Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > автоматизация
Название:
Система управления антенной РЛС

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: автоматизация

Цена:
1 грн



Подробное описание:

Казанский Государственный Технический Университет

им. А. Н. Туполева

 

 

 

Кафедра Автоматики и Управления

 

 

 

 

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: Системы Автоматического Управления

на тему: Система управления антенной РЛС

 

 

 

 

                                  Выполнил:

                                                              Студентка  группы 3413

                                            Ульянова А.И.

 

                                             Руководитель:

                                               Маханько А. А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань 2008

 

Содержание.

1. Задание…………………………………………………………………………………..3
2. Расчет масс, моментов инерции антенны ………………………………...…………. 4
3. Составление математической модели объекта………………………………….…….5
4. Выбор двигателя……………………………………………………………….…… . ...7
5. Выбор тахогенератора………………………………………………………………….9
6. Проектирование редуктора……………………………………………………………10
6.1.1. Кинематический расчет
6.1.2. Силовой расчет
6.2. Проектирование червячной передачи
6.2.1. Выбор материала
6.2.2. Расчет геометрических параметров передачи
6.3.1 Проектирование зубчатой цилиндрической передачи
6.3.2. Выбор материала
6.3.3. Расчет геометрических параметров передачи
6.4. Проектирование валов
6.4.1. Выбор материала
6.4.2. Компоновка редуктора
6.4.3. Конструирование выходного вала
6.4.4. Конструирование вала цилиндрической зубчатой передачи
6.5. Выбор и расчет соединительной муфты
6.6. Конструирование корпусных деталей

7. Построение структурной схемы системы, логарифмических характеристик. 

Оценка качества системы…………………………………………………………………. ..8
8. Корректирование системы……………………………………………………….……12
9. Расчёт усилителя мощности…..……………………………….………………………15
10. Вывод…………………………………………………………………………………....18
11. Список использованной литературы………………………………………………….19

 

1.   Задание

 

Разработать систему управления поворотом нежесткой антенны РЛС по азимуту.

Механическая модель антенны представляет собой систему из трех жестких пластин, средняя из которых жестко закреплена на валу привода, две другие связаны со средний через упругий элемент.

Размер антенны 1400х1200х130 мм

Масса 20 кг.

Максимальная скорость поворота 600/сек

Время регулирования 0,1сек

Перерегулирование 20%

Жесткость упругого элемента определяется в соответствии с собственной частотой колебаний, равной 2Гц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.   Расчет масс, моментов инерции антенны

 

Масса антенны :

Масса центральной пластины:

 

Массы боковых пластин:

Антенна рассматривается как система трех объектов с центрами масс O,O’,O’’.

См. рис.1.

Момент инерции центральной пластины относительно оси вращения OY :

Моменты инерции боковых пластин относительно оси вращения OY:

 

 

где -расстояние между центрами масс пластин.
   Общий момент инерции:

 

 

Теперь, зная массу и момент инерции, можем приступать к  исследованию поведения математической модели объекта.

 

3.                  Составление математической модели объекта

 

Математическая модель составлена методом Лагранжа. При этом введены допущения, что редуктор идеальный, валы абсолютно жесткие.

Система имеет 3 степени свободы.

Выберем обобщенные координаты (см. рис.2)

Принимаем

где -передаточное число редуктора.

Рассчитаем кинетическую энергию .

 Кинетическая энергия антенны

 

Кинетическая энергия двигателя

 

 

Суммарная кинетическая энергия

 

Частные производные по углу и по скорости :

 

 

Запишем уравнение Лагранжа:

Найдем обобщенную силу, для этого сначала найдем работу, совершаемую системой при повороте на малые углы  .

 

Обобщенные силы:

Получили систему  трех уравнений:

 

     Определим жесткость системы

 

 

4.   Выбор двигателя

 

  Основными данными для выбора электродвигателя является мощность на выходному валу,  частота  его вращения, момент инерции ротора.

  Для расчета необходимой мощности рассматриваем самый напряженный режим работы.

