Проектирование мехатронных узлов Божко
.pdf
Волновая зубчатая передача с механическим генератором волн: а – конструкция; б – схема; 1 – гибкое зубчатое колесо; 2 – неподвижное жесткое колесо; 3 – генератор волн; 4 – выходной вал;
5– цилиндрическая оболочка; 6 – гибкий шарикоподшипник; 7 – входной вал;
h – генератор волн; k – жесткое колесо; g– гибкое колесо
Такая конструкция позволяет передавать в вакуумный объем большие крутящие моменты и выполняет одновременно функции редуктора.
Силовой привод с двухступенчатой волновой передачей
Основы разработки приводов мехатронных систем
Презентация 6
Виды приводов. Электропривод. Классификация электродвигателей. Электродвигатели постоянного тока.
Привод – система, состоящая из исполнительного двигателя, механического преобразователя движения (редуктора), силового преобразователя (усилителя мощности), разнообразных датчиков и устройства управления.
Главное назначение приводов состоит в приведении в движение механических объектов управления, например, звеньев манипулятора. Реализуемые движения объектов управления должны соответствовать желаемым.
По виду используемой энергии :
•Электрические (электромеханические),
•Гидравлические (гидромеханические),
•Пневматические (пневмомеханические,
•Комбинированные (электрогидравлические, электропневматические, пневмогидравлические,).
По способу отработки задающего воздействия :
•Следящие
•Позиционные
•Цикловые
•Адаптивные
По наличию механических передач :
•Редукторные и безредукторные приводы (приводы прямого действия)
По наличию цифровых устройств управления :
•Аналоговые и цифровые .
Электрическим приводом называется электромеханическая система, состоящая в общем случае из взаимодействующих преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними системами.
ЭП предназначен для приведения в движение исполнительных органов (ИО) рабочей машины (РМ) и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.
Электрический привод. Структурная схема автоматизированного электропривода. Механическая часть электропривода. Виды статических моментов.
Рис.1. Структурная схема автоматизированного электропривода.
Преобразовательное устройство (преобразователь электроэнергии) – электротехническое устройство, преобразующее электрическую энергию с одними значениями параметров и/или показателей качества в электрическую энергию с другими значениями параметров и/или показателей качества.
Преобразователи классифицируют по току (постоянного и переменного тока), а также по элементной базе – тиристорные и транзисторные преобразователи.
Электродвигательное устройство (электромеханический преобразователь) - электротехническое устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в механическую или механической в электрическую.
Применяемые в электроприводе электродвигатели могут быть переменного и постоянного тока.
По мощности электрические машины можно условно разделить на:
▪микромашины - до 0,6 кВт
▪машины малой мощности - до 100 кВт
▪машины средней мощности - до 1000 кВт
▪большой мощности - свыше 1000 кВт По скорости вращения:
▪тихоходные - до 500 об/мин
▪средней скорости - до 1500 об/мин
▪быстроходные - до 3000 об/мин
▪сверхбыстроходные - до 150000 об/мин
По номинальному напряжению бывают низковольтные двигатели (до 1000 В) и высоковольтные (выше 1000 В).
Основной функцией электропривода является приведение в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса. Движение это совершается механической частью электропривода (МЧ ЭП), в состав которой входит ротор электродвигателя, передаточное устройство и исполнительный орган (рабочий орган) рабочая машина (рис. 2). Приведенные на рис. 2 параметры обозначают Мв, Мрм, Мио – моменты на валу двигателя, на выходном валу передаточного устройства (вход рабочей машины), исполнительного органа; ωв, ωрм , ωио – соответствующие угловые скорости; Fио, Vио – усилие и линейная скорость исполнительного органа.
Рис. 2. Схема механической части электропривода
В зависимости от вида передачи и конструкций рабочей машины различают: ЭП вращательного движения, обеспечивающий, соответственно, вращательное движение исполнительного органа РМ; выходные параметры -
момент ИО механизма Мио и угловая частота вращения ωио; ЭП поступательного движения, обеспечивающий поступательное линейное
движение ИО рабочей машины; выходные параметры - усилие Fио и линейная
скорость Vио.
Существует также специальный ЭП, называемый колебательным электроприводом, обеспечивающим возвратно-поступательное (вибрационное) движение (как угловое, так и линейное) исполнительного органа РМ.
В механической части ЭП действуют различные виды усилий, моментов, различающиеся характером действия. Конкретно различают статические моменты реактивные Мср и активные Мса.
Реактивные моменты создаются силой трения, силой резания металла, силами сжатия, растяжения, кручения неупругих тел.
Активные (потенциальные) моменты создаются силой тяжести, силой сжатой пружины, растяжения, кручения упругих тел.
Между реактивными и активными моментами имеется существенное отличие: реактивный момент с изменением направления движения также
меняет свое направление, активный же момент сохраняет его постоянным.