- •Содержание
- •Введение
- •1 Структура и Основные технические характеристики приводов машин
- •2 Электропривод
- •2.1 Виды и принцип действия электродвигателей
- •2.2 Электродвигатели постоянного тока
- •2.2.1 Устройство типового двигателя постоянного тока
- •2.2.2 Высокомоментные двигатели
- •2.2.3 Малоинерционные двигатели
- •2.2.4 Вентильные обращенные двигатели постоянного тока
- •2.2.5 Механическая характеристика двигателя постоянного тока
- •2.3 Электродвигатели переменного тока
- •2.3.1 Трехфазные асинхронные электродвигатели
- •2.3.2 Устройство асинхронного двигателя
- •2.3.3 Механическая характеристика асинхронного электродвигателя
- •2.3.4 Конденсаторные электродвигатели переменного тока
- •2.3.5 Коллекторные двигатели переменного тока
- •2.3.6 Синхронные вентильные электродвигатели переменного тока
- •2.3.7 Шаговые электродвигатели
- •1, 2, 3, 4 – Зубчатый магнитопровод; 5, 6, 7, 8 – обмотки
- •2.4 Линейные электродвигатели
- •2.5 Стыковка электродвигателя с механизмом. Мотор-редукторы
- •2.6 Выбор электродвигателя
- •2.7 Устройства управления электродвигателями
- •2.7.1 Релейные устройства управления
- •2.7.2 Преобразователи напряжения
- •2.7.3 Преобразователи частоты
- •3 Гидропривод
- •3.1 Гидростанция
- •3.2 Гидродвигатели
- •3.2.1 Линейные гидроцилиндры
- •3.2.2 Выбор типового гидроцилиндра
- •3.2.3 Поворотные гидродвигатели
- •3.2.4 Гидравлические моторы
- •3.3 Управление гидродвигателями
- •3.3.1 Клапаны давления
- •3.3.2 Распределители
- •3.3.3 Запорные клапаны
- •3.3.4 Гидроаппараты управления расходом
- •3.3.5 Выбор гидроаппаратов
- •4 Пневмопривод
- •4.1 Типовые пневмодвигатели
- •4.2 Поворотные пневмодвигатели
- •4.3 Специальные пневмодвигатели
- •4.3.1 Пневмоцилиндры больших усилий
- •4.3.2 Пневмоцилиндры малого диаметра
- •4.3.3 Параллельные пневмоцилиндры
- •4.3.4 Многопозиционные пневмоцилиндры
- •4.3.5 Пневмоцилиндры с вводом воздуха через шток
- •4.3.6 Бесштоковые пневмоцилиндры
- •4.4 Стыковка пневмодвигателя с механизмом
- •4.5 Выбор пневмодвигателя
- •4.6 Управление пневмодвигателями
- •5 Вибропривод
- •5.1. Принципы вибротранспортирования
- •5.2 Устройство вибротранспортеров
- •6 Механизмы приводов
- •6.1 Механизмы для преобразования вида движения
- •6.1.1 Механизмы на основе передачи рейка-шестерня
- •6.1.2 Механизмы на основе передачи винт-гайка
- •6.1.3 Механизмы с передачей звездочка-цепь
- •6.1.4 Механизмы с передачей зубчатый шкив-зубчатый ремень
- •6.1.5 Механизмы с кулачком и копиром
- •6.1.6 Рычажные механизмы
- •6.2 Механизмы шаговых перемещений
- •6.2.1 Механизмы мальтийского креста
- •6.2.2 Храповые механизмы
- •6.3 Редукторы и мультипликаторы
- •6.3.1 Редукторы
- •6.3.2 Мультипликаторы
- •6.4 Механизмы для передачи движения на расстояние
- •6.4.1 Механизмы для передачи вращения
- •6.4.2 Механизмы для передачи поступательного движения
- •6.4.3 Механизмы для передачи движения через шарниры
- •6.5 Механизмы тормозов, фиксаторов и стопоров
- •1 Набор фрикционных дисков; 2 фланец; 3 полый вал
- •6.32. Погрешность стопорения каресели
- •7 Датчики приводов
- •7.1 Основные характеристики датчиков
- •7.2 Установка и подключение датчиков
- •7.2.1 Установка датчиков в приводах
- •7.2.2 Подключение и питание датчиков
- •7.3 Датчики положения
- •7.3.1 Микровыключатели и герконы
- •7.3.2 Потенциометрические датчики положения
- •7.3.3 Индуктивные датчики
- •7.3.4 Емкостные датчики
- •7.3.5 Оптические датчики
- •7.4 Датчики угла поворота
- •7.4.1 Оптические инкрементальные энкодеры
- •7.4.2 Оптические абсолютные энкодеры
- •7.4.3 Резольверы
- •7.5 Датчики скорости
- •7.5.1 Датчики угловой скорости
- •7.5.2 Датчики линейной скорости
- •7.6 Датчики ускорения (акселерометры)
- •7.6.1 Емкостные акселерометры
- •7.6.2 Тензорезистивные акселерометры
- •7.6.3 Пьезоэлектрические акселерометры
- •7.7 Датчики силы и момента
- •7.7.1 Тензометрические датчики силы
- •7.7.2 Тензометрические датчики крутящего момента
- •7.7.3 Пьезоэлектрические датчики силы
- •7.8 Датчики давления
- •7.8.1. Манометры
- •7.8.2. Реле давления
- •7.8.3 Полупроводниковые датчики давления
- •7.8.4 Пьезорезистивные датчики давления
- •7.9 Датчики температуры
- •Библиографический список
- •Приложение. Формулы техники приводов
- •1. Масса, момент инерции
- •1.1 Масса и момент инерции детали
- •1.2 Приведение масс и моментов инерции
- •2 Перемещение, скорость, ускорение
- •2.1 Аппроксимация законов движения с ускорением
- •2.2 Движение точки звена по окружности
- •3 Сила, момент силы
- •4 Передаточное отношение
- •Приводы технологических машин
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
Библиографический список
Клюкин, В. Ю. Пневмогидропривод и автоматика / В. Ю. Клюкин, В. С. Харитонов — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007.
