Разработка электромонтажной схемы подключения внутришлифовального станка мод. 
3Б250 и установки на нём системы активного контроля

Для гидромотора полезная мощность определяется по формуле: NMПОЛ=М*ω,(2.2)где М — крутящий момент на роторе гидромотора. Нм; ω- угловая скорость вращения ротора, с-1Для второго исполнительного механизма — гидроцилиндра:

Для расчета полезной мощности при втягивании штока используем формулу по определению перемещений штока: S=v*t (2.3)где tвремя втягивания штока. Исходя из формулы (2.3), определяем скорость втягивания штока: v2=S/t=0,23*4/5=0,184 м/с.При выдвижении штока. v1=S/t=0,3*4/4=0,3 м/с.При втягивании штока. Вычислим среднюю мощность:

кВт.кВтДля определения необходимости применения аккумулятора находится величина соотношения:

Из соотношения видно, что применение аккумулятора нецелесообразно. Поскольку механизмы реверсивные и имеют периоды простоя, применяются трёхпозиционные гидрораспределители. Управление распределителей электрогидравлическое, так как мощность механизма более 5кВт. Выбор рабочего давления.

Учитывая факторы работы гидросистемы, выбирается рабочее давление. При приводной мощности гидронасоса 10−15кВт давление назначают не более 10−12 МПа. Примем давление в системе равным 10МПа.

6.2 Выбор насосов.

Приводная мощность гидронасоса определяется по формуле:.

где Кзу — коэффициент запаса по усилию, Кзу =1.05Кзс — коэффициент запаса по скорости, Кзу =1.05 — КПД гидросистемы (принимаем 0.8)Требуемая подача насосагде Рном — номинальное давление насоса.

Выбираем насос. Для заданных условий эксплуатации и рассчитанной подачи подойдет насос НШ50УК-3Число оборотов насоса, где q -рабочий объем насосаоб/мин.

Полученная частота вращения может быть обеспечена выбранным насосом.

6.3 Расчет параметров гидроцилиндра. Для определения площади принимаем КПД цилиндра 0,95, а давление в нем 0,95Рном., отсюда: Dпорш=0,097 м=97 мм. Оптимальные параметры гидроцилиндра определяют из условиягде — площадь штока.

Принимаем dшт = 75 мм.

Расход жидкости при выдвижении и втягивании:

Общие потери давления (МПа) определяются по формуле (9)где — потери давления в трубопроводах, МПа; - потери давления в гидроаппаратуре, МПа; - потери давления в местных сопротивлениях, МПа. Суммарные потери давления в трубопроводах принимаем по [3]: МПаПотери давления в гидроаппаратуре выбираются из технических характеристик и основных параметров принятых типов гидроаппаратуры.

ра = рф+ рр1+ рр2 + рр3 + ркд+ ррпра = 0,007 + 0,15 + 0,1 +0,1 + 0,2 + 0,3 = 1,05 МПаОбщие потери давления составляют:

р = рт+ ра+ рмс =0,0181+1,05+0,085=1,08 МПа6.4Тепловой расчет гидросистемы.

Тепловой расчёт необходим для проверки объема бака и выявления необходимости установки теплообменных устройств.

кВтТемпература рабочей жидкости через час работы, где — суммарная площадь теплоотдачи — коэффициент теплоотдачиt — температураокружающей средыл.

Для летнего периода.

Для зимнего периода.

Так как через час работы температура превысит 70 С, то целесообразна установка теплообменника.

6.5 Особенности работы гидропривода по схеме.

Гидравлическая принципиальная схема приведена на рисунке 7. Рисунок 7 — Схема гидравлическая принципиальная.

Схема подразделяется на две ветви: гидроцилиндра Ц и гидромотора ГМ. Подача рабочей жидкости осуществляется насосом Н. Для контроля рабочего давления служит манометр, для регулирования давления — дроссели ДР. В схеме установлен клапан давления КД для предотвращения аварийных ситуаций.

7 Подключение системы автоматического контроля.

Перечень станков и датчиков САК для курсового проекта по МДК.

02.01. «Монтаж, наладка и эксплуатация САУ"№п/пНаименование станка.

Кинематическая схема (книга)Датчик для САК9Внутришлифовальный станок мод. 3Б250 Ультразвуковой.

Используются следующие методы бесконтактного контроля: -визуально-оптический (в микроскопах и проекторах),-метод лазерного измерения линейных размеров: лазерные системы бегущего луча, лазерные дифрактометры, лазерные интерферометры, лазерные триангуляционные измерители,-ультразвуковые методы.

механическая часть (обеспечивает базирование и перемещение),-аппаратная часть (измерительно-вычислительный комплекс, системы определения координат, модуль обработки данных), -программное обеспечение.

