Приводных двигателей

Тематика курсового проектирования обычно ограничивается различными типами механических приводов. В задание по возможности включаются объекты, изучаемые в курсе деталей машин: передачи, муфты, подшипники, соединения и др. Наиболее подходящими являются приводные устройства (танков, транспортных, транспортирующих, строительно-дорожных и других машин. Простая конструкция привода позволяет тщательно прорабатывать его элементы.

ЭЛЕКТРОМАГНИТ - электротехн. устройство, состоящее обычно из токо-проводящей обмотки и ферромагнитного сердечника, к-рый намагничивается (приобретает свойства магнита) при прохождении по обмотке электрич. тока. Э. используют в осн. для создания магнитного потока (в электрич. машинах) и усилия (в приводных механизмах и грузоподъёмных устройствах (подъёмный электромагнит), а также для создания магн. полей при разл. рода исследованиях. Э., используемые как приводные устройства, обычно состоят из катушки с токопроводящей обмоткой, намагничивающегося сердечника (неподвижной части магнитопровода) и якоря (подвижной части магнитопровода), передающего усилие приводимому в действие механизму. Обмотки Э. выполняются из изолир. алюминиевого или медного провода (существуют также Э. с обмоткой из сверхпроводящих материалов; см. Сверхпроводящий магнит). Магнитопроводы Э. изготовляют из магнитомягких материалов - обычно из электротехнической или качественной конструкц. стали, литой стали и чугуна, железо-никелевых и железо-кобальтовых сплавов.

Промышленными роботами называют автономно действующие машины-автоматы, предназначенные для воспроизведения некоторых двигательных и умственных функций человека при выполнении всевозможных производственных операций и управляемые с помощью автоматически изменяемых программ, составленных с учетом возможных вариантов функционирования. Промышленные роботы имеют следующие составные части: рабочие исполнительные органы с захватными устройствами, приводные устройства и механизмы для осуществления перемещений исполнительных органов робота в целом, система управления и система датчиков для сбора необходимой информации. Создание и применение промышленных роботов в современном производстве, насыщенном машинами-автоматами различного технологического назначения, создает предпосылки для организации так называемого гибкого (т. е. быстропере-настраивающегося на изготовление новой продукции или реализации новых технологических процессов) производства — цехов-автоматов и заводов-автоматов^ в которых все технологические и транспортные операции возложены на машины и робототехнические системы.

Все люки, дверцы и лазы у котлов должны быть снабжены надежными запорными устройствами, а вращающиеся механизмы и приводные устройства защищены ограждениями. Если котел оборудован топкой для камерного сжигания топлива, то в верхней ее части и на газоходах котла должны быть установлены взрывные предохранительные клапаны надлежащих размеров, не допускающих повышения давления газов от вспышек или хлопков, которые могут возникнуть от обрыва факела, при пуске котла и т. д.

Промышленные роботы имеют следующие составные части: рабочие исполнительные органы с захватными устройствами, приводные устройства и механизмы для осуществления перемещений исполнительных органов и робота в целом, система управления и система датчиков для сбора необходимой информации.

агрегатов без синхронизации циклов. Они производят передачу объектов обработки с позиции на позицию по мере завершения цикла обработки на данной позиции и работают с подпором деталей к позиции обработки. Подобные транспортные системы применяют в несинхронных АЛ; они снабжены принудительными (приводными) или гравитационными (самотечными, полусамотечными) межоперационными «гибкими» транспортными устройствами, позволяющими организовать одновременное питание группы параллельно работающих станков и машин и отдельных станков (машин), что, в свою очередь, обеспечивает возможность эффективного комплектования АЛ оборудованием, работающим с различным тактом, Заделы в этих системах активные. Приводные транспортные системы, работающие с подпором деталей к позиции обработки, широко применяют в АЛ для производства гильз и поршней автомобильных и тракторных двигателей и других деталей типа тел вращения, так как они обеспечивают работу параллельно работающего оборудования или нескольких групп из параллельно работающего оборудования, но остановка какого-либо станка в группе или даже одной из групп станков не вызывает простоев всей АЛ. Этому также способствует наличие активного задела в системе. Наиболее простыми и экономичными являются гравитационные транспортные системы, работающие с подпором деталей к позиции обработки. Для использования сил гравитации в этих системах необходимо устранить разницу в высотах расположения деталей после обработки на станках и расположения их перед транспортированием на следующую операцию. Поэтому в подобных транспортных системах наряду с устройствами, работающими с использованием сил гравитации, применяют приводные устройства и агрегаты, в основном подъемники разных типов. При применении гравитационных устройств необходимо учитывать массу и силы инерции движущихся деталей.

— Приводные устройства для тягового каната— Каретки 9—1001; —Шкивы 9—1001

--- с кольцевым движением — Опоры деревянные промежуточные 9—1000; Опоры металлические промежуточные 9 — 1000; Тяговые канаты — Приводные устройства 9—1000

— Приводные устройства 9 — 1082

— Приводные устройства — Схемы 9 — 1071

Фиг. 4. Приводные устройства с желобчатыми фрикционными шкивами для тя* гового каната — горизон-. тальное (а) и вертикаль- ° ное (о").

Передачи гибкой связью (ременная и канатная) развивались в начале как универсальные: для раздачи энергии от паровой машины по этажам фабрики (канатная передача), для привода трансмиссионных валов, привода отдельных станков и других машин и привода отдельных органов в каждой машине (ременная передача). В конце XIX и в XX вв. по мере развития индивидуального электропривода роль ременной передачи свелась к приводу легких и средних машин от индивидуальных приводных двигателей. В 20-х годах началось широкое распространение ременных передач с клиновым сечением ремня. [5 последние годы осуществляется переход на ремни из сипгсгических материалов, зубчатые и много-клиновые.