Егоров, Ю. Н. Электропривод и автоматика. Электрические приводы технологических машин / Ю. Н. Егоров, И. М. Семенов — СПб. Изд-во Политехн. ун-та, 2008.
Наземцев, А.С. Гидравлические и пневматические системы. Часть 1. Пневматические приводы и устройства автоматизации / А.С. Наземцев — М., ФОРУМ, 2004. – 240 с.
Фрайден, Дж. Современные датчики. Справочник / Дж. Фрайден — М.: Техносфера, 2006. 592 с.
Датчики технологических машин
Приложение. Формулы техники приводов
1. Масса, момент инерции
1.1 Масса и момент инерции детали
Момент инерции детали относительно оси
общий случай
(П.1)
где dm – элементарная масса;
r – расстояние от элементарной массы до оси.
тонкого кольца (рис. П1, а)
(П.2)
где mк, Rк – масса и радиус кольца.
цилиндра (рис. П1, б)
(П.3)
где mц, Rц – масса и радиус цилиндра.
тонкого стержня (рис. П1, в)
(П.4)
где mс, lс – масса и длина стержня.
|
|
|
а |
б |
в |
Рис. П1. Детали:
а – кольцо; б – цилиндр; в – стержень (ось z не там!)
момент инерции детали относительно произвольной оси
(П.5)
где Jд – момент инерции детали относительно параллельной ей оси, проходящей через центр масс тела;
d – расстояние между осями.
Масса составной детали
(П.6)
где mi – массы элементов, из которых состоит деталь.
Момент инерции составной детали
(П.7)
где Ji – моменты инерции элементов, из которых состоит деталь.
Координаты центра масс составной детали
(П.8)
где xi, yi, zi – координаты центра масс i-го элемента.
1.2 Приведение масс и моментов инерции
Приведенная к поступательному двигателю масса от подвижных элементов устройства
(П.9)
где В – число элементов, совершающих вращательное движение;
П – число элементов, совершающих поступательное движение;
Jв – момент инерции вращающегося элемента;
mп – масса элемента, движущегося поступательно;
uв – передаточное отношение от двигателя к вращающемуся элементу;
uп – передаточное отношение от двигателя к поступательно движущемуся элементу;
(П.10)
где Vд, Sд – линейная скорость и поступательное перемещение двигателя;
в, в – угловая скорость и угол поворота элемента;
(П.11)
где Vп, Sп – линейная скорость и линейное перемещение элемента.
Пример (рис. П2)
Приведенная масса
где m1, m2, J3, J4 – массы и моменты инерции элементов 1, 2, 3, 4;
u1-1, u1-2,… – передаточные числа между элементами.
|
|
а б
Рис. П2. Привод с поступательным перемещением:
а – схема механизма; б – схема замещающая;
1 – поршень силового цилиндра (двигателя); 2 – рейка; 3 – шестерня; 4 – исполнительное звено
Приведенный к вращательному двигателю момент инерции от подвижных элементов устройства
(П.12)
где д, д – угловая скорость и угол поворота двигателя (остальные обозначения см. в формулах П9…П11).
Пример (рис. П3)
|
|
а б
Рис. П3. Привод с вращательным двигателем:
а – схема механизма; б – схема замещающая;
1 – ротор двигателя; 2 – муфта; 3 – шестерня; 4 – колесо; 5 – исполнительное звено
Приведенный момент инерции