7.1 Схема контроля.

Рассмотрим обобщенную функциональную схему (рисунок 8).На контролируемый объект поступает излучение от источника ультразвука, ультразвуковая головкафиксируетпараметры контролируемого объекта и оцифрованный сигнал поступает в ЭВМ для последующей обработки. Предварительно обработанная в блоке адаптации информация о положении инструмента в системе координат автоматизированнойячейки поступает с линейных энкодеров. Далее данные поступают на ПК, где происходит их обработка и формирование управляющих сигналов, посылаемых на блоки управления двигателями сервоприводов. Рисунок 1 — Структурная схема системы контроля исправности инструмента1-источник ультразвука, 2-приёмник ультразвука, 3-контролируемый объект, 4-привода перемещения стола и бабки, 7-линейные энкодеры, 8-блок адаптации данных управления двигателями, 9-персональный компьютер.

7.2 Выбор узлов системы.

Для восприятия сигнала используем систему «SONISCAN», разработанную с учетом современных требований. Технические характеристики системы:

Интерфейс передачи IEEE-1394a (FireWire): 1280×1024 7,5 к/сФорматы данных 1280×256 30 к/с RS-485 до 20 МБод2 входа до 12В2 выхода TTL, 3.3ВВнешние входы/выходы: 2 оптоизолированных входа ток до 40мА, 2 оптоизолированных выхода открытый коллектор (50 В) Выход питания 12 В (300мА)4 канала ЦАП 8, 10, 12 бит.

Внешняя синхронизация Глобальный затвор (< 1мкс) Приемник ½″ (SONY ICX205AK) Чувствительность 4В/Лк-с (550нм)Отношение С/Ш >53дБПитание Питается от IEEE-1394 (+12 В), 3ВтРабочая температура -10 to +70°CТемпература хранения -40 to +125°CГабаритные размеры 53 мм x 53 мм x 105 мм.

Вес 200 г. Наработка на отказ 24 000 ч. Гарантийный срок 18 месяцев.

Аксессуары: кабели IEEE-1394, контроллеры PCI-1394, PCMCI-1394,Повторитель-разветвитель IEEE-1394 3 порта (hub-repeater)Требования к ПК Pentium III, 32-bit VideoAdapter, SVGA, 1394-PCI Card, ОС — Windows 98, 2000, XP, VistaГабаритные размеры приведены на рисунке 9. Рисунок 9 — Габаритно-присоединительные размеры датчика.

7.3 Описание работы.

Системы управления и контроля на однокристальных микроконтроллерах в настоящее время используются практически во всех сферах человеческой деятельности, причем каждый день появляются все новые и новые области применения таких систем. В последнее время, в связи с бурным развитием электроники расширились возможности и самих микроконтроллеров, позволяющих выполнять многие задачи, ранее недоступные для реализации. Одним из наиболее популярных семейств микроконтроллеров являются устройства, выпускаемые фирмой Microchip и известные под аббревиатурой PIC. Технические параметры микроконтроллера PIC12F629-I/P, Микроконтроллер 8-Бит, PIC, 20МГц, 1.75КБ (1Кx14) Flash, 6 I/O [DIP8]: Ядроpic12fxxРазрядность8Тактовая частота, МГц20Объем ROM-памяти1kОбъем RAM-памяти64Внутренний АЦП, количество каналовнет.

Внутренний ЦАП, количество каналовнет.

Температурный диапазон, C-40…85Тип корпусаdip8Схема согласования ПК с электродвигателями представлена на рисунке 10. Рисунок 10 — Схема управления сервоприводами инструмента. Связь с компьютером осуществляется через USART. Для облегчения работы и уменьшения размера сообщения, но в небольшой ущерб количеству позиций валов сервоприводов, выбираем однобайтовую посылку через COM-порт: 6 младших бит в этом байте отвечают за положение вала, всего 64 позиции, старшие 2 бита отвечают за выбор одного из 4-х сервоприводов. 64 позиции — это 2,8 градуса для сервопривода со 180 градусным ходом вала, соответственно для 90 градусного шаг составит 1,4 градуса, для большинства задач этого вполне достаточно. Также в качестве индикации о приходе байта будет мигать светодиод. Перечень использованной литературы.

Наладка автоматических систем и устройств управления технологическими процессами: Справочное пособие/А. С. Клюев, А. Т. Лебедев, Н. П. Семенов, А. Г.

Товарнов; Под ред. А. С. Клюева. М.: Энергия, 1977.

Башта Т.М., Руднев С. С, Некрасов Б. Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. Учебник для машиностроительных вузов. М.: Машиностроение, 1982. — 423с. Магда Ю. С. Микроконтроллеры PIC: архитектура и программирование. — М.: ДМК Пресс, 2009 — 240 с., ил.