sprawozdanie Lerich.odt

Wydział: Mechaniczny Technologiczny

Kierunek: Mechatronika

Semestr:III

NAPĘDY MECHATRONICZNE

KOMPUTEROWO WSPOMAGANY DOBÓR ELEMENTÓW SERWONAPĘDÓW

              Marek Solich

Sebastian Siwiec

Adam Przypaliński

Wstęp teoretyczny:

Serwomechanizm jest to zamknięty układ sterowania przemieszczeniem (układ automatyki), o

strukturze typowego układu regulacji. Wartość wzorcowa porównywana jest z przetworzonym przez przetwornik bieżącym sygnałem wyjściowym i powstały w ten sposób uchyb podawany jest na człon korekcyjny, a dalej na wzmacniacz. Wzmocniony sygnał trafia do siłownika, którego przemieszczenie jest wartością wyjściową układu. Zadaniem serwomechanizmu jest likwidacja błędów regulacji (uchybu przemieszczenia), powstających na skutek zmian wielkości wzorcowej, a więc klasyfikujemy go jako układ nadążny. Serwomechanizm ma strukturę typowego układu regulacji, nie steruje jednak obiektem technologicznym, lecz siłownikiem w celu usprawnienia działania toru wykonawczego.

Schemat serwomechanizmu:

Elementy serwonapędu:

·         - zasilacz,

- silnik prądu stałego,

- układ sterowania numerycznego obrabiarki,

- układy pomiarowe położenia, prędkości, prądu,

- układ mechaniczny,

Dane dotyczące wyboru serwonapedu:

Dobór serwonapędu został przeprowadzony za pomocą programu IBM_SERVO.

a)                  Wstępny dobór śruby kulowej. Są dwa kryteria umożliwiające dobór śruby kulowej: ze względu na sztywności i na rezonans. W przeprowadzonym ćwiczeniu wykorzystaliśmy kryterium drugie.

b)                 Dobór łożysk. Został dokonany przez wpisanie w odpowiednie pole znormalizowanej wartości średnicy. Następnie program dokonuje obliczeń i wyświetla proponowane rozwiązania łożysk.

c)                  Weryfikacja doboru śruby kulowej. W tej zakładce sprawdzana jest poprawność doboru układu śruba kulowa-łożysko.

d)                 Wstępny dobór silnika. Program wyświetla proponowane warianty silników wraz z ich parametrami.

e)                  Obliczenia przekładni

f)                   Weryfikacja doboru silnika. Podopcja ta umożliwia weryfikacje wcześniej dobranego silnika prądu stałego, umożliwiając jeśli to konieczne zmianę wcześniej dobranych elementów takich jak przekładnia pasowa lub silnik.

Dobór zasilacza. Dobór zasilacza jest ostatnim krokiem podczas doboru serwonapędu w programie IBM_SERVO. Tak jak poprzednio program wyświetla warianty zasilaczy umożliwiając użytkownikowi wybór właściwego sygnalizując jednocześnie jeśli dany zasilacz nie spełnia kryteriów.

Kryteria wstępnego doboru serwonapędu:

(naczym polegają)

Kryteria weryfikacyjne:

(naczym polegają)

Strefa nieczułości:

Strefa nieczułości jest to kąt obrotu wałka silnika, po przekroczeniu, którego zespół napędzany, czyli sanie rozpocznie ruch posuwowy. Warunkiem rozpoczęcia ruchu jest pokonanie oporów spoczynkowych.

Strefa nieczułości może być opisana i dobierana przez uwzględnienie:

·         - sił tarcia występujące w łańcuchu kinematycznym napędu obrabiarki,

- luzów w mechanizmach łączących silnik z zespołem roboczym,

Kryteria wstępnego doboru śruby tocznej:

              a) kryterium sztywności serwonapędu

              b) kryterium częstotliwości rezonansowej

Obliczenia weryfikacyjne doboru śrub tocznych:

              a) kryterium nieczułości napędu

              b) kryterium stateczności

              c) kryterium trwałości przekładnia

              d) kryterium błędu śruby tocznej

              e) kryterium prędkości obrotowej

Wykres zależności strefy nieczułości od tarcia dla masy = 800kg :

Wnioski:

              a) strefa nieczułości jest tym większa im większy jest współczynnik tarcia

              b) zależność między strefą nieczułości i współczynnikiem tarcia ma charakter liniowy