Допустим, что  редуктор будет четырехступенчатый цилиндрический, тогда

   Я выбрала  двигатель постоянного тока ЭДМ-14. Это малоинерционный реверсивный электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами и гладким якорем. Он имеет высокоточные характеристики, отличается высоким быстродействием, малым напряжением трогания, низким моментом инерции. Технические параметры двигателя приведены в таблице 1.

            Таблица 1

Параметр

Исполнение

ЭДМ-14

Напряжение питания

27 В постоянного тока

Номинальная мощность

180 Вт

Потребляемый ток

10,5А , не более

Номинальный момент

0,058 кгс·м

Номинальная частота вращения

3000 об/мин

Номинальный КПД

65%, не менее

Момент инерции якоря , кг·м2

0,047·10 -3

Электромеханическая постоянная времени, с

не более 10·10-3

Режим работы

продолжительный

Схема соединений

двухпроводная

Исполнение

водонепроницаемое

пылебрызгозащишенное

Напряжение трогания на холостом ходу

1,5 В, не более

Направление вращения

реверсивное

Масса

7,4 кг

Габаритные размеры, мм

(диам.)165 х 236

 

Сопротивление якоря

Постоянная времени двигателя :

                                               

 

5.   Выбор  тахогенератора

 

Выбранный тахогенератор 1,6ТГП-2. Это коллекторный тахогенератор  постоянного тока выполняется с зубцовым ротором. Крепление – фланцевое с упорным буртиком и за корпус. Режим работы продолжительный.

Номинальная частота вращения           3000об/мин.

Крутизна выходного напряжения        S=2мВ/(об/мин)

Нелинейность                                         0,5%

Асимметрия                                            1%

Сопротивление нагрузки                      10 кОм

Условия эксплуатации.

Вибрационные нагрузки:

диапазон частот                                      1-3000,Гц

ускорение                                                150,м/с2

Температура окружающей среды        (-60..+85)ºС

 

Передаточное число тахогенератора находим через крутизну выходного напряжения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.   Проектирование редуктора

 

  1. 1.1 Кинематический расчет

 

Общее передаточное число редуктора

 

   Проектируемый редуктор будет комбинированного типа, в виде одной ступени цилиндрического редуктора и  выходной ступени червячной передачи.

 

   Общее передаточное число привода

Принимаем передаточное число червячной передачи u2=40.

   Найдем передаточное число цилиндрической передачи

   Определяем частоту вращения каждого вала.

Частота вращения входного вала

;

частота вращения  промежуточного вала

;

частота вращения выходного вала

.

 Таким образом, частота вращения выходного вала соответствует заданному значению.

Принимаем число зубьев шестерни ступени z1=20,

тогда число зубьев зубчатого колеса z2= z1* u1=140,   принимаем z2=140.

Уточняем значения передаточных чисел:

 

                         

  1. 1.2 Силовой расчет

  Найдем крутящие моменты, передаваемые валами механизма с учетом передаточных отношений и КПД.

  Определяем крутящий момент на входном валу:

где w - круговая частота вращения вала двигателя

.

            Тогда

Определяем крутящий момент на  промежуточном валу

определяем крутящий момент на выходном валу редуктора:

Сводная таблица результатов расчета:

                                                                                        Таблица 2

Частота вращения вала, об/мин

Моменты на валах, Н·м

   n1 = 3000

n2 = 400

n3 = 10

 

            T1 = 0.573

            T2 = 4,14

T3 = 118,13

 

 

 

 

  1. 2. Проектирование червячной передачи
  2. 2.1 Выбор материалов

[1] с. 31

 

Материалы червяка и червячного колеса выбирают из условий минимального износа и потерь на трение, обеспечения стойкости против заедания. Червяки обычно изготавливаются из углеродистых сталей (40, 45) и легированных (15ХА, 40ХН). Архимедовы и конволютные червяки, рабочие поверхности которых обычно не шлифуются, изготавливают из относительно мягких (НВ ≤ 350) сталей, подвергнутых термическому улучшению. Червячные колеса изготовляют из антифрикционных сплавов. Высокооловянные бронзы применяют для высоких скоростей скольжения, безоловянные бронзы и латуни используют при малых скоростях скольжения.

