трусики женские украина

На головну

 Розробка системи синхронізації становища траверси гідравлічного преса зусиллям 75000тс - Цифрові пристрої

1 АНАЛІЗ ОБ'ЄКТА ПРОЕКТУВАННЯ

У цій роботі розроблена система синхронізації становища траверси гідравлічного преса зусиллям 75000тс. Необхідність розробки такої системи пояснюється тим, що в процесі штампування через ексцентричного навантаження преса відбувається перекіс траверси щодо нижнього штампа з заготівлею. Через перекосів траверси з'являється клиновидность одержуваних заготовок, тобто погіршуються їх якісні параметри, потрібно додаткова обробка в механічному цеху, що веде до підвищення витрат на виробництво продукції. Причини виникнення ексцентриситету навантаження: несиметричність форм штампувало виробів, нерівномірний нагрів заготовки, нерівномірне охолодження через специфіку форми виробу. Тому дані причини є непереборними, то підтримання паралельності траверси щодо столу необхідно здійснювати за допомогою системи синхронізації.

Модернізація системи синхронізації дозволить одержувати штамповані заготовки високої точності, знизиться обсяг робіт з подальшій обробці деталей, знизиться час обробки заготовок, підвищиться продуктивність, а отже собівартість одержуваних виробів буде нижчою. Т.ч. економічний ефект від використання системи синхронізації траверси преса очевидний.

Наявна система синхронізації на пресі заснована на застосуванні синхронізуючих циліндрів, розташованих у нижній частині траверси. Робота заснована на принципі гідравлічного стеження. При появі перекосу поперечини преса, зростання тиску в одному синхронизирующем циліндрі підвищує тиск в іншому до вирівнювання траверси. Але в процесі експлуатації такої системи виявили її малу надійність і точність. У сучасних умовах вимоги до точності одержуваних заготовок зросли, тому з'явилася необхідність у розробці нової системи синхронізації становища траверси.

Малюнок 1.1 - Схема системи обмеження перекосу рухомий поперечини преса 750 МН

Для розробки системи синхронізації становища траверси наведемо необхідні технічні характеристики гідравлічного преса.

Прес має дванадцять робочих циліндрів з діаметром поршня 1520 мм.

Номінальне зусилля - 750 МН, досягається за рахунок тиску всіх 12 циліндрів і власної ваги траверси 5000т (50 МН).

За рахунок різної подачі робочої рідини в групи циліндрів можливий набір зусилля від 50 до 750 МН.

Прес має привід від двосекційною насосно-акумуляторної станції (тиску 20 і 32 МПа).

Хід траверси - 2000 мм.

Діапазон швидкостей траверси при робочому ході: 0,2 - 30 мм / с.

Зворотний хід поперечини здійснюється спеціальними поворотними циліндрами.

Система синхронізації діє за принципом зміни зусилля у робочих циліндрах при перекосі траверси за допомогою регулювання кількості надходить в них рідини. Дане регулювання можна здійснювати різними способами. Розробка нової системи синхронізації передбачає відмовитися від синхронизирующих циліндрів, а використовувати як останніх чотири крайніх робочих. Ця можливість обумовлена ??тим, що в крайніх робочих циліндрах при будь ступені зусилля преса робочий тиск 32 МПа. При цьому в момент появи перекосу необхідно зменшити подачу рідини в крайньому гидроцилиндре і відновить її при зникненні перекосу.

Переваги такого підтримки траверси в бесперекосном горизонтальному положенні під час робочого ходу при ексцентричному навантаженні преса в тому, що звільняється робочий простір у нижній частині траверси, можливо більш точне підтримання необхідного тиску штамповки.

Регулювати витрату в робочих (синхронізуючих) циліндрах можна за допомогою напірного клапана, який включає до свого складу гидроцилиндр, переміщення поршня якого регулює витрата рідини через клапан в робочий гідроциліндр. Т.ч. стоїть завдання проектування системи управління переміщенням поршня циліндра напірного клапана залежно від величини перекосу поперечини преса.

Структурна схема системи синхронізації траверси представлена ??на малюнку 1.2.

Рисунок 1.2 - Структурна схема синхронізації траверси преса

Регульованим об'єктом є траверса преса. В якості чутливого елемента використовуємо датчик положення. В якості усилительно- перетворюючого пристрою застосуємо дросселирующий розподільник. Регулюючий орган - гідроциліндр напірного клапана.

