В год конца света по календарю Майя (2012) был выполнен и сдан данный курсовой проект

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Основы проектирования систем автоматического управления оборудованием электронных технологий»

на тему:

«Демпфер на основе жидкости с управляемыми реологическими свойствами»

Москва, 2012 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по курсу «Основы проектирования систем автоматического управления оборудования электронных технологий».

Тема проекта: Демпфер на основе жидкости с управляемыми реологическими свойствами

1. Проработать описание работы демпфера, выбрать и обосновать состав его основных целевых функций, сервисных функций, функций коррекции цели.

2. Разработать комплексную принципиальную схему, как совокупность системы целевых механизмов, системы их энергообеспечения и системы управления, связанных материальными, энергетическими и информационными потоками.

3. Описать механический, энергетический и информационный интерфейс компонентов машины. Дать техническое задание и техническое предложение на САУ и основные элементы машины.
4. Разработать принципиальную электрическую схему элемента САУ или САУ в целом.

Содержание графической части.

1. Процессная модель демпфера..................................................1 л.

2. Комплексная принципиальная схема....................................2 л.

3. Принципиальная электрическая схема САУ..................................1 л.

Содержание расчетно-пояснительной записки.

1. Введение. Описание целевого, механического и энергетического интерфейса спроектированной технологической машины.

2. Описание процессной модели. Выбор и обоснование целевых, сервисных функций, и функций коррекции цели.

3. Техническое задание и техническое предложение на систему управления машины по приведенной в Приложении 1 форме.

4. Описание комплексной принципиальной схемы ФС. Обоснование структурно-компоновочного решения, выбор и согласование уровней потоков элементов.

5. Документы, сопровождающие комплексную принципиальную схему:

-перечень элементов ПЭ;

-перечень потоков и сигналов ПС;

-технические задания на основные подсистемы и узлы машины ТЗ.

6. Информационный поиск датчиков и исполнительных элементов машины и ее САУ, описание целевого, механического, энергетического и информационного интерфейса этих элементов ОЭ.

7. Расчет и описание принципиальной электрической схемы.

8. Заключение.

РЕФЕРАТ

к курсовому проекту

Демпфер на основе жидкости с управляемыми реологическими свойствами

Ключевые слова: виброизоляция, магнитореологический демпфер

Записка содержит 32 стр., 25 рис., 12 табл.

Графические листы выполнены на ПК с помощью программы КОМПАС-3D V12, записка выполнена в Microsoft Word 2003.

Целью данного курсового проекта является овладение навыками, методами и средствами комплексных разработок механических и электронных компонентов оборудования САУ.

Задачи проекта:

-распределить функции машины между различными компонентами и обосновании этих функций;

-поставить четкое техническое задание перед разработчиками отдельных компонентов

-выполнить техническую документацию на электронные компоненты.

Курсовой проект выполнен в объеме 4 листов формата А1 и расчетно-пояснительной записки. На первом и втором листе приведена комплексная принципиальная схема: механика, энергообеспечение, системы автоматического управления; на третьем листе - алгоритм работы, таблица процессов; на четвертом листе - принципиальная электрическая схема. В расчетно-пояснительной записке приведены необходимые пояснения и расчеты, отражены принципы построения САУ, даны описания листов проекта.

1.ОПИСАНИЕ ЦЕЛЕВОГО, МЕХАНИЧЕСКОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА УСТАНОВКИ

Целевой интерфейс: демпфер на основе жидкости с управляемыми реологическими свойствами представляет собой универсальный модуль для установок виброизоляции лабораторного или технологического оборудования, например камеры платформы установки Нанофаб-100.

Механический интерфейс: общий вид системы виброизоляции с установленным на ней модулем платформы Нанофаб-100 представлен на рис. 1.1

Основные характеристики МР-привода:

Ход вертикальный – 10 мм

Погрешность позиционирования – 50 нм

Быстродействие – менее 200 мс

Нагрузочная способность – 1000 Н

Частота гасимых колебаний –10-200 Гц

Установка состоит из насосной станции, виброизолирующей системы и вакуумной системы. Виброизолирующая система состоит из четырех демпферов, установленных на раме. Каждый виброизолирующий демпфер имеет два гидроцилиндра, в каждом из которых имеется два магнитореологических дросселя. Магнитореологические демпферы [МР-демпферы] работают по принципу магнитореологического эффекта (изменения характеристик магнитореологической жидкости [МРЖ] под действием магнитного поля).

Насосная станция (рис. 1.2) осуществляет подачу магнитореологической суспензии в МР-демпферы (рис 1.3). Под действием управляющих сигналов, подаваемых системой управления на МР-демпферы, происходит перемещение центрального штока. В свою очередь, шток воздействует на платформу установки, на которой установлен объект виброизоляции, положение которого контролируется с помощью четырех акселерометров.

Рис. 1.3 Магнитореологический демпфер

Система термостатирования служит для поддержания температуры МРЖ в требуемом диапазоне. Она состоит из термодатчика TS, элемента Пельтье TEC, резервуара DT, вентилятора FAN. Давление МРЖ в магистрали контролируется манометрами Р1 и Р2.

Энергетический интерфейс: потребляемая мощность установки 5 кВт. Входное напряжение 3х220х380В. Частота 50 Гц.

Информационный интерфейс: информационная часть установки состоит из процессорного модуля CPU188-5 фирмы Fastwel, персонального компьютера PC, плат сопряжения с установкой и программы управления установкой.

Микроконтроллер предназначен для обработки поступающей информации и выдачи управляющих воздействий для реализации всех разложенных на САУ функций.

Персональный компьютер предназначен для ввода данных и обработки информации, поступающей от микроконтроллера по RS-422.

Табл. 1. Cистемы установки