9-12 (Архив готовых курсовых работ)

2. Анализ ТЗ.

Так как мы разрабатываем устройство управления ОЭП, то наиболее важными для нас элементами являются отсчетные устройства, поэтому мы будем рассчитывать их в первую очередь, затем подберем двигатель и редуктор, который бы обеспечил нам требуемый момент и скорость на выходном валу, далее нам потребуется потенциометр, и ограничитель движения, который не позволит всему сломаться.

В качестве прототипа возьмем предоставленный аналог и модернизируем его.

Как и в прототипе у нас можно вывести следующее:

- Компоновочная схема имеет один входной вал и один выходных вала, что окажет влияние при расчете требуемой мощности при подборе двигателя.

- Вид движения выходных звеньев вращательный.

- Характер выходных звеньев реверсивный.

- Входной и выходной валы расположены параллельно, что однозначно определяет использование цилиндрических передач.

Климатическое исполнение предусматривает эксплуатацию изделия в помещении со свободным доступом воздуха с улицы. Это означает, что возможны колебания температуры, повышенная влажность, а также попадание на устройство пыли и вредных выбросов. Защиту можно выполнить тремя способами: помещение изделия в корпус приборного устройства, применение закрытого корпуса для самого изделия, использование защитных покрытий на элементах изделия.

Не указанное напряжение питания, не высокий срок службы расширяют конструктивные возможности.

3. Проектировочный расчёт ЭМП

3.1. Рассчитаем отсчётное устройство.

B=2 мм(цена деления шкалы)

Назначим число деления ШТО

N=[10, 20,50, 100]

Выбираем

Исходя из условия наблюдаемости

Из конструкторских соображений выбираем 35 мм.

Посчитаем длину деления шкалы.

3.2. Выбор двигателя.

Для установления типа электродвигателя необходимо проанализировать требования к ЭМП, указанные в задании, и составить перечень требований, предъявляемых к эксплуатационным и электромеханическим параметрам двигателя:

- К управляемости электродвигателя: регулируемый;

- К режиму работы двигателя: исполнительный;

- К механической характеристике двигателя и нагрузочным характеристикам ЭМП (в задании), их поведение при работе ЭМП: не изменяются;

- К частоте вращения двигателя;

- К электрическим параметрам двигателя: току (постоянный), значение питающего напряжения U = 12 В.

Т.к. привод относится к исполнительным, то и применим исполнительный двигатель.

Рассмотрим двигатели типа ДПР. Это электродвигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов с полым бескаркасным якорем. Применяются в системах автоматики, радиоэлектроники, телемеханике в качестве исполнительных двигателей ЭМП. Двигатели ДПР – реверсивные, рассчитаны на продолжительный режим работы, могут работать в кратковременном и в повторно-кратковременном режимах. Предназначены для работы при температуре окружающей среды от -60°С до +70°С, относительной влажности до 98% при -40°С и атмосферном давлении от 335 до 3040 ГПа. Рабочее положение – произвольное. Эти двигатели оптимально соответствуют техническому заданию.

Для выбора конкретного двигателя найдем расчетную мощность двигателя.

Для этого примем КПД цепи двигатель – нагрузка .

Введём коэффициент запаса

3,75 7,5 Вт

Тогда выберем предположительно из ряда двигатель ДПР42-Ф1-03. Некоторые параметры этого двигателя:

U = 27 В

Р_н = 2,3 Вт

n_ном = 4500 об/мин

М_ном = 4,9 Н мм

М_п =12,8Н мм

Т = 2500 ч

Jp=17

3.3. Кинематический расчёт

Определим общее передаточное отношение i₀

Определим передаточное отношение между шкалами

Число ступеней будем определять исходя из критерия минимизации габаритов:

;

При проектировании ЭМП требуемое передаточное отношение можно реализовать различными способами. Разобьем общее передаточное отношение по ступеням возрастающей к выходному валу, учитывая передаточное i_{ШТО-ШГО}=36. Получим:

i_1-2 = 2

i_3-4 = 2

i_5-6 = 4

i_7-8 =6

i_9-10=6

Проверка: i=

Определим числа зубьев элементарных передач.

Выберем числа зубьев шестерней:

z₁=z₃=z₅=z₇=z₉=20

Тогда:

3.4. Выбор потенциометра

Исходя из того, что необходимости поставить потенциометр как можно ближе к выходному валу, а угол поворота выходного вала равен 360^о рассмотрим возможность применения потенциометра ППМЛ с углом поворота φ = 7200^о. Рассматриваемый потенциометр поставим на пятый вал.

3.5. Расчёт параметров ограничителя движения

В качестве ограничителя движения рассмотрим возможность применения передачи винт-гайка. Возьмем передачу, в которой вращательное движение винта преобразуется в осевое движение гайки (винт в осевом направлении не подвижен).