Выбираем для червяка  сталь 45, для которой предел прочности sв = 560, Н/мм2;

sт =300, Н/мм2 твердость НВ = 160.

Для червячного колеса выбираем материал – бронзу Бр АЖМц 10-3-1,5, для которой

 sв = 500 Н/мм2, sт = 200 Н/мм2.

 

  1. 2.2 Расчет геометрических параметров передачи

       Так как передаточное число червячной передачи u2 = 40, то число заходов червяка z3=1. Тогда число зубьев червячного колеса

.

Параметр q – число модулей в диаметре делительной окружности червяка                    

[1] с. 35

 

.

Межосевое расстояние определяется

,

[1] с. 35

 

где К = Кb·Кv, где Кb - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контакта, Кv – коэффициент динамической нагрузки.

Коэффициент Кb для предварительных расчетов определяем по формуле

Кb = 0,5·(Коb+1),

где Коb - начальный коэффициент неравномерности распределения нагрузки: Коb= 1,05. Подставив это значение в формулу, получим:

Кb = 0,5·(Коb+1) = 0,5·(1,05+1) = 1,025.

Коэффициент Кv для предварительных расчетов принимаем Кv=1. Тогда коэффициент К

К = Кb·Кv = 1,025·1 = 1,025.

Находим межосевое расстояние:

, мм.

Осевой модуль передачи

, мм.

Округляем полученное значение модуля до ближайшего значения из стандартного ряда по ГОСТ 19672-74: m = 4.

Уточняем межосевое расстояние:

,мм.

Уточняем коэффициент нагрузки К.. Для уточнения коэффициента динамической нагрузки Кv

определяем окружную скорость червячного колеса:

[1] с. 37

 

, м/с.

Так как VК = 0.084 < 3 м/с, принимаем Кv = 1. Тогда коэффициент К = 1.

 Угол подъема витка червяка по делительному цилиндру:

, рад.

         Окружная скорость на червяке

, м/с.

Уточняем скорость скольжения в зацеплении

, м/с.

Уточняем допускаемое контактное напряжение

, Н/мм2.

 

Проверяем контактную прочность

, Н/мм2.

Определим основные геометрические размеры червячной передачи.

[1] с. 39

 

        Диаметр делительной окружности червяка

.

Диаметр окружности впадин витков червяка

.

Диаметр окружности вершин витков червяка

.

Длина нарезанной части червяка

.

Принимаем длину нарезанной части червяка равной  b5 = 45 мм.

с. 39

 

Диаметр делительной окружности червячного колеса

.

Диаметр окружности впадин зубьев червячного колеса

                                     

Диаметр окружности вершин зубьев червячного колеса

                                     

Наибольший диаметр червячного колеса

.

Ширина венца червячного колеса

.

 

  1. 3. Проектирование зубчатой цилиндрической передачи
  2. 3.1.Выбор материалов

Основными материалами для изготовления зубчатых колес, предназначенных для передачи значительных усилий, а также колес мелкомодульных, являются стали:

конструкционные 20, 35, 45, 50 (ГОСТ 1050-60); 

легированные 15Х, 20Х, 40Х (ГОСТ 4543-61);

[1] с. 18

 

инструментальные У8А, У10А и др.

Для повышения твердости материалы подвергаются нормализации и термообработке – цементации, закалке, азотированию и т.п.

Нормализованные стали из-за их пониженной прочности для изготовления зубчатых колес применяют реже и только для тихоходных малонагруженных передач.

Термоулучшенные стали обладают большей прочностью и твердостью. В то же время они хорошо поддаются чистовому нарезанию после термообработки, хорошо прирабатываются. Находят широкое применение для передач, к которым не предъявляются жесткие требования по весу и габаритам.

При изготовлении зубчатых колес с невысокой и средней твердостью (НВ≤350) желательно, чтобы соблюдалось соотношение:

НВшестерни = НВколеса + (25..50).

