Курсовая работа: Визначення параметрів електропривода верстата з ЧПК з підпорядкованим регулюванням координат
Курсовая работа: Визначення параметрів електропривода верстата з ЧПК з підпорядкованим регулюванням координат
Міністерство освіти і науки України
Полтавський національний технічний
університет
імені Юрія Кондратюка
Кафедра автоматики та
електропривода
Курсовий проект
з дисципліни
“Електропривод і автоматизація
промислових роботів
і маніпуляторів”
на тему:
Визначення параметрів електропривода
верстата з ЧПК
з підпорядкованим регулюванням
координат
ЕАРМ 502.001.000 КП
Міністерство освіти і науки України
Полтавський національний технічний
університет
імені Юрія Кондратюка
Кафедра автоматики та
електропривода
Пояснювальна записка
до курсового проекту
з дисципліни
“Електропривод і автоматизація
промислових роботів
і маніпуляторів”
на тему:
Визначення параметрів електропривода
верстата з ЧПК
з підпорядкованим
регулюванням координат
ЕАРМ 502.001.000 ПЗ
Завдання
До виконання курсового
проекту з дисципліни
“Електропривод і
автоматизація роботів-маніпуляторів”
на тему:
“Визначення параметрів
електропривода верстата з ЧПК з підпорядкованим регулюванням координат”
Варіант №1.
Склад курсової
роботи
Найменування
розділу |
Термін
виконання |
1.
Попередній вибір двигуна і його перевірка |
25% |
2.
Вибір інформаційних елементів системи |
40% |
3.
Розрахунок контуру регулювання струму |
50% |
4.
Розрахунок контуру регулювання швидкості і положення |
70% |
5.
Оформлення пояснювальної записки і креслень |
100% |
Завдання видав:
Завдання прийняв:
Вихідні дані
Розрахувати параметри
електропривода верстата з ЧПК з підпорядкованим регулюванням координат:
Зусилля різання Fр = 5000 Н;
Маса виконуючого
механізму m1 =
300 кг;
Маса деталі m2 = 80 кг;
Коефіцієнт тертя m = 0,05;
Зусилля попереднього
натягу FH = 500 H;
Швидкість швидкого
ходу Jшв.х = 0,13 м/с;
Швидкість подачі Jп = 0,06 м/с;
Прискорення а = 1,3
м/с2;
Крок гвинта S = 8 мм.
Зміст
Вступ
1. Технічні вимоги
2. Розрахунок потужності і вибір
двигунів при контурно-позиційному керуванні
2.1 Розрахунок потужності навантаження
2.2. Вибір електродвигуна і його перевірка
3. Вибір інформаційних
електромеханічних елементів виконавчих систем верстата
3.1 Сельсини і обертові трансформатори
3.2 Вибір датчиків кутової швидкості
3.3. Вибір датчика струму
4. Розрахунок параметрів системи
регулювання положення електроприводів подачі
4.1 Визначення параметрів структурної
схеми двигуна постійного струму
4.2 Визначення і структурна схема
контуру регулювання струму в системі керований перетворювач – двигун
4.3. Розрахунок параметрів контуру
регулювання швидкості в системі з підпорядкованим контуром струму
4.4. Визначення параметрів контуру
регулювання положення системі з підпорядкованими контурами швидкості і струму
Висновки
Література
Додатки
Вступ
Промислові роботи і маніпулятори
– одна із головних частин комплексної програми автоматизації виробництва. Вони
вирішують задачу скорочення традиційно ручних операцій у виробництві шляхом
автоматизації технологічного процесу.
Сучасні наукові розробки
акцентують увагу на автоматизації виробничих процесів і електроприводів,
створенні і застосуванні сучасних засобів керування і регулювання, розробці
складних промислових роботів , маніпуляторів і систем комплексної механізації,
що сприяє значному підвищенню продуктивності праці, допомагає працювати у
складних умовах.
У відповідності з вимогами
сучасної промисловості розвиток електроприводів іде як у напрямку збільшення
потужності, так і в напрямку створення мікроелектроприводів. Широкий діапазон
потужностей електродвигунів дозволяє проектувати технічно досконалі і
економічно доцільні типи приводів в відповідності з вимогами різноманітних
галузей промисловості.
Створення нових апаратів для
управління електричними машинами, нових типів автоматичних регуляторів, а також
впровадження мікро ЭОМ і різноманітних контролерів наводить до розширення
галузей автоматизації, і, як окремий випадок, автоматизації електроприводів
роботів і маніпуляторів. Отже доцільність розробки промислових роботів
обумовлюється як з економічної, так і з технічної точок зору.
1. Технічні
вимоги
Електроприводи промислових роботів подібні до
електроприводів металорізальних верстатів, а саме до приводів подачі, тому до
них висуваються такі вимоги:
1. Електропривод повинний бути
розрахований для роботи в тривалому режимі відповідно до вимог технічних умов;
2. Вал електродвигуна повинний бути пов’язаний з валом тахогенератора за
допомогою жорсткої безлюфтової передачі з коефіцієнтом редукції, що дорівнює
одиниці;
3. У режимі регулювання частоти
обертання електропривод повинний забезпечити роботу у всіх чотирьох квадрантах
механічної характеристики при зміні напруги керування у межах ±10 В, мінімальну частоту
обертання вала 1 об/хв.
4. Датчики положення, пов’язані з двигуном вимірювальними безлюфтовими
передачами, повинні бути використані на повний робочий кут по всіх координатах
механізму;
5. Відхилення миттєвої частоти обертання
при зміні моменту навантаження в діапазоні 0,25..0,5 не повинно перевищувати
від установленої частоти обертання при 0,5×Jдв;
6. Смуга пропускання електропривода зі
зворотнім зв’язком по швидкості повинна
бути на менше 20-200 Гц при амплітуді вхідного сигналу 0,1 В;
7. При частоті обертання 1 об/хв.,
моменті навантаження 0,2×Мном, зовнішньому моменті
інерції 0,5×Jдв електропривод повинний забезпечувати зупинку вала після
зняття керуючої напруги за 0,5 кута повороту вала двигуна;
8. Лінійність статичної характеристики
електропривода, вхідна напруга керування, частота обертання двигуна у режимі
регулювання не більш 5%
9. У системах ЧП ПР головні
електроприводи і проводи подач повинні забезпечувати режими позиціювання,
точність позиціювання повинна досягати 1..2 мкм;
10. Відносна нерівномірність руху при
мінімальній швидкості Кн < 0,3;
11. Електроприводи промислових роботів
повинні бути реверсивними;
12. Необхідний діапазон регулювання
швидкості електроприводів подачі складає 1:10 000;
13. Для зниження динамічних ударів
кінематика електроприводу повинна забезпечувати повільність процесів пуску і
реверсу
14. Для високої надійності обладнання
електропривод повинний мати необхідні види захисту, блокування, сигналізації і
діагностики.
2. Розрахунок
потужності і вибір двигунів при контурно-позиційному керуванні
2.1 Розрахунок
потужності навантаження
Контурно-позиційне
керування використовується в приводах подач верстатів і ланок роботів.
Відмінною рисою роботи виконавчих двигунів у таких приводах є переважне
використання тривалого режиму роботи. У приводах роботів переважає
повторно-короткочасний режим роботи, особливо для верстатів із ЧПК. У приводах
роботів, які використовуються на виробництві, переважає повторно-короткочасний
режим роботи. Оскільки переважним видом приводу виконуючого механізму з
контурно-позиційним керуванням є електропривод, то ми обмежимося розрахунком
необхідної потужності і вибором електродвигуна для цих пристроїв.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6 |