Важливий елемент алгоритму роботи системи синхронізації - визначення залежності величини витрати рідини в робочому циліндрі від положення траверси. Для цього необхідно ввести в схему контролер, який буде обробляти інформацію з датчиків положення і видавати сигнали на установку становища златників у відповідних дросселирующих розподільниках. В результаті керовані клапани будуть відкриватися і закриватися на необхідну величину, подаючи в синхронизирующие гідроциліндри певну подачу робочої рідини.

Витрата рідини в кожному синхронизирующем циліндрі управляється окремо, по два циліндра на одну насосну установку. Це рішення обумовлене конструктивними особливостями гідравлічного преса. Насосні установки розташовуються у верхній частині преса, безпосередньо поблизу напірних клапанів, регулюючих витрата в синхронізуючих циліндрах. Таким чином запобігають втрати тиску по довжині трубопроводу і в місцевих гідравлічних опорах. Два крайніх циліндра зліва управляються від однієї насосної установки, два крайніх циліндра справа - від іншої. При цьому підвищується надійність експлуатації системи синхронізації, т.к. при аварійних ситуаціях, таких як відмова в роботі приводного електродвигуна, є можливість за допомогою другої насосної установки повернути гідроциліндри у вихідне положення. Т.ч. відмова в роботі системи обмеження перекосу не зробить істотного впливу на функціонування всієї системи.

Для підвищення надійності роботи системи синхронізації необхідно передбачити можливі аварійні ситуації. В основному це підвищення тиску при виході з ладу гідроапаратури. При цьому необхідно сигналізувати про підвищення тиску у відповідних точках схеми і при необхідності відключити приводний електродвигун для запобігання аварійних ситуацій.

Першочерговим завданням при розробці системи синхронізації становища траверси преса є розрахунок керованого впускного клапана, т.к. даний гідроапарат не є типовими і не має довідкових даних. Після розрахунку впускного клапана необхідно для нього спроектувати систему управління, розрахувати і вибрати гідроапаратуру. Для контролю положення траверси вибрати датчики положення і спроектувати схему сполучення цих датчиків з обраним мікроконтролером. В алгоритмі роботи необхідно врахувати сигнали з датчиків аварійних ситуацій.

Побудова динамічної моделі системи синхронізації дозволить отримати її перехідною процес і оцінити об'єкт управління на стійкість і швидкодію.

Функціональна схема системи синхронізації приведено малюнку 1.3. Схема розроблена в пакеті AUTOCAD2000.

Малюнок 1.3 - Функціональна схема системи синхронізації становища траверси преса

2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ СИНХРОНИЗАЦИИ

2.1РАСЧЕТ ВПУСКНОГО КЕРОВАНОГО КЛАПАНУ

Принципова схема клапана представлена ??на малюнку 2.1.

Рисунок 2.1 - Впускний керований клапан гідравлічного преса

1-5 - клапан; 6 - втулка; 7 - отвори; 8 - ущільнення; 9 - кришка; 10 - пружина; 11 - покажчик.

Прохідний перетин клапана:

де Fпл- площа поршня циліндра, котрий обслуговується даним клапаном;

uпл- швидкість поршня;

uк- швидкість руху рідини через клапан.

При тисках рідини р = 20-32Мпа uкдля клапанів вибирають до 20-30 м / c.

Тоді діаметр умовного проходу і діаметр клапана:

Виходячи з отриманого діаметра основного клапана приймаємо діаметр розвантажувального клапана d1 = 22м, а діаметр штока клапана відповідно d2 = 12 мм.

Для клапана зусилля для підйому штока визначається за формулою:

де d1- діаметр розвантажувального клапана;

d2- діаметр штока клапана;

Т - сила тертя в манжетах;

П - зусилля пружини.

Нехтуючи силами тертя і зусиллям пружини знайдемо необхідне зусилля:

Звичайна величина підйому розвантажувального клапана 4мм.