Это необходимо для того, чтобы колеса лучше прирабатывались. Учитывая это соотношение, выбираем материалы для изготовления

шестерни: сталь с поверхностной закалкой ТВЧ 40Х, sB=900 Н/мм2, НВ=273.

колеса: термоулучшенная сталь 45, sB=780 Н/мм2, НВ = 223.

 

  1. 3.2. Расчет геометрических параметров ступени

Принимаем число зубьев шестерни ступени z1=20, тогда число зубьев зубчатого колеса z2= z1* =140.

При проектном расчете закрытых цилиндрических зубчатых передач основные размеры определяются расчетом на контактную прочность. Расчетные формулы, разрешенные относительно межосевого расстояния а, имеют вид

  

     - коэффициент  нагрузки.

- коэффициент  неравномерности распределения нагрузки по длине контакта, при переменной нагрузке по коэффициенту относительной ширины. Находим, что .

 – коэффициент динамической нагрузки. Находим, что .

[1] с. 40

 

-относительная ширина передачи, выбираем .

Определяем модуль зацепления

.

Принимаем значение модуля m = 1 (по размерам ГОСТ 9563-80).

После округления модуля уточняем межосевое расстояние

Тогда ширина венца зубчатого колеса будет равна:

, мм.

Тогда ширина шестерни будет равна:

, мм.

Рассчитаем основные геометрические параметры.

Диаметр  делительной  окружности шестерни

, мм;

диаметр  делительной  окружности колеса

, мм.

Диаметры окружностей вершин шестерни: , мм.

Диаметры окружностей вершин колеса

, мм.

Диаметры окружностей впадин шестерни

, мм;

 

Диаметры окружностей впадин колеса

, мм.

  

  1. 4.Проектирование валов
  2. 4.1Выбор материала

Валы выполняют из конструкционных сталей 35, 40, 45, нормализованных и улучшенных. Наибольшее распространение получила сталь 45, которую часто называют «валовой» сталью. Для высоко нагруженных валов, а также, исходя из особенностей конструкции (например, вал, выполненный заодно с шестерней), применяют легированные стали 40Х, 40ХН, 35ХГСА и др. Валы из этих материалов подвергают улучшению, закалке с высоким отпуском или поверхностной закалке с низким отпуском.

[1] с. 10

 

В нашем случае выходной вал средненагруженный, поэтому выбираем материал для него – сталь 40Х.

 

  1. 4.2. Компоновка редуктора

Предварительные значения диаметров концевых участков валов определяем только из расчета на кручение при пониженных допускаемых напряжениях.

 

Диаметр входного вала

,

где [t1] - условное допускаемое напряжение при кручении для входного вала. Принимаем . Тогда  

Диаметр  промежуточного вала

где [t2] - условное допускаемое напряжение при кручении для первого промежуточного вала. Принимаем .

Тогда    ,мм

Диаметр выходного вала

,

 [t3] - условное допускаемое напряжение при кручении для выходного вала. Принимаем .

Тогда

  Полученные значения округляем в большую сторону до ближайшего стандартного значения (по ГОСТ 6636-69), учитывая имеющиеся в каталогах значения внутренних диаметров подшипников. А при выборе диаметра входного вала учтем диаметр выходного вала двигателя (dдв=6 мм).

Принимаем диаметр входного вала d1= 6, мм;

                     диаметр промежуточного вала d2 = 10, мм;

                    диаметр выходного вала d3 = 30, мм.

 На валах располагаем колеса и шестерни, принимая расстояние между вращающимися деталями и вращающимися деталями и корпусом  .

Зазор между торцами ступиц колес и шестерен, а также между торцами  колес и подшипников принимаем равным 5 мм.  Расстояние от края колеса до корпуса должно быть примерно 5мм.

 

  1. 4.3. Конструирование выходного вала

Выходной вал состоит из четырех цилиндрических участков: первый участок диаметром   предназначен под радиально-упорный подшипник; на втором участке диаметром  устанавливается червячное колесо; на третьем участке диаметром  устанавливается второй подшипник; четвертый участок – выходной конец вала, на нем предусмотрен шпоночный паз для установки полумуфты, .

