Техническая характеристика и конструктивные особенности, основные узлы станка.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 09.11.2013Назначение и технические данные станка модели 1Н318Р: токарно-револьверные функции в условиях серийного и мелкосерийного производства. Схема управления и элементы её модернизации, анализ системы электропривода и модернизация электродвигателей станка.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.01.2012Разработка черновых переходов при токарной обработке основных поверхностей. Описание и анализ конструкции станка 1П756ДФ3. Технологические характеристики и кинематическая схема станка. Настройка станка на выполнение операций, расчёт режимов резания.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 04.05.2012Электромеханическое оборудование механического цеха. Технологический процесс фрезерного станка. Кинематическая схема и ее описание. Расчет и выбор светильников. Электрооборудование систем управления. Схема подключения VFD-B, его техническая эксплуатация.
курсовая работа [1018,5 K], добавлен 01.06.2012Конструкция базового радиально-сверлильного станка 2М554; характеристика существующего уровня технологии обработки деталей и ее модернизация. Технико-экономическое обоснование проектирования станка с ЧПУ для обработки ступицы грузового автомобиля.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 12.11.2012Принцип работы широкоуниверсального фрезерного станка. Кинематический расчет коробки скоростей шпинделей, зубчатых передач, валов. Определение нагрузок и напряжений. Разработка технологического процесса изготовления червяка. Расчет режимов резания.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 14.04.2013Расчет кинематики (диаметр обработки, глубина резания, подача) привода шпинделя с плавным регулированием скорости, ременной передачи с зубчатым ремнем, узла токарного станка на радиальную и осевую жесткость с целью модернизации металлорежущего станка.
контрольная работа [223,1 K], добавлен 07.07.2010Проектирование технологического оборудования для технического обслуживания и ремонта подвижного состава автотранспорта. Модернизация станка, предназначенного для восстановления профилей кулачков распределительного вала двигателя автомобиля КамАЗ-740.
курсовая работа [177,1 K], добавлен 11.12.2013Машиностроение как основа научно-технического прогресса в различных отраслях народного хозяйства. Знакомство с основными видами деятельности ОАО "ССМ-Тяжмаш". Особенности конструирования станка для обработки центровых отверстий в валках прокатного стана.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 09.12.2016Расчёт конструкции коробки скоростей вертикально-сверлильного станка 2Н125. Назначение, область применения станка. Кинематический расчет привода станка. Технико-экономический анализ основных показателей спроектированного станка и его действующего аналога.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 14.06.2011Техническая характеристика токарно-винторезного станка модели 1К620. Устройство и работа основных узлов станка. Определение основных кинематических параметров коробки скоростей. Определение мощности и передаваемых крутящих моментов на шпиндель станка.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 06.11.2014Устройство, состав и работа фрезерного станка и его составных частей. Предельные расчетные диаметры фрез. Выбор режимов резания. Расчет скоростей резания. Ряд частот вращения шпинделя. Определение мощности электродвигателя. Кинематическая схема привода.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 20.01.2013Обоснование методов модернизации привода главного движения станка модели 1740РФ3. Техническая характеристика станка, особенности расчета режимов резания. Расчет привода главного движения с бесступенчатым регулированием. Построение структурного графика.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.09.2010Определение силовых и кинематических параметров привода токарно-винторезного станка модели 1К62. Определение модуля зубчатых колес и геометрический расчет привода. Расчетная схема шпиндельного вала. Переключение скоростей от электромагнитных муфт.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 18.05.2012Конструктивное исполнение силой сети и цепи управления с размещением электрооборудования и аппаратов. Расчет и выбор двигателя главного движения станка установки. Рекомендации по наладке электрооборудования. Описание электрической схемы станка установки.
курсовая работа [35,3 K], добавлен 13.02.2015Основные технические данные фрезерного станка 6Н82. Расчет механических характеристик главного привода. Выбор преобразователя частоты. Расчет потерь напряжения в линии. Выбор сечения проводников, коммутационного оборудования и распределительного пункта.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 15.06.2014Модернизация горизонтально-расточного станка модели 2А622 (снижение трудоемкости, повышение производительности). Проект новой шпиндельной бабки; новой стойки, повышающей жесткость станка; нового шпиндельного узла. Измененение кинематики коробки скоростей.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 07.07.2009
