Курсовая работа: САУ для экспериментального стенда исследования
Описание
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
на тему:
Системы автоматического управления
для экспериментального стенда исследования
подшипников.
Москва, 1999 г
Содержание.
1. Введение 3
2. Процессная модель.
2.1. Эффекты, позволяющие проводить диагностику подшипника 4
2.2. Деление технологии на процессы 5
2.3. Выбор сервисных процессов. 5
2.4. Выбор процессов коррекции цели 6
3. Комплексная принципиальная схема 7
4. Техническое задание на элементы и узлы машины 8
5. Элементы САУ 11
6. Расчеты некоторых элементов 14
7. Список используемой литературы 16
Введение.
В настоящее время практически во всех отраслях промышленности наблюдается тенденция автоматизации всех возможных технологических процессов. Это помогает существенно снизить материальные затраты на установку дополнительного оборудования, а также сокращает штат операторов, обслуживающих тот или иной тип промышленного оборудования.
Внедрение систем автоматического управления на базе широкораспространенной платформы IBM позволяет усовершенствовать систему контроля и управления за любым технологическим процессом. Кроме того, внедрение персоналки открывает практически необъятный горизонт реализации сервисных функций, которые часто недоступны или затруднены для человека, таких, как например осуществление аварийного режима работы или широкий набор всевозможных информационных потоков для упрощения визуального наблюдения за протекающими процессами.
Целью настоящего проекта является разработка системы автоматического управления для исследовательского стенда, предназначенного для ресурсных диагностических испытаний подшипников качения.
Процессная модель.
Эффекты, позволяющие проводить диагностику подшипников.
Система вакуумной диагностики подшипников качения, равно как и других элементов, построена на сопоставлении информационных сигналов, несущих сведения о состоянии оборудования в текущий временной отрезок, с базовыми уровнями этих же сигналов, полученных ранее экспериментальным или теоретическим путем. Для диагностики подшипников, установленных на любой вакуумный ввод вращения, необходимо снимать четыре различных информационных сигнала:
- Давление в вакуумной камере;
- Момент сопротивления вращению;
- Сигнал вибрации;
- Сигнал оборотов входного вала.
В процессе своей эксплуатации подшипник выделяет некоторое количество газа, хранящегося в приповерхностных слоях шариков, колец и сепаратора. Таким образом, формируется некоторый поток газовыделения от данного объекта, который посредством такой информационной среды, как вакуум, позволяет делать определенные выводы о работе данного элемента.
Сигналы момента сопротивления снимается с тензодатчиков и поступает в дальнейшем на плату сбора и сопряжения информации, после чего уже в цифровом виде записывается в массив данных. Аналогичным образом в сходный массив данных записывается и сигнал с вакууметров, после чего при помощи тарировочных характеристик определяется истинное значение величин. После этого, программным методом считается поток газовыделения как функция давления в камере, и по его величине можно делать вывод о состоянии исследуемого подшипника при наработке определенного количества циклов, фиксируемого при помощи датчика оборотов.
Для полноты картины работы данного элемента также при помощи датчика снимается сигнал вибрации, по амплитуде которого можно также делать определенные выводы с целю выработки прогноза на количество циклов до полного заклинивания или разрушения элемента. Все эти сигналы в соввокупоности и производят полную картину ресурсных испытаний подшипников качения.
Деление технологии на процессы.
Проведение экспериментов можно разделить на следующие процессы:
- Установка исследуемых подшипников.
- Проведение испытаний и снятие результата.
Проанализируем данные процессы:
- Установка подшипников на экспериментальный стенд производится после их монтажа на ввод вращения (вручную либо с помощью специальных приспособлений).
Критерий начала:
Готовность ввода вращения к установке на вакуумную камеру при помощи переходного фланца.
Критерий окончания:
Ввод установлен, камера герметична.
- Проведение эксперимента и снятие результатов:
Включение блока управления приводом и всех усилителей датчиков, а также готовность ЭВМ к снятию сигнала и записи информации на накопитель.
Выбор сервисных процессов.
Сервисные процессы необходимы для:
-облегчения работы наладчиков и операторов;
-предотвращения отказов оборудования и их последствий.
В качестве сервисной функции, реализуемой в настоящем проекте, можно считать режим аварийного проведения испытаний, например, в ночное время суток при полном отсутствии человека. Это достигается методом подачи сигналов управления на включение и выключение блоков питания для двигателя и высоковакуумного насоса, что предотвращает перегрев и выход из строя всей системы.
Выбор процессов коррекции цели.
Для данного типа проведения экспериментов можно выделить одну функцию коррекции цели:
- изменение частоты съема вышеописанных сигналов.
Съем сигналов должен производится в течении нескольких оборотов входного вала (3-5), с периодичностью 15-30 минут между такими повторами. Исключение составляет сигнал вибрации, который снимается каждые 20 мкс. Эта функция может реализовываться либо программным методом задания периодичности съема сигналов, либо же это время определяет сам оператор при помощи предусмотренных программой «горячих» клавиш.
Комплексная принципиальная схема.
КПС отображает и согласовывает между собой все заложенные в данный тип оборудования ресурсы. На втором листе настоящего проекта представлена комплексная принципиальная схема экспериментального стенда со всеми блоками питания и управления и описанными входными и выходными сигналами.
КПС данного стенда можно разделить на следующие общие группы:
- Вакуумная, в которой непосредственно и происходит испытание и диагностика подшипника;
- Привод для передачи вращательного движения в камеру;
- Измерительная система, состоящая из вакууметров, датчика вибрации и тензометрического датчика;
- СЭО, включающая в себя сеть и питающиеся от нее блоки питания и управления, а также ЭВМ с платой сбора информации.
В случае программной реализации проведения экспериментов, происходит автоматический контроль за состоянием вакуумной системы на основе всех поступающих на плату сопряжения сигналов. Управление в этом случае происходит без участия операторов, которые, однако, в любой момент могут вмешиваться при помощи пульта управления, либо предусмотренных программных приложений.
Характеристики курсовой работы
Список файлов
- САУ для экспериментального стенда исследования
- ryabov 1.dwg 47,36 Kb
- ryabov 2.dwg 66,96 Kb
- ryabov 3.dwg 73,66 Kb
- ryabov 4.dwg 146,07 Kb
- Записка.doc 382 Kb
- Прочти меня.txt 141 b
- Расчет.doc 33 Kb
Начать зарабатывать