2.2 ВИБІР ВИКОНАВЧОГО гідроциліндрів

Для регулювання потоком рідини в синхронизирующих циліндрах гідравлічного преса застосований напірний клапан, для його підйому використовуємо гидроцилиндр виходячи з таких умов:

гдеі- відповідно паспортне і заданий значення толкающего номінального зусилля на штоку;

и- відповідно паспортне і заданий значення максимального ходу штока гідроциліндра;

і-відповідно паспортне і заданий максимальні значення швидкості руху штока.

Вибираємо гидроцилиндр з одностороннім розташуванням штока ЦРГ25Х12, має технічну характеристику:

D = 25 мм; d = 10 мм; = 6 мм; = 7400 Н; = 1,5; = 0,95; m = 1,88 кг при номінальному тиску.

= 7400 Н> = 2512Н;

= 1,5> = 0,1;

= 6 мм> = 4 мм.

Для обраного типорозміру гідроциліндра визначаємо розрахункові значення необхідного перепаду тиску і об'ємної витрати жідкостіна вході в гідроциліндр и- на виході.

Ефективні площі поршня:

;

.

Необхідний перепад тиску:

.

Тому закриття та відкриття клапана має проходити в мінімальне короткий час, то враховуючи мінімальний час спрацьовування дросселирующего розподільника 0,04с необхідна задана швидкість

Uз = 4 / 0,04 = 0,1м / с.

Витрата рідини:

;

.

де- необхідний перепад тиску ,;

- Тиск у нагнітальному порожнини гідроциліндра ,;

- Тиск у зливний порожнини гідроциліндра, (при виборі гідроциліндра передбачається, що);

- Діаметр поршня гідроциліндра, м;

- Діаметр штока гідроциліндра, м;

- Механічний ККД гідроциліндра;

и- відповідно об'ємні витрати рідини на вході (в нагнітальному трубопроводі) і на виході (в зливному трубопроводі) гідроциліндра ,.

2.3 Гідравлічний розрахунок ТРУБОПРОВОДОВ

Гідравлічний розрахунок трубопроводів полягає у виборі оптимального внутрішнього діаметра труби і у визначенні втрат тиску по довжині трубопроводу.

Розрахункове значення внутрішнього діаметра труби

де Q- розрахунковий об'ємний витрата рідини в трубопроводі,

[U] - що допускається швидкість руху рідини,

- Діаметр труби, м.

Допустима швидкість руху рідини в нагнітальному трубопроводі гідроприводу вибирається по нормативним даним, залежно від розрахункового перепаду тиску р на виконавчому органі приводу ([u] = 3м / c).

.

З довідкової літератури [1] вибираємо внутрішній діаметр безшовної холоднодеформируемой труби так, щоб дійсний внутрішній діаметр трубибил дорівнює розрахунковому значеніюілі більше за нього, тобто

Приймаємо безшовні холоднодеформируемой труби на нагнітальному і зливному трубопроводі:

трубаімеющая зовнішній діаметр 16 мм, товщину стінки 2 мм внутрішній діаметрмм.

Визначаємо дійсну швидкість руху рідини в нагнітальному і зливному трубопроводах:

де Q- об'ємний витрата рідини в трубопроводі,

Втрата тиску при русі рідини по нагнітальному трубопроводу (ділянка АБ) і зливного трубопроводу (ділянка ВГ) визначається:

,

де- втрата тиску, - коефіцієнт опору;

- Щільність робочої рідини,; - довжина ділянки трубопроводу, - внутрішній діаметр обраної труби, - дійсна швидкість руху рідини у ділянці трубопроводу,

Коефіцієнт опору

;

,

де- число Рейнольдса.

Число (критерій) Рейнольдса

;

де- кінематичний коефіцієнт в'язкості робочої рідини (масло І-20А) ,.

2.4 ВИБІР Гідроапаратура й ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ ТИСКУ

Гідравлічна апаратура вибирається з довідника при дотриманні наступних умов:

гдеі- відповідно номінальне паспортне тиск гідроапарата і розрахунковий перепад тиску виконавчому органі приводу;

и- відповідно номінальний паспортний об'ємний витрата гідроапарата і розрахунковий максимальний витрата на вході в виконавчий орган приводу.

Для обраного типорозміру гідроапарата визначається справжня втрата тиску при проходженні розрахункового витрати через гидроаппарат:

де- паспортне значення втрати тиску при проході через гидроаппарат номінального паспортного витрати;

- Дійсне значення витрати, що проходить через гидроаппарат.

