Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломний проект Розрахунок механізму вал з шестернями - файл 289926.rtf


Дипломний проект Розрахунок механізму вал з шестернями
скачать (5095.9 kb.)

Доступные файлы (2):

289926.rtf69253kb.15.01.2011 22:54скачать
Allbest.ru Home.html1kb.15.01.2011 22:54скачать

содержание
Загрузка...

289926.rtf

1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

4. МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ СИСТЕМИ РІЗАННЯ



4.1 Мета роботи та вихідні дані


Ціль роботи: дослідження впливу параметрів процесу різання і САУ на її динамічні характеристики.


Таблиця. 4.1 Вихідні дані для розробки засобів автоматизації

Друга цифра шифру

Зміст завдання

Примітка

0

Моделювання САУ процесом різання

Залежність якості регулювання від коефіцієнту підсилювача зворотного зв’язку.

Прикладна програма LAB7


Таблиця 4.2 Вихідні дані

Перша цифра шифру

Діаметр деталі, мм D

Жорсткість ТОС,

Н/мм Су

Маса, кг М

Коеф. В’язкого тертя 

Швидкість різання, м/хв. V

Головний кут різця в плані, град FI

Коеф. передачі динамом., В/Н

Тиристорний перетворювач

Двигун

























Куп

Кдв

Тя, с

Тм, с

6

80

23000

30

700

110

60

0.007

80

0.7

0.006

0.02



^

4.2 Теоретична частина



Система автоматичного управління (САУ) поздовжньою подачею при точінні призначена для стабілізації або управління силою різання.

Відомо, що на точність обробки має великий вплив сила різання. Внаслідок випадкових коливань припуску, твердості заготовки, затуплення ріжучого інструменту та інших факторів (збурень) сила різання змінюється, що приводить до модифікації пружних деформацій ТОС і утворенню похибки обробки. Значно підвищити точність обробки можна за рахунок стабілізації чи управління силою різання.

Функціональна схема САУ, що використовує сигнал тензометричного динамометру в якості зворотного зв’язку, показана на рис.4.1.




Рис.4.1. Функціональна схема САУ


напругу Uдв живлення двигуна Д. Двигун Д, через редуктор Р визначає величину поздовжньої подачі так, щоб звести помилку до мінімуму.

Як об’єкт, що управляється, до САУ входить процес різання, який відбувається в замкненій технологічній оброблюваній системі.

Математична модель САУ складається з математичних моделей елементів, що входять до системи. Підсилювач-перетворювач описується диференційним рівнянням першого порядку, але його характеристика не лінійна типу “насичення” (рис. 4.2):


(4.1)


, якщо Uдв>Umax

де kпп, Тпп – коефіцієнт підсилення та постійна часу підсилювача-перетворювача; Umax – напруга насичення.

Двигун постійного струму описується диференційним рівнянням другого порядку:


(4.2)


де kдв, Те, Тм - коефіцієнт передачі, постійні часу (електромагнітна та механічна) двигуна.

Редуктор, тензометричний динамометр і електронний підсилювач описуються лінійними рівняннями, що відповідають безінерційним елементам з відповідними коефіцієнтами передачі: kр, kтд, kп.





Еквівалентні пружні системи (ЕПС) за відповідними осями координат можуть бути представлені диференційними рівняннями другого порядку, як для одномасових систем:


(4.3)



де m – маса супорту;  - коефіцієнт в’язкого тертя (сила тертя пропорційна швидкості); Сх, Су – жорсткість за відповідною координатою.

З урахуванням наведених вище рівнянь (4.3)-(4.4) і зв’язків функціональної схеми за рис. 9.17, математичну модель всієї САУ можна представити у вигляді:









(4.4)









(4.5)




4.3 Практична частина


Математична модель (4.4) є ядром прикладної програми LAB7, за допомогою якої виконується ця частина ДР. Можна виконувати цю роботу також і використовуючи пакет MATLAB (SIMULINK), але в такому разі треба, на основі функціональної схеми (рис. 4.1) і математичної моделі (4.4), розробити структурну схему САУ. Практичні рекомендації по використанню пакету MATLAB наведені в [18].




Рис.4.2. Інтерфейс прикладної програми моделювання САУ


При виконанні програми LAB7 на екрані монітору ПЕОМ з’являється зображення САУ, на якому задаються вихідні дані системи у відповідності до завдання (рис. 4.5).

Після появи на екрані монітору перехідної характеристики процесу регулювання, за методикою, наведеною в 9.3 (розділ - практична частина), визначити динамічні характеристики за складовою Рz сили різання. Крім того, занотувати точність регулювання, яка визначається помилкою Р (рис. 4.3).



Рис.4.3. Обробка результатів моделювання


Обираючи крок зміни заданого параметру, провести експерименти на всьому діапазоні зміни цього параметру, визначити необхідні (див. вище) динамічні характеристики і побудувати графіки залежності від заданого параметру.

Примітка:

- коефіцієнт і показники степеню силової залежності для всіх варіантів:

Ср=3000, хр=0.9, ур=0.75, n=- 0,1;

- діапазон зміни жорсткості (Н/мм) 18000Сх50000;

- діапазон варіювання коефіцієнту підсилювача 5kу55;

- діапазон зміни коефіцієнту передачі редуктора (мм/рад) 0,2kр0,05.

Оскільки вихідні дані задаються випадково, не виключається ситуація, коли САУ виявляється не сталою, тобто зовсім не придатною до функціонування. Повідомлення про це, в такому випадку, з’являється на екрані монітору під час моделювання.

Рекомендації для вирішення такої проблеми – діяти в наступній послідовності:

  1. змінювати параметр, в функції якого аналізується динамічна якість САУ в діапазоні, що зазначений в завданні;

  2. Якщо в результаті виконання п.1 не вдається забезпечити сталість САУ, зменшувати коефіцієнт передачі прямого каналу САУ за рахунок зменшення коефіцієнту підсилення транзисторного (тиристорного) перетворювача куп. Отриманий таким чином новий коефіцієнт затвердити у керівника ВАР відповідною зміною вихідних даних в завданні.




Рис.4.4. Структурна схема процессу різання


4.4 Результати експерименту


Варіюючи коефіцієнтом підсилювача зворотнього зв’язку kп було проведено ряд дослідів (вид екрану монітору при проведенні досліду показано на рис. 4.3.) і досліджено вплив параметрів процесу різання і САУ на її динамічні характеристики. Всі параметри експерименту зведено в табл.4.3.


Табл. 4.3

№ Досліду

kпп

дРуст

дРmax

ДР

tп

А

1

5

200

550

175

0,56

98

2

15

200

700

250

0,7

175

3

25

150

550

266

0,7

186,2

4

35

150

450

200

0,63

126

5

45

150

400

166

0,63

104,58

6

55

150

300

100

0,63

63


ВИСНОВОК


Процес різання (на прикладі точіння) завжди відбувається в замкненій пружній технологічній оброблюваній системі (ТОС). На процес різання діють різні впливи, серед яких режими різання, в основному, обумовлюється трьома: фактичною глибиною різання Нф, швидкістю різання V, фактичною подачею Sф. Сила різання, що виникає діє на еквівалентну пружну систему ТОС, зокрема складова Ру – на ЕПСу, за координатою у, складова Рх – на ЕПСх за координатою х, внаслідок цього виникає похибка обробки. Проаналізувавши графік залежності показника динамічної якості системи від коефіцієнту підсилювача зворотного зв’язку, отриманий в результаті експерименту, можна сказати, що зі збільшенням коефіцієнту підсилювача зворотного зв’язку, показник динамічної якості системи – зменшується. Найкращий режим обробки проходить при коефіцієнті підсилення 15 ? 25, коли показник динамічної якості системи 1,5.


ЛІТЕРАТУРА


  1. Н.Ф. Киркач, Р.А. Баласанян “Расчет и проектирование деталей машин”- Х.: Основа 1991. – 276с.

  2. “Справочник технолога машиностроителя”. Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова – М.: Машиностроение 1985, 496с.

  3. Методичні вказівки до лабораторних робіт та самостійної роботи з дисципліни “Проектування та виробництво заготовок”. Частина 2. Розробка технології виготовлення та креслення штампованої заготовки / Укл. С.С. Добрянський- К. :НТУУ “КПІ”,1998. 60с.

  4. Прейскурант 25-01 Оптовые цены на отливки,поковки, штамповки- М.: Прейскурант 1991.

  5. Методичні вказівки до виконання курсової та дипломної роботи з дисципліни “Проектування та виробництво заготовок” /Укл. С.С. Добрянський – К.: НТУУ “КПІ”, 1998. 42с.

  6. А.И. Астахов, С.В. Бояршинов и др. “Станочные приспособления”. справочник в 2т.- М.: Машиностроение.

  7. Хаскин А.М. “Черчение ” М.- 4-е изд. –К.:Вища школа 1985- 447с.

  8. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р. Байков А.Н. «Оснастка для станков с ЧПУ» - Справочник, 2е издание. – М.: Машиностроение 1990.
1   2   3



Скачать файл (5095.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru