5.1.6 Выбор элементов для блока проверки корректора высоты

Вакуумный насос:

Для создания давления 540 мбар (53 кПА), соответствующее высоте

5000м (высотность вертолета Ми-171), я выбрал мининасосы компании Microvood srl, подходящий своими габаритно-производительным характеристикам.

Благодаря своей компактности, небольшому весу, долгому сроку службы и невысокой цене мининасосы компании Microvood srl находят широкое применение в областях электротехнических систем.

Мембранные насосы-компрессоры серии M работают без применения смазок и имеют высокую производительность. Они могут использоваться либо как насосы, либо как компрессоры.

Изделие М71 BX имеет две ступени с возможностью их параллельного или последовательного подключения. В режиме насоса развивают вакуум до 25 мбар, в режиме компрессора нагнетаtт давление до 3 бар.

Рисунок 26 - мининасос М71 BX компании Microvood srl

Основные технические данные:

производительность.....................................................................62 л/мин;

вакуум............................................................................................100 мбар;

напряжение...........................................................................................12 В.

Габариты:

длина..............................................................................................................230 мм;

ширина...........................................................................................................153 мм;

высота..............................................................................................................94 мм.

Игольчатый клапан с цифровым управлением:

Для изменения давления в блоке проверки корректора высоты я использую игольчатый клапан с цифровым управлением. Из представленных на рынке, техническими характеристиками и способом управления, подходит SMV прецизионный двухходовой игольчатый регулирующий клапан с шаговым приводом.

Принцип действия:

Когда направление вращения соответствует положению «низкое» (LOW), то шпиндель вращается в сторону закрытия клапана. Когда направление вращения соответствует положению «высокое» (HIGH). Задается скорость работы клапана путем подачи напряжения на клемму 4 в пределах 0-5В пост. тока. Скорость вращения шпинделя и расстояние перемещения может быть ограничено.

Рисунок 27 - SMV Прецизионный двухходовой игольчатый регулирующий клапан с шаговым приводом

Основные характеристики:

- Модель....................................................................................... SMV20-A;

- воздух............................................................................................200 slpm;

-Сv........................................................................................................ 0,336;

- присоединение...................................................................... Обжим. 3/8”;

- Материал................................................................................. Алюминий.

5.1.7 Выбор элементной базы для поворотной платформы

Для проверки датчиков угловой скорости, мною принято решение использовать поворотную платформу с шаговым двигателем, для точного управления вычислительным устройством углом поворота платформы.

Расчет мощности двигателя:

Технические характеристики платформы:

максимальная угловая скорость платформы, _м...........................15/с;

масса платформы с датчиками, m....................................................... 4 кг;

габаритные размеры:

толщина диска, h............................................................................................20мм;

диаметр, D .................................................................................................... 300мм;

Pc = Pm/, (5.10)

где Pc – мощность на валу электродвигателя;

Pm – мощность на валу исполнительного механизма, платформы;

 - коэффициент полезного действия передачи от электродвигателя к платформе.

Pc = Mc*, (5.11)

где Mc – статический момент сопротивления, приведенный к валу двигателя;

 - угловая скорость вращения двигателя

Pm = Mm*_m, (5.12)

где Mm – момент сопротивления платформы;

_m – угловая скорость вращения платформы имитатора.

Mc = Mm/*i, (5.13)

где i = /_m – передаточное отношение системы передач.

i = (15/сек)/360= 0,04 (1/с).

Для передачи вращения от двигателя на платформу используем 2-х ступенчатый планетарный редуктор, т.к. он наиболее полно удовлетворяет массо-габаритным требованиям при наибольшем коэффициенте передачи.

Передаточное число для 2-х степенной передачи рассчитывается:

i₂ = ((z₁+z₃)/z₁)*((z₄+z₆)/z₄

Рисунок 28 - Кинематическая схема редуктора

z₁ = z₄ =10,

z₃ = z₆ = 40,

i₂ = 25.

КПД 2-х ступенчатого редуктора составляет  = 0,95.

Обороты двигателя рассчитываются по формуле:

 = i*_m,

 = 15*0,04 = 0,6(1/сек) или  = 36 (1/мин).

Т.к. на платформе нагрузка распределена равномерно, то момент:

Mm = m*D/4,

Mm = (4*0,3)/4 = 0,3 (кг*м) или 3 Н*м.

Статический момент сопротивления, приведенный к валу двигателя:

Mc = Mm/*i,

Mc = 3/(0,95*25) = 0,12 H*м.

Мощность требуемого двигателя рассчитывается:

Pc = Mc*,

Pc = 0,12*36 = 4,32 Вт.

Исходя из расчетов, выбираем гибридный шаговый двигатель FL86STH65-2808A.

Гибридный шаговый двигатель FL86STH65-2808A:

Технические характеристики двигателя:

рабочий ток/ фаза.................................................................................2,8А;

сопротивление/ фаза..........................................................................1,4Ом;

индуктивность/ фаза.........................................................................3,9мГн;

крутящий момент............................................................................34кг/см;

момент инерции ротора..............................................................1000г*см²;

длина.....................................................................................................65мм;

вес..........................................................................................................1,7кг;

величина полного шага..........................................................................1,8º;

погрешность углового шага................................................................0,09º;

погрешность сопротивления обмоток двигателя...............................10%;

погрешность индуктивности обмоток двигателя..................................20;

максимальное радиальное биение вала двигателя........................0,02мм;

максимальное осевое биение вала двигателя................................0,08мм;

максимальная допустимая осевая нагрузка на валу..........................60Н;

максимальная допустимая радиальная нагрузка на валу................220Н;

температурный диапазон эксплуатации......................от -20ºС до +50ºС.

Рисунок 29 - Гибридный шаговый двигатель FL86STH65-2808A