1. Запобіжний клапан ПКПД10-20, має технічну характеристику:

номінальний тиск - 20 ? 106> 5,4 ? 106;

номінальний витрата - 6,7 ? 10-4> 0,98 ? 10-4;

втрата тиску - 0,25 ? 106;

об'ємний витрата витоків - 2 ? 10-6;

діаметр умовного проходу - 0,01м;

маса - 4,5кг.

Втрата тиску рідини під час проходження каналів запобіжного клапана:

.

2. Дросселирующий розподільник з пропоріональним електричним управлінням РП6, має технічну характеристику:

номінальний тиск ->;

номінальний витрата -> 0,49 ? 10-4;

втрата тиску - 1,2 ? 106;

об'ємний витрата витоків - 2,5 ? 10-6;

мінімальний час спрацьовування - 0,04с;

діаметр умовного проходу - 6 ? 10-3м;

діаметр золотника - 9 ? 10-3м;

максимальне зміщення золотника - 1 ? 10-3м;

діаметр сопла - 0,4 ? 10-3м;

максимальне зміщення заслінки - 0,4 ? 10-3м;

маса - 0,5кг.

Втрата тиску рідини під час проходження каналів гідророзподільника:

.

3. Двосторонній гідравлічний замок ГМ3 6/3, має технічну характеристику:

номінальний тиск ->;

номінальний витрата -> 0,49 ? 10-4;

втрата тиску - 0,3 ? 106;

об'ємний витрата витоків - 0,6 ? 10-6;

діаметр умовного проходу - 0,006м;

маса - 0,8 кг.

Втрата тиску рідини під час проходження каналів гідравлічного замка:

.

4. Фільтри, мають технічні характеристики:

приймальний фільтр ФВСМ32:

номінальний витрата - 6,7 ? 10-4> 0,98 ? 10-4;

втрата тиску - 0,007 ? 106;

діаметр умовного проходу - 0,032м;

точність фільтрації - 80мкм;

маса - 4кг.

напірний фільтр 1ФГМ32:

номінальний тиск - 32 ? 106> 9,12 ? 106;

номінальний витрата - 5,3 ? 10-4> 0,98 ? 10-4;

втрата тиску - 0,08 ? 106;

діаметр умовного проходу - 0,022м;

точність фільтрації - 10мкм;

маса - 5кг.

зливний фільтр ФС25:

номінальний тиск - 0,63 ? 106;

номінальний витрата - 4,2 ? 10-4;

втрата тиску - 0,1 ? 106;

діаметр умовного проходу - 0,02м;

точність фільтрації - 25мкм;

маса - 1,9 кг.

Втрата тиску рідини:

;

.

5. Реле тиску ВГ62-11, мають технічні характеристики:

контрольоване тиск - 1..20МПа;

об'ємні витрата витоків 0,8 ? 10-6;

маса - 2,3кг.

Сумарні втрати тиску при проходженні рідини як в нагнітальному, так і в зливному трубопроводах складаються з втрат тиску по довжині трубопроводаі в гидроаппаратуре, встановленої в розглянутих трубопроводах.

Так як ділянки опору з'єднуються послідовно, то сумарні втрати в нагнетательной або зливний лініях гідросистеми визначаються алгебраїчним підсумовуванням всіх втрат тиску в елементах трубопроводу.

Сумарні втрати тиску в нагнітальному трубопроводі

(0,002 + 0,0053 + 2 ? 0,065 + 2 ? 0,003 + 0,003) ? 106 =

= 0,143 ? 106.

Сумарні втрати тиску в зливному трубопроводі

(0,0016 + 2 ? 0,065 + 2 ? 0,003 + 0,004) ? 106 = 0,142 ? 106.

2.5 ВИБІР ДЖЕРЕЛА ХАРЧУВАННЯ

Вибрати з довідника джерело живлення гідросистеми з необхідними параметрами можна тільки після визначення розрахункових значень необхідних тиску і витрати виході з насосної установки.

Тому в якості виконавчого органу використовується гидроцилиндр з одностороннім розташуванням штоків, то розрахункове тиск виході з насосної установки визначається:

0,143 ? 106 + 2 ? 5,4 ? 106 + 0,142 ? 106 = 11,1 ? 106.

