Федеральное агентство по образованию

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра «Мониторинг и автоматизированные системы

контроля»

Т.Б. Гайтова, с.А. Дегтярёва исполнительные механизмы систем управления

Москва

МГУИЭ

2011

УДК 621.9

ББК 30.10

Г 27

Рецензенты: кафедра автоматизации производственных процессов Московского автомобильно-дорожного института (ГУ);

канд. техн. наук В.А. Потапкин, НПО Химавтоматика

Допущено редакционно-издательским советом МГУИЭ

Гайтова Т.Б.

Г 27 Исполнительные механизмы систем управления. Учебное пособие/Т.Б. Гайтова, С.А. Дегтярёва. – М.: МГУИЭ, 2011. – 180 с.

Приведены задания к курсовой работе и показаны примеры её выполнения. Учебное пособие предназначено студентам, обучающимся по специальностям 220301 и 200503, изучающим дисциплины «Автоматизация измерений, контроля и испытаний», «Автоматизация аналитического контроля» и др.

УДК 621.9

ББК 30.10

ISBN 978-5-9513-0150-1

© Т.Б. Гайтова, С.А. Дегтярёва, 2011

© МГУИЭ, 2011

Часть 1

Определение расчётных усилий в исполнительных устройствах систем управления

Учебное пособие содержит необходимые сведения, касающиеся специфики расчёта и проектирования исполнительных механизмов систем управления на примере запорного устройства с дистанционным управлением.

Исходными данными для проектирования исполнительного механизма (ИМ) задвижки служат указания технического задания.

Техническое задание составляется на основании предварительных исследований и разработки требований, предъявляемых к изделию с учётом особых условий, в которых оно может оказаться при эксплуатации. Эти требования содержат: данные о рабочих скоростях и нагрузках, основных габаритных размеров, присоединительных местах и других необходимых параметров.

Техническое задание на курсовое проектирование содержит:

1. Принципиальную схему ИМ задвижки (рис. 1).

2. Параметры среды (температура, давление, химическая активность среды и т.п.).

3. Тип задвижки – с параллельными дисками и распорным клином (рис. 2).

4. Максимально допустимая скорость V (мм/с) перемещений запорного органа задвижки, исключающая гидравлический удар.

5. Предохранительное устройство для исключения разрушения арматуры при закрывании.

6. Сигнализирующее устройство, показывающее крайние положения запорного органа на пульте управления.

7. Механизм ручного привода для предотвращения аварийной ситуации при отсутствии электроэнергии.

8. Привод к задвижке рассчитывается на пятилетний срок эксплуатации при лёгком режиме, продолжительность включения ПВ =15 %.

9. Компоновка корпуса ИМ с задвижкой (рис. 3).

1. Объём и содержание курсовой работы

Курсовая работа состоит из двух частей.

Первая часть – текстовая, содержит исчерпывающую информацию по кинематическим, силовым, прочностным, технологическим, экономическим, эксплуатационным и другим вопросам, необходимым для создания изделия.

Вторая часть – графическая, иллюстрирует конструкцию.

Весь объём работ, связанный с созданием конструкции ИМ, не может быть выполнен в студенческой работе ввиду ограниченности работы во времени.

Поэтому решению подлежат только основные вопросы проектирования исполнительного устройства, которые позволяют студенту освоить инженерный метод целенаправленного конструирования.

Результатом разработки ИМ является техническая документация, оформленная в соответствии с требованиями ГОСТ ЕСКД, позволяющая изготовить изделие в металле.

Расчётно-пояснительная записка включает в себя:

1. Описание исполнительного устройства.

2. Кинематическую схему, поясняющую взаимодействие основных звеньев механизма.

3. Определение расчётных усилий в задвижке.

4. Проверочные расчёты передачи винт-гайка.

5. Определение мощности и момента полного сопротивления на выходном валу редуктора.

6. Выбор электродвигателя.

7. Расчёт передач с определением кинематических, силовых и прочностных параметров.

8. Расчёт узла защиты.

9. Определение размеров элементов корпуса и передач по эмпирическим соотношениям.

10. Оглавление.

11. Список литературы и ГОСТов.

Расчётно-пояснительная записка должна содержать окончательные варианты решений. Выполняемые расчёты должны быть проиллюстрированы расчётными схемами, эскизами, данными таблиц и ссылками на литературные источники. Принятые в формулах обозначения должны быть пояснены и содержать размерность входящих в их состав величин.

Пояснительная записка выполняется на стандартных листах писчей нелинованной бумаги (формат 11 ГОСТ 2.301–81), листы нумеруются и сшиваются в тетрадь с плотной обложкой.

Титульный лист должен быть оформлен в соответствии с ГОСТ 2.105–95.

Заглавный лист пояснительной записки выполняется в соответствии с ГОСТ 2.106–96, форма 5, а последующие листы – по форме 5 а.

В графическую часть курсовой работы входит чертёж общего вида редуктора в масштабе 1:1 в сборке с задвижкой (монтажный чертеж). Он выполняется карандашом на листах формата 24 ГОСТ 2.304–81 или на компьютере.

Расположение проекций, типы линий, надписи и т.д. выполняется в соответствии с ГОСТ ЕСКД.

На чертеже общего вида редуктора проставляют следующие размеры: расчётные, присоединительные и габаритные; указываются размеры, связанные с сочленением редуктора и задвижки, габаритные размеры изделия в сборке.

При защите курсовой работы студент должен показать понимание работы механизма в целом, отдельных узлов и деталей, а также привести доводы в пользу принятых конструктивных решений отдельных элементов; правильно составить расчётную схему действия и передачи сил для любого элемента конструкции и представлять характер нагружения деталей; обосновать выбор материала в сочленениях деталей; иметь представление о порядке и методах изготовления сконструированных деталей.

Кафедра считает некачественной работу, содержащую грубые ошибки. В качестве примера таких ошибок можно привести следующие: неподвижные детали соединяются с подвижными, сборка и разборка механизма невозможна, узлы защиты, сигнализации и блокировки не отвечают заданным требованиям и т.д. В случае неудовлетворительной оценки работы студента преподаватель указывает на недостатки курсовой и защиты, и назначает новый срок защиты исправленной курсовой работы. При неудовлетворительной повторной защите студент получает новое задание. При оценке курсовой работы учитывается систематическая работа студента в течение семестра (характеристику студента даёт консультант).