Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курсовые работы / Выбор самого нужного

.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
23.02.2014
Размер:
50.69 Кб
Скачать

Выбор и расчет передаточной функции тензодатчика

После проведенного анализа датчиков, исходя из технического задания и параметров системы, в качестве датчика обратной связи был выбран тензодатчик ВМИУ. 408854.003.

Он предназначен для непрерывного преобразования давления (силы) в электрический выходной сигнал, [13].

Технические характеристики:

— диапазон преобразуемой силы, Н 0…607;

— диапазон выходного сигнала, В 0…6,25;

— рабочий диапазон температуры окружающей среды, ОС -50…+80;

— напряжение питания, В 6,25;

— сопротивление моста, Ом 350  2,5

Найдем передаточную функцию тензодатчика:

WД(p)=kД (23)

Коэффициент kД определим как отношение выходного сигнала устройства к входному:

; (24)

где: UД – напряжение на выходе тензодатчика, В;

Q – масса мела, действующая на датчик, кг.

Таким образом, получили:

2.3 Расчет передаточной функции гидронасоса

При выборе гидронасоса руководствуются следующим:

  1. номинальное давление, необходимое для движения гидроцилиндра;

  2. число оборотов двигателя должно совпадать с числом оборотов гидронасоса.

Исходя из выше сказанных условий выбираем радиально-поршневой насос Н-400. Радиально-поршневые насосы предназначены для общемашиностроительного применения в гидроприводах.

Примечание: насосы типаН-4.... допускают кратковременное перегрузочное давление.

Принцип работы радиально поршневого насоса.

При работе вал насоса приводится во вращение от двигателя. Поршни, установленные в блоке цилиндров, вращаются вокруг оси блока и одновременно совершают возвратно-поступательное движение, при этом за одну половину оборота поршень всасывает рабочую жидкость, а за другую нагнетает ее в гидросистему, [3].

Давление на выходе из насоса определяется нагрузкой на рабочий орган и ограничивается предохранительным клапаном гидросистемы.

Подача определяется частотой вращения вала насоса и рабочим объемом насоса.

Паспортные данные гидронасоса Н-400:

  1. номинальное давление Р=200 кгс/см2;

  2. число оборотов n=1500 об/мин;

  3. мощность N=2,8 кВт;

  4. направление вращения – любое;

  5. номинальный момент Мн=95 Нм;

  6. момент двигателя Мд=105 Нм;

  7. масса m=15,5 кг.

Определим постоянную времени гидронасоса, [3, c.46]:

Т=J/(Мд/w+Мн/w)=0,117 (15)

Определим коэффициент гидронасоса:

Кд=(Мд/w)/(Мд/w+Мн/w)=0,525 (16)

Получим передаточную функцию в виде:

W(p)=Кд/(Tp+1)=0,525/(0,117p+1)

2.5 Расчет передаточной функции концевого выключателя

В качестве чувствительного элемента, в концевом выключателе, используется реле.

Для нашей системы необходимо реле, которое бы обладало следующими характеристиками:

1) вибропрочностью;

  1. виброустойчивостью;

  2. ударопрочностью;

  3. удароустойчивостью;

  4. износостойкостью.

Изобразим характеристику реле, [5].

Рисунок 2 - Нелинейная характеристика реле

Так как реле является нелинейным элементом, то для нахождения передаточной функции необходимо провести лианеризацию.

После проведения лианеризации получаем передаточную функцию в виде коэффициента, [5]:

К=4В/А (22) где: а(А)=4В/ (23)

Для нахождения коэффициентов а(А) и А воспользуемся шаблоном и из него получим:

а(А)=0,4

А=3

Получаем передаточную функцию реле в виде:

W(P)=а(А)/А=0,4/3=0,13 (24)

  1. РАСЧЕТ ДАТЧИКА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Основными параметрами реле, характеризующими их в процессе работы, являются, [6]:

  1. чувствительность;

  2. ток (напряжение) срабатывания;

  3. ток (напряжение) отпускания;

  4. ток (напряжение) несрабатывания;

  5. ток (напряжение) удержания;

  6. коэффициент запаса;

  7. коэффициент возврата;

  8. рабочий ток (напряжение);

  9. сопротивление обмотки;

  10. временные параметры;

  11. сопротивление электрического контакта;

  12. коммутационная способность;

  13. сопротивление и электрическая прочность изоляции;

  14. износостойкость и количество коммутаций.

Всеми этими параметрами обладает реле РПС7 – зачехленное поляризованное реле.

Анализ реле РПС7 на предмет устойчивости от внешних помех, [7]:

  1. температура окружающей среды от –60 до +700 С;

  2. повышенная относительная влажность до 98% в течение не более двух суток;

  3. циклическое воздействие температур –60 и +700 С;

  4. атмосферное давление от 1 до 780 мм рт. ст.;

  5. вибрация (вибропрочность и виброустойчивость) в диапазоне частот:

- от 5 до 20 Гц – с амплитудой не более 2,5 мм;

- от 20 до 100 Гц – с ускорением не более 4g;

- от 100 до 200 Гц – с ускорением не более 2,5g.

  1. ударная прочность;

- при одиночных ударах с ускорением не более 25g – 9 ударов;

- при многократных ударах с ускорением не более 4g – 10000 ударов.

  1. удароустойчивость реле;

  2. постоянно действующие линейные ускорения не более 25g.

Технические характеристики:

  1. сопротивление обмотки – 65001300 Ом;

  2. ток срабатывания – 0,17-0,43 мА;

  3. ток отпускания – 0,07-0,18 мА;

  4. рабочий ток – 1,20,36 мА;

  5. допустимый ток – 0,01-0,2 А;

  6. частота срабатывания – 50 Гц;

  7. максимальное число коммутаций – 106.

Чувствительность определяется как мощность срабатывания:

Pср=I2срRобм=6500(0,1710-3)2= 0,00018 Вт (25)

Мощность срабатывания – величина непостоянная. Она зависит от числа витков, сопротивления обмотки, температуры окружающей среды.

Ток срабатывания является контрольным параметром для проверки реле при изготовлении.

Ток отпускания не является рабочим параметром и приводится в технической документации для нормальных условий.

Ток несрабатывания установлен для некоторых типов реле. Этот параметр может быть проверен в процессе измерения тока срабатывания.

Ток удержания может быть проверен в процессе измерения тока отпускания.

Коэффициент запаса представляет собой отношение рабочей мощности к мощности срабатывания и выражается зависимостью:

Кзрабср=0,00936/0,00018=52 (26)

Коэффициент запаса характеризует надежность срабатывания и удержания якоря реле в притянутом положении.

Коэффициент возврата характеризует чувствительность магнитной системы реле к возможному изменению тока в обмотке:

Кв=Iотп/Iср=0,07/0,17=0,4 (27)

Рабочий ток указывается в виде номинального значения с двусторонними допусками. Верхнее значение рабочего тока ограничивается в основном температурой нагрева обмотки. Нижнее значение определяется надежностью работы реле при снижении величины источника питания и при повышении сопротивления обмотки за счет ее нагревания.

Сопротивление электрических контактов указывается в справочнике для периода поставки:

Rэк=1 Ом (28)

Износостойкость реле характеризуется числом коммутаций.

4 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ

Проведем расчет устойчивости системы по критерию Льенара-Шипара. Критерий Льенара-Шипара является частным методом критерия Гурвица, [5].

Запишем передаточную функцию всей системы:

W(P)=23,34/(P(0,018P+1)(0,117P+1)(0,0068P+1)+3) (29)

Тогда характеристическое уравнение примет вид:

0,0000136Р4+0,00292Р3+0,142Р2+Р+3=0 (30)

Критерий Льенара-Шипара формулируется: для того, чтобы система была устойчива необходимо и достаточно чтобы все определители Гурвица с нечетным индексом были положительными.

11=0,00292>0 (31)

31а2а3 – а12а4 – а0а32=0,00037>0 (32)

Так как все нечетные определители положительны, значит наша система устойчива.

Для более точной проверки устойчивости системы, построим переходный процесс (рисунок 3). По переходному процессу определим:

  1. Перерегулирование =5%.

  2. Время регулирования tр=1,71 с.

Эти основные характеристики удовлетворяют требованиям технического задания.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.