Розрахунковий витрата виході з насосної установки:

,

де- розрахункове значення витрати на вході до виконавчого органу;

- Сумарний витрата витоків рідини через капілярні щілини кінематичних пар гидроаппаратов, встановлених в нагнетательной лінії (внутрішні витоку апаратів);

- Витрата, витрачений на функціонування регуляторів потоку.

= 2 ? 0,49 ? 10-4 + 2 ? 10-6 + 3 ? 0,8 ? 10-6 + 2 ? 0,6 ? 10-6 + 2 ? 2,5 ? 10-6 =

= 1,09 ? 10-4.

В якості джерела живлення вибираємо пластинчастий насос з робочим об'ємом при дотриманні наступних умов:

;

,

гдеі- відповідно паспортні номінальні значення тиску і продуктивності (подачі) насоса на виході.

Вибираємо пластинчастий насос з робочим

БГ 12-21М, має технічну характеристику:

- Номінальний тиск -;

- Номінальна продуктивність -;

- Робочий об'єм -;

- Частота обертання ротора - 25 об / с;

- Об'ємний ККД - 0,75;

- Механічний ККД - 0,8;

- Загальний ККД - 0,6;

- Маса - 9,5 кг.

2.6 РОЗРАХУНОК нагнітальний трубопровід НА МІЦНІСТЬ

Міцнісний розрахунок трубопроводу полягає у визначенні товщини стінки труби з умов міцності. Труба сприймається як тонкостінна оболонка, підвладна рівномірно роздільного тиску. З достатньою для інженерної практики точністю мінімально допустима товщина стінки визначається:

,

де- товщина стінки труби, м;

- Розрахунковий тиск на виході з насосної установки ,;

- Внутрішній паспортний діаметр труби, м;

- Допустиме напруження ,.

Для труб, виконаних з стали 20 ,.

З довідників товщина стінки труби вибирається те щоб справжня товщина стінки трубинесколько перевищувала розрахункове значення, т.е ..

Вибираємо трубу з параметрами:

мм, мм> 0,95 мм.

2.7 ВИБІР ПРИВОДНОГО ЕЛЕКТРОДВИГУНА

В якості приводного електродвигуна зазвичай використовується трифазний асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором загальнопромислового застосування. Електродвигун вибираємо за дотримання таких умов:

;

,

гдеі- відповідно номінальні паспортне і розрахункове значення активної потужності на валу ротора насоса;

и- відповідно номінальні паспортні значення частоти обертання роторів електродвигуна і насоса.

Розрахункова номінальна потужність на валу ротора насоса при дросельному регулюванні швидкості

,

де- розрахункова потужність на валу ротора насоса, кВт;

- Розрахункове значення номінального тиску на вихідному штуцері насоса (точка А), МПа;

- Значення номінальної продуктивності (подачі) на вихідному штуцері насоса (точка А), м3 / с;

- Загальний ККД обраного типорозміру насоса.

кВт.

Вибираємо трифазний асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором 4А132М4У3, має таку технічну характеристику:

номінальна потужність - 4 кВт> 2 кВт;

синхронна частота обертання - 25 об / с == 25 об / с;

маса - 100 кг.

3 РОЗРОБКА Мікроконтроллерні СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ

3.1 ВИБІР МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Для обробки інформації з датчиків положення, виконання алгоритму роботи і подачі керуючих сигналів на виконавчу гідравлічну апаратуру застосовуємо 28-вивідних мікроконтролер PIC14000, тактова частота якого без застосування кварцового резонатора 4МГц, обсяг ОЗУ 192 байта, 22 лінії введення-виведення, обсяг ПЗУ 4Кх14.

Даний мікроконтролер - дешеве мікроелектронний пристрій, має достатні технічні характеристики для обслуговування розроблюваної системи синхронізації.

Основні функції мікроконтролера в розробляється системі - це опитування чотирьох датчиків положення, десяти датчиків тиску, шести елементів фільтрації робочої рідини, проведення розрахунків за алгоритмом роботи та видача сигналів управління на запобіжні клапани, дросселирующие розподільники й приводні електродвигуни.

Функціональна схема микроконтроллерной системи управління представлена ??на малюнку 3.1.

Малюнок 3.1 - Функціональна схема микроконтроллерной системи управління

3.2 ВИБІР ДАТЧИКА ПОЛОЖЕННЯ І РОЗРАХУНОК СХЕМИ ПОЄДНАННЯ З мікроконтролерів

Для забезпечення вимірювання робочого діапазону переміщення траверси використовуємо закриту систему виміру лінійних переміщень на базі фотоелектричної лінійки LS-623 з наступними технічними характеристиками:

- Робочий діапазон вимірювань - 2540мм;

- Межштріховой крок - 20мкм;

- Системна точность10мкм;

- Розріз лінійки (висота х товщина) 75х37мм.

Система має прямокутні імпульси (ТТL-вихід).

Обрана система виміру лінійних переміщень задовольняє всім вимогам по монтажу, габаритним розмірам і діапазону вимірювання.

Схема поєднання датчика положення з мікроконтролером являє собою набір лічильників, які вважають імпульси від датчика і через регістр-засувку передають дані в порт мікроконтролера.

Розрахунок необхідних параметрів схеми сполучення виконуємо для робочого ходу траверси при максимальній швидкості руху = 30 мм / с і мінімальної швидкості руху = 0,2 мм / с. Опитування датчиків положення необхідно організувати через кожні 2 секунди - час перехідного процесу системи синхронізації по положенню (визначено при моделюванні системи).

З урахуванням того, що крок лінійки 0,02 мм (50 імпульсів за 1с),

при = 30мм / c: за 2с кількість імпульсів від датчиків = 2 ? 30 ? 50 = 3000імп .;

при = 0,2 мм / c: за 2с кількість імпульсів від датчиків = 2 ? 0,2 ? 50 = 20імп.

Т.ч. опитування датчика положення контролер буде вести через кожні 20 імпульсів.

Для підрахунку імпульсів від датчика положення вибираємо чотирьох розрядний лічильник К555ИЕ7.

Необхідна кількість мікросхем лічильників для підрахунку 20 імпульсів - 2 шт., Т.к. 20 в двійковому коді = 25 (два 4-х розрядних лічильника).

Для фіксування інформації на виході лічильника імпульсів використовуємо RS-тригер.

Логічний елемент "І" К555ЛІ5, сигнал на виході якого служить для установки інформації на триггере і обнулення старшого лічильника імпульсів.

В системі всього 4 датчика положення, інформація з яких надходить на один порт А микроконтроллера.

Після прочитаної інформації з тригерів мікроконтролер через порт З скидає ті тригери в 0, з яких прочитана інформація. При цьому у відповідних регістрах накопичувачах ведеться підрахунок сумарного становища траверси щодо нижнього штампа.

Принципова схема поєднання датчика положення з мікроконтролером представлена ??на малюнку 3.2.

Рисунок 3.2 - Принципова схема поєднання датчика положення з мікроконтролером

3.3 ПРОЕКТУВАННЯ СХЕМИ ПОЄДНАННЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА з датчиком АВАРІЙНИХ СИТУАЦІЙ

Сигнали з датчиків тиску і фільтруючих елементів необхідно подавати на порт введення мікроконтролера через оптрони АОТ123А для перетворення рівнів сигналу в TTL. Тому загальне число оброблюваних сигналів одно 16, а порт введення микроконтроллера 8-разрадний, то необхідно застосувати шифратор К155ПР6. Принципова схема поєднання микроконтроллера з датчиками аварійних ситуацій приведено малюнку 3.3.

Малюнок 3.3 - Принципова схема сполучення мікроконтролера з датчиками аварійних ситуацій

3.4 ПРОЕКТУВАННЯ СХЕМИ ПОЄДНАННЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА з керуючим АПАРАТУРОЮ

Керуючі сигнали з порту виведення мікроконтролера подаються на запобіжні клапани і дросселирующие розподільники, номінальне напруга яких 24В. для сполучення сигналів застосовуємо транзисторні оптрони АОТ123Б. Сигнали управління електродвигунами через оптрони подають напругу живлення на електромагнітне реле постійного струму РЕЗ-6, прикінцеві контакти якого подають напругу на електродвигун.

Принципова схема поєднання микроконтроллера з керованої апаратурою приведено малюнку 3.4.

Малюнок 3.4 - Принципова схема сполучення мікроконтролера з керованою апаратурою

3.5 РОЗРОБКА БЛОК СХЕМИ АЛГОРИТМУ

Алгоритм роботи програми заснований на вимірюваному значенні становища траверси за допомогою чотирьох систем виміру лінійних переміщень. При появі перекосу траверси показання датчиків положення будуть різні. Мінімальне значення всіх датчиків приймається за необхідне, визначається відхилення показань інших датчиків. За цим відхиленням розраховується зміна швидкості від номінального значення і відповідно необхідне зменшення витрати рідини в синхронізуючих гідроциліндрах. За лінійної залежності витрати рідини через керований клапан від величини підйому розвантажувального клапана (величини ходу поршня керуючого гідроциліндра), представленої на малюнку 3.5, визначається необхідне положення поршня керуючого гідроциліндра.

Малюнок 3.5 - Графік залежності витрати рідини через клапан від ходу поршня керуючого гідроциліндра

.

Обчисливши необхідне положення поршня циліндра мікроконтролер видає керуючі сигнали на виконавчу гідроапаратуру.

4 РОЗРОБКА ДИНАМІЧНОЇ МОДЕЛІ ОБ'ЄКТА

Після проведення розрахунків і вибору гідравлічної апаратури можлива розробка динамічної моделі системи, за допомогою якої є можливість досліджувати поведінку системи в динаміці.

Для складання моделі необхідно розрахувати передавальні функції дросселирующего розподільника, робочого органу (гідроциліндра), при необхідності коригувальних пристроїв. Очікуваний перехідною процес до встановлення значення переміщення поршня гідроциліндра в напірному клапані - апериодический без перерегулювання, з малим часом перехідного процеса.

Гідроприводи, оснащені гидроаппаратурой з пропорційним електричним управлінням, мають стандартні вузли: електронний підсилювач - акумулятор БУ2110 і пропорційний магніт ПЕМ6. Передавальні функції зазначених гидроаппаратов:

Передавальна функція дросселирующего розподільника з пропорційним електричним управлінням

Дросселирующий розподільник з пропорційним електричним управлінням складається з таких елементів: пропорційного електромагніта ПЕМ6, гідравлічного моста і циліндричного золотника, що виконує функції двох дроселів, встановлених на вході і виході з виконавчого органу приводу.

Передавальна функція гідравлічного моста зі зворотним зв'язком

де Кп - коефіцієнт передачі,

Витрата через сопло при середньому положенні заслінки

де m - коефіцієнт витрати, m = 0,7;

dс- діаметр сопла;

х0- максимальне зміщення заслінки;

Рк - командне тиск, що підводиться до елементу "сопло-заслінка",

.

Коефіцієнти підсилення:

по витраті -

по тиску -

Коефіцієнт зворотного зв'язку

Ефективна площа основного золотника

де dз- діаметр золотника.

Динамічна жорсткість потоку рідини в щілини золотника

де РА- розрахунковий тиск на виході з насоса.

Постійна часу гідравлічного моста

,

де m3- маса золотника.

Відносний коефіцієнт демпфірування коливань

де f - наведений коефіцієнт в'язкого тертя,

.

Передавальна функція золотника

Значення Кз визначається:

де Q - підводиться до дросселирующего розподільника витрата.

Отже, передавальна функція розподільника з пропорційним електричним управлінням (Електрогідропідсилювач)

Передавальна функція гідроциліндра.

де Кгц - коефіцієнт передачі,

Постійна часу гідроциліндра

де m - маса рухомих частин.

СГЦ - коефіцієнт динамічної жорсткості гилроцилиндра,

де Епр - наведений модуль пружності стінок гідроциліндра і рідини,

Lгц - довжина ходу поршня гідроциліндра.

Відносний коефіцієнт демпфірування коливань

де f - наведений коефіцієнт в'язкого тертя,

.

Передавальна функція гідроциліндра може бути представлена:

Малюнок 4.1 - Динамічна модель системи синхронізації траверси гідравлічного преса.

Динамічна модель побудована в пакеті MATHLAB5.1, отриманий перехідною процес роботи системи при подачі керуючого впливу представлений малюнку 4.2.

Малюнок 4.2 - Перехідний процес роботи системи

Т.ч. система синхронізації як об'єкт управління є стійкою системою, час перехідного процесу менш 1с.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка