1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
В данном курсовом проекте требуется разработать систему автоматического управления беговой дорожкой в спортивном комплексе космической станции.
Беговая дорожка относится к разновидности спортивных снарядов предназначенных для поддержания физической формы человека. Они бывают различных видов, могут применяться как для тренировок в тренажерных залах, так и для домашнего использования или для обследований в медицинских учреждениях. Основной задачей использования беговой дорожки является поддержание тонуса мышц человека в надлежащем состоянии, но могут применяться для наращивания мышечной массы вследствие интенсивных тренировок с увеличением нагрузки. Некоторые виды беговых дорожек используют в качестве диагностического оборудования, например в области кардиологии.
В нашем случае беговая дорожка применяется в спортивном комплексе космической станции для тренировок персонала находящегося на этой станции. Так как в космосе отсутствует гравитация, то мышцы космонавтов не подвергаются давлению и в результате длительного пребывания в таком состоянии могут атрофироваться.
1.1 Технические характеристики системы регулирования
Габариты, см:
- в сложенном состоянии 73х95х155
- в разложенном состоянии 185х95х155
Вид потребляемой энергии электрическая
Напряжение питания, В 220\380
Частота сети, Гц 50
Потребляемая мощность, Вт 130
Рабочее давление не более, кг/см2 5
Вид ЛСУ комбинированная
Точность, % 1,52
Характеристика рабочих сред. Условия работы системы:
Влажность не более, % 90
Температура окружающей среды не менее, C 20
Давление атмосферное, рт.ст. 720-760
Показатели качества:
Время регулирования не более, сек 120
Перерегулирование не более, % 60
Показатель колебательности системы, М 1-1,5
1.2 Функциональная схема. Принцип действия системы автоматического регулирования
В различных отраслях народного хозяйства на большинстве предприятий в различных технологических процессах требуется механическая очистка технологической жидкости. Для этих целей чаще всего используются сетчатые фильтры, которые со временем загрязняются и им требуется очистка. Очистку сетчатых фильтров можно выполнять различными способами, одним из которых является электрогидравлический способ очистки при помощи электрогидравлической пушки.
Способ электрогидравлической очистки заключается в следующем: в электрогидравлической пушке производят разряд высокого напряжения. Под действием этого разряда из пушки происходит мощный выплеск электрогидравлической струи под большим давлением и скоростью. При удалении струи от пушки ее скорость уменьшается. Направляя струю на сетчатый фильтр, загрязненные участки сетчатого фильтра очищаются. Однако загрязнение фильтра может иметь различный характер, и соответственно будет требоваться различный напор струи. Таким образом, удаляя, либо приближая фильтр к электрогидравлической пушке можно изменять давление струи действующей на сетчатый фильтр. Так как при этом способе очистки используются высоковольтные разряды, то существует необходимость исключить человека из процесса очистки, а сам процесс автоматизировать. С этой целью в систему вводят САР расстоянием между электрогидравлической пушкой и сетчатым фильтром.
Функциональная схема система автоматического регулирования расстоянием между электрогидравлической пушкой и сетчатым фильтром представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Функциональная схема системы автоматического регулирования расстоянием между электрогидравлической пушкой и сетчатым фильтром
МП микропроцессорный комплекс,
TУ – транзисторный усилитель-переключатель,
ДВ - двигатель постоянного тока,
Р – редуктор,
П - передача винт-гайка,
Ф - сетчатый фильтр,
Д - датчик счета угла поворота.
Система автоматического регулирования расстоянием между электрогидравлической пушкой и сетчатым фильтром состоит из емкости, в которой установлены направляющие и система механической передачи винт-гайка жестко связанной с фильтром, а также редуктора, двигателя, датчика счета полных оборотов и микропроцессора.
Емкость заполнена технической водой, в ней установлены направляющие и механическая передача винт-гайка из антикоррозионного материала для линейного перемещения фильтра.
Микропроцессор анализирует информацию, поступившую с датчика перемещения и датчика характеризующего степень загрязнения фильтра. После чего микропроцессор вырабатывает управляющий сигнал. Управляющий сигнал усиливается в усилителе-переключателе до определенного значения и происходит переключение сигнала.
В зависимости от характера управляющего сигнала переключатель выдает сигнал асинхронному двигателю на прямой ход, обратный ход и останов хода перемещения сетчатого фильтра. Двигатель воздействует угловой скоростью на редуктор, который механически связан с механической передачей винт-гайка. При одном полном обороте редуктора (а, следовательно, и механической передачи) происходит изменение линейного расстояния между электрогидравлической пушкой и сетчатым фильтром на длину от 1 до 3 миллиметров в зависимости от выбранного шага передачи.
После останова хода перемещения фильтра происходит электрогидравлический разряд и выплеск струи под большим давлением. Затем процесс повторяется до полной очистки фильтра.