Переходные участки вала между двумя ступенями разных диаметров имеют галтели радиуса R=1 мм. А на концах вала предусмотрены фаски шириной 2 мм под углом 45°. 

Для крепления червячного колеса предусмотрено отверстие под конец установочного винта с номинальным диаметром резьбы М8.

 

  1. 4.4. Конструирование вала цилиндрической зубчатой передачи

Конструкция входного вала  цилиндрической зубчатой передачи. Диаметр сечения вала для крепления соединительной муфты   равен диаметру вала для установки подшипника . Для установки одного подшипника делаем выемку для стопорного кольца. Сечение вала между зубчатой шестерней и подшипниками увеличиваем до   с целью обеспечения упора подшипникам.

        Промежуточный вал  передачи. Для крепления соединительной муфты  входной участок вала выполняем сечением , для установки и закрепления на валу колеса цилиндрической зубчатой передачи диаметр сечения равен . На этом валу также располагается червяк. Он выполняется  вместе с валом. Сечение  вала между подшипником и червяком увеличиваем до   с целью обеспечения упора подшипникам.

Все валы делаем из материала 40Х ГОСТ4543-71.

 

  1. 5. Выбор и расчет соединительной муфты

[7] с.145

 

Для соединения выходного вала двигателя и входного вала редуктора выбираем поводковую муфту, позволяющую соединять валы, имеющие небольшие осевые и радиальные смещения.

Рис.3  Поводковая муфта

 

Размеры муфты берем из справочника, задаваясь диаметром соединяемых концов валов. Этот диаметр d = 3 мм. Данные в таблице 3.

                                                             

                                                                                                                    Таблица 3

d1, мм

b, мм

d, мм

d2, мм

r, мм

D, мм

l, мм

6

2

4

12

9

25

8

 

[7] с.145

 

Для соединения второго вала редуктора и входного вала редуктора выбираем поводковую муфту, позволяющую соединять валы, имеющие небольшие осевые и радиальные смещения.

Размеры муфты берем из справочника, задаваясь диаметром соединяемых концов валов. Этот диаметр d = 3 мм. Данные в таблице 4.

                                                                                                                      Таблица 4

d1, мм

b, мм

d, мм

d2, мм

r, мм

D, мм

l, мм

3

2

2

8

9

22

6

 

 

  1. 6. Конструирование корпусных деталей

Корпус привода схематично показан на рис.4. Он состоит из стакана 1, двух крышек корпуса редуктора  2, 3 и основания корпуса  4. Электродвигатель  крепится к стакану. В стакане имеется окно для доступа к муфте, а также место для крепления платы. В юбке стакана и в крышке корпуса редуктора сверлятся отверстия для винтов, скрепляющих стакан с корпусом. Винты вкручиваются в специальные приливы в корпусе редуктора, в которых предусмотрены резьбовые отверстия. Подшипники располагаются в приливах, которые имеются в крышке корпуса редуктора и в самом корпусе редуктора, закрываются крышками, обеспечивающими фиксацию подшипников в корпусе и герметичность корпуса.

Стакан, корпус редуктора и крышка редуктора выполнены из алюминиевого литейного сплава АЛ7. Толщина корпусных деталей 1, 2, 3,4 - 6 мм.

 

  1. Расчет допусков размеров и формы выходного вала

Выбираем посадку  для участков  вала под подшипники. Причем один участок  делим на 2 части: под подшипник и свободная поверхность. Для свободной поверхности назначаем посадку с зазором , чтобы подшипник беспрепятственно проходил до своего посадочного места.

+0,010

0

H7

k6

Диаметр вала

 

+0,001

+

                                 

-

-0.008

 

 

 

 

Верхнее отклонение вала .

Нижнее отклонение вала .

Верхнее отклонение отверстия .

Нижнее отклонение отверстия .

Наибольший предельный размер вала

.

Наименьший предельный размер вала

.

Допуск вала

.

Наибольший предельный размер отверстия

.

Наименьший предельный размер отверстия

.

Минимальный натяг

.

Максимальный натяг

.

 

 

Для посадки подшипников в корпус выбираем посадку H7/k6

0

Диаметр отверстия

+0,015

H7

                                                                              

+

-

-0,010

k6

                                                                                             

 

 

 

Верхнее отклонение вала .

Нижнее отклонение вала .

Верхнее отклонение отверстия .

Нижнее отклонение отверстия .

Наибольший предельный размер вала

.

Наименьший предельный размер вала

.

Допуск вала

.

Наибольший предельный размер отверстия

.

Наименьший предельный размер отверстия

.

Минимальный зазор

.

Максимальный зазор

.

 

Для посадки зубчатого колеса  на вал выбираем посадку H7/s6

+0,020

0

Диаметр вала

+0,015-15

k6

                                                                              

+0,014

+

-

H7

                                                                                             

 

 

Верхнее отклонение вала .

Нижнее отклонение вала .

Верхнее отклонение отверстия .

Нижнее отклонение отверстия .

Наибольший предельный размер вала

.

Наименьший предельный размер вала

.

Допуск вала

.

Наибольший предельный размер отверстия

.

Наименьший предельный размер отверстия

.

Минимальный натяг

.

Максимальный натяг

.

 

 

 

 

 

 

 

Для посадки шпоночных соединений выбираем посадку H7/js6

0

Для диаметров вала

+0,015

H7

                                                                              

+0,0045

-0,0045

js6

+

-

                                                                                             

 

 

 

Верхнее отклонение вала .

Нижнее отклонение вала .

Верхнее отклонение отверстия .

Нижнее отклонение отверстия .

Наибольший предельный размер вала

.

Наименьший предельный размер вала

.

Допуск вала

.

Наибольший предельный размер отверстия

.

Наименьший предельный размер отверстия

.

Максимальный зазор

.

Максимальный натяг

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Построение структурной схемы системы, логарифмических характеристик. Оценка качества системы

 

 

 

 

  1. 1438 s^5 - 1.277e-016 s^4 + 12.8 s^3 - 5.685e-015 s^2 + 284.9 s + 8.048e-041

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

s^8 + 100 s^7 + 124.1 s^6 + 1.233e004 s^5 + 3578 s^4 + 3.505e005 s^3 + 1640 s^2 + 1640 s - 5.213e-015

 

 

   6261 s^5 - 5.561e-012 s^4 + 5.574e005 s^3 - 2.475e-010 s^2 + 1.24e007 s + 6.258e-041

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

s^8 + 100 s^7 + 124.1 s^6 + 4.837e004 s^5 + 3578 s^4 + 3.56e006 s^3 + 1640 s^2 + 7.142e007 s - 4.361e-009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Корректирование системы

 

Задача коррекции состоит в том, чтобы сократить время переходного процесса и увеличить запас устойчивости системы.

Корректирующие звенья могут вводиться в систему различными методами. Выбор типа корректирующего устройства определяется удобством технического осуществления. Введение местных обратных связей требует дополнительных датчиков ускорения. Поскольку в системе управления решено было использовать электрический сигнал в виде напряжения постоянного тока, удобно будет использовать метод последовательной коррекции.

Как видно по ЛАХ и ЛФХ запасов по фазе и амплитуде нет, следовательно, система неустойчива. Необходимо произвести коррекцию. Будем делать коррекцию методом ЛАХ. Глядя на характеристики, можно сделать вывод, что для коррекции необходимо ввести пропорциональное звено и дифференцирующее, т.е. ПД-регулятор. Необходимо “сместить” частоту среза влево, тогда увеличатся запасы как по фазе, так и по амплитуде.  

 

Wрег(p)=Крег

 

Необходимо “опустить” ЛАХ до того уровня, когда частота среза примет значение, при котором запасы по фазе и амплитуде примут значения, соответствующие устойчивой системе. Экспериментальным путем был определен Крег=0,1 , при котором запас по фазе составляет 70,9 градусов, а по амплитуде 16,6 дб.                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Корректирование системы

 

Напряжение с щеток R1 подается на бустерный усилитель К140УД17, который служит эмиттерным повторителем, чтобы не нагружать потенциометр. А затем на АЦП программируемого интегрального микроконтроллера  PIC18F4455. Микроконтроллер выполняет функции ПИД-регулятора и формирует два сигнала ШИМ на выходах RB3/CCP2 и RB4/CCP3. ШИМ сигналы необходимы для управления двухтактной мостовой схемой, образованной полевыми транзисторами. Нагрузкой моста является двигатель. Для обеспечения гальванической развязки и защиты микроконтроллера от электромагнитных помех, вызванных работой двигателя, а также обеспечения надежного отпирания транзисторов, управляющие сигналы проходят через оптронные драйверы Н11L1.

Для стабилизации напряжения для оптронных драйверов используем  импортный аналог отечественного стабилизатора напряжения КР142ЕН5А, т.е. LM 417T.

 

 

 

 

 

 

Схема усилителя мощности.

 

 

Транзисторы выходного каскада усилителя подбираем так чтобы, их предельный ток был больше пускового тока двигателя, . Ближайшее значение предельного тока транзисторов 15 А, выбираем из них два :

VT1: КТ819БМ n-p-n, ; ; ; ;

VT2: КТ818БМ p-n-p, ; ; ; ;

Максимальный расчётный ток базы VT1, VT2:

 

 

Операционный усилитель для усилителя мощности.

 

 

 

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ:

 

К1460УД2Р – интегральная микросхема представляет собой сдвоенный мощный операционный усилитель, пригодная для использования в качестве мощного ОУ

в широком диапазоне областей применения, хорошо подходит для управления индуктивными нагрузками, в частности, для управления электродвигателями постоянного тока.

 

ОСОБЕННОСТИ:

 

 

, Ом.

Берем  Ом, откуда Ом.

Номинальное напряжение на двигателе 27В, поэтому .

 

Элементы:

R1:    C2-23,  2 Вт, 5%, 36К

Roc: C2-29в,  0,125 Вт, 0,1%, 89,80К

 

8. Вывод

В данной работе была исследована упрощённая модель системы сканирования поверхности и слежения по углу – не учитывалось сухое трение, люфт редуктора и то, что корпус, находясь в воде, перемещается по всем координатам, но даже с учетом всех упрощений можно сделать вывод:

- зная основы теории и систем автоматического управления, можно спроектировать, практически, любую систему и реализовать ее на практике;

- при помощи средств и элементов электроники можно синтезировать регулятор теоретически, а потом реализовать его на практике;

- с помощью простых средств коррекции – П-регулятор можно существенно улучшить качество переходных процессов в системе.

- энергетические потери в системе зависят от качества переходных процессов, поэтому уменьшение колебательности, способствует меньшим  энергопотерям и перегревам оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Введение

 

Информация, получаемая в процессе радиолокационного наблюдения, называется радиолокационной. Радиотехнические устройства радиолокационного наблюдения называются радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами. Сами же объекты радиолокационного наблюдения именуются радиолокационными целями или просто целями. При использовании отраженных радиоволн радиолокационными целями являются любые неоднородности электрических параметров среды (диэлектрической и магнитной проницаемостей, проводимости), в которой распространяется первичная волна. Сюда относятся летательные аппараты (самолеты, вертолеты, метеорологические зонды и др.), гидрометеоры (дождь, снег, град, облака и т. д.), речные и морские суда, наземные объекты (строения, автомобили, самолеты в аэропортах и др.), всевозможные военные объекты и т. п. Особым видом радиолокационных целей являются астрономические объекты.

В гражданской авиации используют также ряд бортовых радиолокационных устройств. Сюда, прежде всего, относится ботовая РЛС для обнаружения опасных метеообразований и препятствий. Обычно она же служит для обзора земли с целью обеспечения возможности автономной навигации по характерным наземным радиолокационным ориентирам.

.

 

 

  В Следящей система антенны радиолокационной станции рассогласованием служит угловая ошибка между радиолокационным лучом и направлением на цель; исполнительное устройство — электропривод антенны.

  Расчёт системы  при её проектировании в целом основан на теории автоматического регулирования и управления. Следящая система могут иметь непрерывное управление (линейное, нелинейное) или дискретное (релейное, импульсное, цифровое), что отражается на выборе метода динамического расчёта. Кроме того, производится технический расчёт каждого блока и элемента. Одна из главных целей динамического расчёта Следящая система — синтез корректирующих устройств исходя из заданных требований к качеству процесса управления.

 Системы управления антенной. Антенна, расположенная в боевом положении на крыше фургона, представляет собой сложное устройство значительной массы. Для того, чтобы непрерывно определять угловые координаты движущейся цели необходимо постоянно наводить антенну на цель с большой точностью. Поэтому в состав системы управления антенной входят электронные устройства, обеспечивающие высокую точность наведения и электромеханические устройства, обеспечивающие вращение антенны по азимуту с достаточной угловой скоростью.

Это позволяет сопровождать по углам современные скоростные цели с точностью, достаточной для прямого попадания артиллерийского снаряда в цель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Список использованной литературы

 

  1. Бесекерский Б.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М., "Наука", 1972.
  2. Полупроводниковые элементы: Транзисторы. Справочник. Москва. «Энергоатомиздат.» 1983г. – 904 с.
  3. А.Б. Аренков. Печатные и пленочные элементы радиоэлектронной аппаратуры.»Энергия»,Л,1971.302с.
  4. Д.В.Васильев.В.Г. Чуич.Системы автоматического управления.»Высшая школа»,1967.418с.
  5. Справочник по электрическим машинам.: В2 т. Т.2/Под общ. ред. И.П.Копылова, Б.К.Клюкова.-М.: Энергоатомиздат,1989-688с.:ил.
  6. СтудБаза - элементы блока управления.
  7. Электронные устройства: Усилители. Генераторы синусоидальных колебаний: Лабораторный практикум/Звягин И.М., Чернышук В.А.; Казан.авиац.ин-т.Казань,1992.108с.
  8. [1] Расчет механических передач: руководство к курсовому проекту по прикладной механике / Авторы-составители Г.И.Зайденштейн, В.А.Черноглазов, В.Л.Юрьева. – Казань: КАИ, 1982.- 47 с.
  9. [2] Расчет на прочность передач: Методическое руководство к курсовому проекту по прикладной механике / Авторы-составители И.М.Митряев, В.И. Девятов, В.П.Хорьков. – Казань: КАИ, 1982.-30 с.
  10. [3] Элементы приборных устройств: Курсовое проектирование. Учебное пособие для студентов вузов. В 2-х ч. Ч.2. Конструирование / Н.П.Нестерова, А.П.Коваленко, О.Ф.Тищенко и др.; Под ред. О.Ф.Тищенко. – М.: Высш. школа, 1978.-232 с., ил.
  11. [4] Справочник конструктора-приборостроителя. Детали и механизмы приборов / В.Л.Цитович, Л.Г.Юдовин. – Мн.: Высш. шк., 1990. – 440 с.: ил.
  12. [5] Проектирование подшипниковых узлов. Примеры проектирования опор валов механических передач: методические указания к курсовому проектированию по деталям машин, основам конструирования и прикладной механике / Казанский Государственный Технический  Университет; Сост. Г.И.Зайденштейн, В.АЧерноглазов, В.Л.Юрьева, В.М.Демидович, С.В.Егоров, Казань, 1995. 47 с.
  13. [6] Проектирование подшипниковых узлов. Примеры проектирования опор валов механических передач: методические указания к курсовому проектированию по деталям машин, основам конструирования и прикладной механике / Казанский Государственный Технический  Университет; Сост. Г.И.Зайденштейн, В.АЧерноглазов, В.Л.Юрьева, В.М.Демидович, С.В.Егоров, Казань, 1995. 32 с.
  14. [7] Курсовое проектирование механизмов РЭС. Под редакцией Г.И.Рощина. М: Высш. школа, 1991, 245с.

 




Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы