Структура и Основные технические характеристики приводов машин

Структура и Основные технические характеристики приводов машин

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 6

1 Структура и главные технические свойства приводов машин.. 8

2 Электропривод.. 14

2.1 Виды и принцип деяния электродвигателей. 14

2.2 Электродвигатели неизменного тока. 17

2.2.1 Устройство типового мотора неизменного тока. 17

2.2.2 Высокомоментные движки. 19

2.2.3 Малоинерционные движки. 20

2.2.4 Вентильные обращенные движки неизменного тока. 22

2.2.5 Механическая черта мотора неизменного тока. 23

2.3 Электродвигатели переменного тока. 25

2.3.1 Трехфазные асинхронные электродвигатели. 25

2.3.2 Устройство асинхронного мотора. 27

2.3.3 Механическая черта асинхронного электродвигателя 30

2.3.4 Конденсаторные Структура и Основные технические характеристики приводов машин электродвигатели переменного тока. 31

2.3.5 Коллекторные движки переменного тока. 32

2.3.6 Синхронные вентильные электродвигатели переменного тока. 32

2.3.7 Шаговые электродвигатели. 34

2.4 Линейные электродвигатели. 35

2.5 Стыковка электродвигателя с механизмом. Мотор-редукторы.. 36

2.6 Выбор электродвигателя. 38

2.7 Устройства управления электродвигателями. 43

2.7.1 Релейные устройства управления. 43

2.7.2 Преобразователи напряжения. 45

2.7.3 Преобразователи частоты.. 47

3 Гидропривод.. 51

3.1 Гидростанция. 52

3.2 Гидродвигатели. 58

3.2.1 Линейные гидроцилиндры.. 58

3.2.2 Выбор типового гидроцилиндра. 63

3.2.3 Поворотные гидродвигатели. 64

3.2.4 Гидравлические моторы.. 66

3.3 Управление гидродвигателями Структура и Основные технические характеристики приводов машин. 67

3.3.1 Клапаны давления. 68

3.3.2 Распределители. 70

3.3.3 Запорные клапаны.. 74

3.3.4 Гидроаппараты управления расходом. 76

3.3.5 Выбор гидроаппаратов. 78

4 Пневмопривод.. 81

4.1 Типовые пневмодвигатели. 84

4.2 Поворотные пневмодвигатели. 87

4.3 Особые пневмодвигатели. 90

4.3.1 Пневмоцилиндры огромных усилий. 90

4.3.2 Пневмоцилиндры малого поперечника. 91

4.3.3 Параллельные пневмоцилиндры.. 92

4.3.4 Многопозиционные пневмоцилиндры.. 92

4.3.5 Пневмоцилиндры с вводом воздуха через шток. 93

4.3.6 Бесштоковые пневмоцилиндры.. 94

4.4 Стыковка пневмодвигателя с механизмом. 95

4.5 Выбор пневмодвигателя. 96

4.6 Управление пневмодвигателями. 98

5 Вибропривод.. 103

5.1. Принципы вибротранспортирования. 103

5.2 Устройство вибротранспортеров. 106

6 Механизмы приводов.. 110

6.1 Механизмы для Структура и Основные технические характеристики приводов машин преобразования вида движения. 110

6.1.1 Механизмы на базе передачи рейка-шестерня. 111

6.1.2 Механизмы на базе передачи винт-гайка. 112

6.1.3 Механизмы с передачей звездочка-цепь. 115

6.1.4 Механизмы с передачей зубчатый шкив-зубчатый ремень. 117

6.1.5 Механизмы с кулачком и копиром. 118

6.1.6 Рычажные механизмы.. 123

6.2 Механизмы шаговых перемещений. 124

6.2.1 Механизмы мальтийского креста. 125

6.2.2 Храповые механизмы.. 128

6.3 Редукторы и мультипликаторы.. 130

6.3.1 Редукторы Структура и Основные технические характеристики приводов машин.. 130

6.3.2 Мультипликаторы.. 133

6.4 Механизмы для передачи движения на расстояние. 135

6.4.1 Механизмы для передачи вращения. 135

6.4.2 Механизмы для передачи поступательного движения. 136

6.4.3 Механизмы для передачи движения через шарниры.. 137

6.5 Механизмы тормозов, фиксаторов и стопоров. 137

7 Датчики приводов.. 144

7.1 Главные свойства датчиков. 147

7.2 Установка и подключение датчиков. 150

7.2.1 Установка датчиков в приводах. 150

7.2.2 Подключение и питание датчиков. 153

7.3 Датчики положения. 154

7.3.1 Микровыключатели и герконы.. 154

7.3.2 Потенциометрические датчики Структура и Основные технические характеристики приводов машин положения. 156

7.3.3 Индуктивные датчики. 157

7.3.4 Емкостные датчики. 158

7.3.5 Оптические датчики. 159

7.4 Датчики угла поворота. 161

7.4.1 Оптические инкрементальные энкодеры.. 162

7.4.2 Оптические абсолютные энкодеры.. 163

7.4.3 Резольверы.. 164

7.5 Датчики скорости. 165

7.5.1 Датчики угловой скорости. 165

7.5.2 Датчики линейной скорости. 167

7.6 Датчики ускорения (акселерометры) 168

7.6.1 Емкостные акселерометры.. 170

7.6.2 Тензорезистивные акселерометры.. 170

7.6.3 Пьезоэлектрические акселерометры.. 170

7.7 Датчики силы и момента. 170

7.7.1 Тензометрические датчики силы.. 171

7.7.2 Тензометрические датчики вращающего момента. 173

7.7.3 Пьезоэлектрические датчики силы Структура и Основные технические характеристики приводов машин.. 173

7.8 Датчики давления. 173

7.8.1. Манометры.. 174

7.8.2. Реле давления. 175

7.8.3 Полупроводниковые датчики давления. 175

7.8.4 Пьезорезистивные датчики давления. 176

7.9 Датчики температуры.. 176

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ Перечень.. 179

ПРИЛОЖЕНИЕ. Формулы техники приводов. 180


ВВЕДЕНИЕ

В механике само понятие машина подразумевает наличие в ней передвигающихся частей, рабочих органов и устройств, реализующих это движение. Машины всегда употребляются для выполнения определенных действий и, обычно, движений, направленных Структура и Основные технические характеристики приводов машин на смену человека либо уменьшение действующей на него нагрузки. В хоть какой из машин есть привод. Конкретно он и приводит механизмы машины в действие. От типа привода зависят силовые, динамические, кинематические и точностные свойства машин. Привод нередко определяет надежность, КПД и цена машины в целом. Воздействие привода на свойства Структура и Основные технические характеристики приводов машин машин так велико, что нередко сам тип привода обозначается в заглавии машины, к примеру, гибридный автомобиль, реактивный самолет, электромеханический бот, гидравлический домкрат, пневматический шуруповерт, вибронасос и т. д. С другой стороны, технические свойства отдельных групп машин могут диктовать применение определенного вида привода. Большая часть землеройно-транспортных машин имеют гидравлический привод Структура и Основные технические характеристики приводов машин рабочих органов, металлообрабатывающие станки имеют электромеханический привод, авто - привод с движками внутреннего сгорания.

В пособии рассмотрены не только лишь особенности и необходимость внедрения тех либо других приводов, да и тенденции, которые сейчас есть в конструировании машин. Посреди их переход от однодвигательных машин к многодвигательным[1], от редукторного привода к прямому безредукторному Структура и Основные технические характеристики приводов машин, увеличение удельных мощностей и моментов привода и т. д. В пособии также рассмотрена одна из важных задач, решаемых при проектировании, - выбор типа привода. Эта задачка всегда решается разносторонне, и потому в современной машине могут употребляться разные движки сразу. К примеру, в автомобиле основное движение обеспечивается бензиновым двигателем Структура и Основные технические характеристики приводов машин, тормоза - гидравлические, подвеска - пневматическая, привод стеклоочистителей - электромеханический.

Основная цель пособия заключается в описании общей методологии выбора типа и структуры привода из всего обилия движков, устройств, датчиков и других частей приводов, которые сейчас представлены на рынке. Верный выбор можно сделать только тогда, когда известны особенности внедрения всех частей, входящих в состав Структура и Основные технические характеристики приводов машин привода, и выполнены только оценки главных характеристик. Потому в пособии не рассмотрены вопросы конструирования приводов, это — предмет других курсов.


структура и Главные технические свойства приводов машин

В общем случае структуру технологической машины можно представить в виде, показанном на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структура технологической машины

Несущая конструкция (корпус, станина, рама, кузов и т. п.) – это Структура и Основные технические характеристики приводов машин часть машины, на которой инсталлируются все устройства машины. Исполнительное устройство (рабочий орган) — это часть машины, которая конкретно делает заданную работу, – перемещает грузы, разрезает материал, красит, сваривает, собирает и т. п. Привод — это часть машины, при помощи которой приводится в движение исполнительное устройство.

Привод может состоять из 1-го мотора и Структура и Основные технические характеристики приводов машин устройства его управления (так именуемый “прямой привод”), к примеру, привод вентилятора (рис. 1.2), но обычно включает большее число компонент.

Рис. 1.2. Структура привода вентилятора

Структура устройства, приводимого в движение и управляемого человеком, изображена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Структура привода велика

В качестве примера приведем велик. Тут движком является человек, механизм выполнен в Структура и Основные технические характеристики приводов машин виде цепной передачи, муфты свободного хода и колеса, исполнительное устройство – это рама с седлом, она же является несущей конструкцией. Человек управляет механизмом и исполнительным устройством при помощи тумблера скоростей и руля.

Структура обычного устройства, приводимого в движение движком и управляемого человеком, изображена на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Структура привода шуруповерта

Пример Структура и Основные технические характеристики приводов машин – шуруповерт. Тут движком является электромотор, механизм представлен в виде зубчатых передач и шпинделя с патроном, исполнительным органом является инструмент. Человек управляет движком средством электрического регулятора, а механизмом – при помощи тумблера передач.

Существенно труднее привод автомобиля. Он имеет огромное количество устройств. Упрощенно структура привода перемещения автомобиля представлена на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Структура привода автомобиля

Тут Структура и Основные технические характеристики приводов машин мотор конвертирует энергию сгорания горючего в механическую энергию. Устройство питания топливом (топливный насос, карбюратор либо инжектор), устройство зажигания (катушка зажигания, трамблер, свечки), устройство газораспределения (распределительный вал, клапаны) обеспечивают работу мотора. Механизм (муфта сцепления, коробка, коробка, колеса) передают и конвертируют движение мотора. Информационные устройства (датчики скорости, температуры, давления и др Структура и Основные технические характеристики приводов машин.) информируют человека и бортовой контроллер (на рис. 1.5 не изображен) о состоянии привода. Человек управляет приводом при помощи педалей газа и сцепления и ручки переключения передач.

Структура автоматического устройства, которое работает без роли человека, изображена на рис. 1.6. Схожая структура включает несколько (N) приводов, что нередко встречается в машинах-автоматах Структура и Основные технические характеристики приводов машин. Тут устройство управления машиной (к примеру, контроллер) получает информацию от датчиков, расположенных на приводах и исполнительных устройствах, и управляет приводами согласно заложенной в него программке без роли человека. Человек временами, в режиме загрузки программки управления, наладки и контроля за работой машины, ведет взаимодействие, через пульт управления, с устройством Структура и Основные технические характеристики приводов машин управления машиной.

Таким макаром, рассматривая разные структуры (рис. 1.2…1.6), лицезреем, что привод включает, как минимум, движок – устройство для преобразования какого-нибудь вида энергии (электричества, газа, воды и т. д.) в механическую энергию. В большинстве случаев движок сопрягается с механизмом – устройством для передачи движения от мотора к исполнительному устройству. Кроме передачи движения Структура и Основные технические характеристики приводов машин механизм, обычно, конвертирует движение по виду (вращательное в поступательное и напротив), также по скорости и усилию (редуктор, мультипликатор).

Человек либо автомат, так либо по другому, управляют движком: включают и выключают движок, регулируют режим его работы. Потому в приводе всегда есть устройство управления движком.

В конце концов, в состав привода Структура и Основные технические характеристики приводов машин большинства современных машин (даже домашней техники) входят устройства инфы — различные датчики, передающие данные о состоянии самих приводов и среды. Наличие таковой инфы позволяет наилучшим образом управлять машиной, значительно увеличивает надежность и качество ее работы.

К огорчению, у профессионалов различного профиля нет одного определения понятия «привод». Спецы по управлению под приводом Структура и Основные технические характеристики приводов машин понимают только управляющую часть, спецы по электроприводу — только движок и устройство его управления (инвертор, преобразователь).

Рис. 1.6. Структура автоматической машины

Спецы по механике под приводом понимают движок и механизм. Мы под приводом будем осознавать весь комплекс устройств, обеспечивающих движение исполнительного устройства.

Любые приводы и их отдельные части (к примеру, движки Структура и Основные технические характеристики приводов машин) характеризуются последующими основными параметрами:

1 Вид движения выходного (исполнительного) звена

- поступательное,

- вращательное,

- сложное плоское либо пространственное.

2 Нрав движения выходного звена

- однонаправленное,

- возвратно-поступательное либо пространственное,

- вибрационное.

3 Кинематические характеристики движения выходного звена

- ход s, шаг Ds (м, мм), угол поворота j, шаг Dj (рад, град),

- скорость линейная V (м/с, мм Структура и Основные технические характеристики приводов машин/с), скорость угловая[2] ω (рад/с, град/с),

- ускорение линейное a (м/с2, мм/с2), ускорение угловое
e (рад/с2, град/с2).

4 Спектр регулирования

- спектр регулирования перемещения,

- спектр регулирования скорости.

5 Точность движения и остановки выходного звена

- точность остановки (позиционирования),

- точность проигрывания траектории перемещения,

- точность проигрывания скорости.

6 Динамические характеристики

- быстродействие привода,

- частотные свойства привода.

7 Силовые характеристики

- номинальное развиваемое усилие Структура и Основные технические характеристики приводов машин на выходном звене

при поступательном движении – сила F (Н),

при вращательном движении – момент М (Нм).

- номинальная мощность

при поступательном движении – P = F∙V (Нм/с, Вт),

при вращательном движении – P = М∙ω (Нм/с, Вт).

- удельное усилие и удельная мощность

либо

где m – масса привода,

v – объем, занимаемый приводом.

- перегрузочная способность

либо ,

где Структура и Основные технические характеристики приводов машин Fmax и Мmax – очень допустимые, действующие краткосрочно (обычно несколько секунд) усилия.

8 Инерционность передвигающихся частей привода

- масса m (кг) либо момент инерции J (кг∙м2) передвигающихся деталей привода,

- приведенная к движку масса mпр (кг) либо момент инерции Jпр (кг∙м2) передвигающихся деталей привода.

9 Коэффициент полезного деяния (КПД) привода[3]

где h Структура и Основные технические характеристики приводов машин1, h2 … - КПД отдельных частей привода.

10 Надежность (безотказность) привода, ресурс (время службы), безопасность, ремонтопригодность, цена, доступность и др.


Электропривод

В технологических (производственных) машинах электропривод более всераспространен. По сопоставлению с другими видами приводов (гидравлическим, пневматическим и др.) он имеет значительные достоинства:

- при наличии соответственных устройств электропривод может обеспечить разные виды и типы Структура и Основные технические характеристики приводов машин движения выходного звена, огромные и малые перемещения, скорости и ускорения;

- электропривод отлично управляется, имеет широкий спектр регулирования, обеспечивает разные законы движения, высшую динамику и точность движения и остановки;

- при наличии соответственных устройств электропривод может обеспечить высочайшие усилия (силы и моменты) на выходном звене;

- электропривод с скоростным электродвигателем может иметь огромную Структура и Основные технические характеристики приводов машин мощность при ограниченных габаритах;

- основной элемент электропривода – электродвигатель имеет высочайший КПД;

- источник питания электропривода, обычно, общедоступен – это или электросеть, или аккумулятор.

К недочетам электропривода следует отнести:

- сравнимо огромные габариты, вес, сложность и цена (в главном из-за наличия механизма преобразования движения мотора в движение выходного звена привода);

- относительно Структура и Основные технические характеристики приводов машин невысокую защищенность от воздействия наружной среды;

- опасность поражения электронным током обслуживающего персонала;

- опасность появления аварийных ситуаций и пожара при перегрузке электропривода.


struktura-fonda-zarabotnoj-plati-na-predpriyatii.html
struktura-garantirovannogo-uspeha-referat.html
struktura-geoekonomicheskogo-atlasa.html