1. Движущие силы Рдв или пары сил Мд,, прилагаются к входным звеньям машин со стороны приводных двигателей, являющихся источниками энергии, необходимой для приведения в действие машин и осуществления технологических процессов производства. В качестве двигателей применяют двигатели внутреннего сгорания, электрические, пневматические, гидравлические, пружинные (преимущественно в аппаратах ограни-

Для передачи движений от двигателя к рабочей машине и преобразования скорости применяют различные передаточные механизмы: электрические, механические, гидравлические, пневматические и др. Применение передач обусловлено в основном несовпадением скоростей исполнительных (рабочих) органов машин со скоростями приводных двигателей. Передачи используются как для понижения (редукции), так и для повышения угловой скорости двигателя до заданной угловой скорости рабочего звена (органа) машины. В зубчатых передачах первые называются редукторами, а вторые — мультипликаторами. С помощью передач реализуются высокие скорости движения валов и осей различных двигателей и механизмов, предельная частота вращения которых указана ниже.

тов соединять муфтами. Кроме этого прямого назначения муфты часто предназначаются для демпфирования (смягчения) ударных нагрузок при включении в действие приводных двигателей (упругие муфты) или для плавного увеличения вращающего момента, прилагаемого со стороны двигателя к рабочей машине (сцепные муфты). При этом, разумеется, происходит изменение величины передаваемых муфтами нагрузок в течение всего периода времени действия машины или до мгновения достижения рабочими органами номинальной скорости их движения. Муфты используют также для регулирования собственной частоты колебаний машин, в состав которых они включаются, с целью устранения возможных резонансов системы в диапазоне рабочих скоростей их движения.

Электрификация строительных механизмов способствовала выполнению огромных объемов работ, повышению темпов строительства и его удешевлению. Еще в предвоенные годы наша промышленность освоила серийное производство электрических экскаваторов с ковшом емкостью 5 м3. В 1949 г. на Волгодонстрое появился электрический шагающий экскаватор с ковшом 14 м3 для работы на тяжелых грунтах, заменивший труд 8—10 тыс. рабочих; обслуживают его всего 4 человека. В настоящее время построены электрические шагающие экскаваторы с ковшами 25—35 м3 грунта и более (до 80 м3) [17]. Электроприводы мощных экскаваторов выполняются, как правило, по схеме «генератор — двигатель» и развиваются в направлении увеличения мощностей и количества приводных двигателей (многодвигательные агрегаты). В схеме управления приводами экскаваторов все более внедряются элементы новой техники — магнитные усилители и полупроводники, обеспечивающие большую надежность и простоту по сравнению с электромашинными системами управления [15, 17].

машин и их механизмов одновременно приходится решать две задачи — получение необходимых движений рабочих органов и определение сил, передаваемых им от приводных двигателей и необходимых для преодоления технологических усилий. Из изложенного следует, что конструктор должен знать основные характеристики систем механизации и автоматизации и требования, предъявляемые к ним.

Многие современные производственно-технологические машины кроме привода и исполнительных механизмов имеют механизмы и устройства для управления, контроля и регулирования. Механизмы управления обеспечивают правильное протекание машинного технологического процесса в определенной последовательности и с определенной закономерностью. К таким механизмам относятся механизмы управления циклом работы машины, механизмы включения и выключения машины, механизмы управления работой отдельных исполнительных органов, механизмы управления работой приводных двигателей и некоторые другие.

Выше было показано, что для ряда наиболее часто применяемых в машиностроении приводных двигателей динамическая характеристика приближенно может быть представлена в виде дифференциальной зависимости с одной постоянной времени, связывающей скорость вращения якоря — ротора и вращающий момент

В качестве приводных двигателей обычно используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (с нормальным и повышенным скольжением). Система ограничения момента двигателя выполняется: а) прямой (по схеме токоогра-ничения максимальным реле); б) косвенной (по схеме ограничения деформации зажимных элементов). Разновидности и примеры схем ограничения момента двигателя рассмотрены в работе [23].

в) Системы позиционирования с управляемыми электроприводами. В качестве приводных двигателей в системах позиционирования металлорежущих и деревообрабатывающих станков, кузнечно-прессового и прокатного оборудования, астрономических инструментов (оптических и радиотелескопов) широко применяются электрические двигатели постоянного и переменного тока. Эти системы обеспечивают обычно возможность изменения скорости движения, вплоть до перехода на «ползучую» скорость. С этой целью используются либо редукторы, переключаемые при помощи муфт (в приводах с асинхронными электродвигателями), либо двухдвигательиые приводы, либо переключающиеся системы управления двигателем. Работа системы позиционирования в зоне останова наглядно отображается фазовыми портретами, построенными на плоскости (х, х), где х — перемещение позиционируемого звена. Некоторые виды фазовых траекторий, условно представленных в кусочно-линейной форме, приведены на рис. 43. Пунктирные линии отражают влияние возможных разбросов параметров.

В зависимости от линейности или нелинейности (в математическом смысле) математической модели различаются соответственно линейная и нелинейная динамические модели системы. Нелинейность динамических моделей приводов машин обусловливается в основном нелинейными упругими характеристиками соединений, нелинейными динамическими характеристиками приводных двигателей и диссипа-тивными силами, имеющими сложный нелинейный характер зависимости от параметров движения системы.