Процесс работы реечного толкателя
Понятие и назначение реечного толкателя, его структура и основные элементы, принцип действия и возможности. Физическая и математическая модель перемещения заготовок. Составление передаточных функций и структурной схемы с использованием VisSim v 5.0.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.05.2010 |
| Размер файла | 416,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
8
Процесс работы реечного толкателя
Введение
Осуществление процесса перемещения заготовок перпендикулярно их оси (перемещение со стана на рольганг, с рольганга на стол, со стола на стеллаж) в прокатном производстве является часто используемой операцией, от которой также зависит и общая производительность прокатного цеха в целом. Таким образом, процесс перемещения должен происходить с достаточно большой скоростью, но при этом должна сохраняться плавность хода.
Для данного технологического процесса, требуется построить физическую модель процесса с целью оптимального управления работой реечного толкателя. Выделим главные элементы управления в данном процессе, опишем его уравнениями и построим модель процесса с использованием программы VisSim v5.0.
Конструкция реечного толкателя
Реечный толкатель работает следующим образом: от двигателя 6 (см. рис. 1) момент передаётся на шестерню 5 и через реечную передачу 7 приводится в движение штанга толкателя 1, которая и осуществляет перемещение заготовки 8. Плавность движения толкателя обеспечивается демпфирующим устройством 4 и пружиной 3, а опорные ролики 2 поддерживают прямолинейность движения.
Таким образом, в данной схеме можно выделить следующие элементы:
1. Штанга толкателя - является рабочим органом.
2. Опорные ролики - служат для поддержания прямолинейности движения.
3. Пружина - является упругим звеном.
4. Демпфер.
5. Приводная шестерня - служит для передачи привода на рейку.
6. Двигатель - служит для передачи вращающего момента на шестерню.
7. Рейка - передаёт перемещение от шестерни к штанге толкателя.
8. Заготовка.
Рис. 1. Схема процесса перемещения заготовок
Физическая модель процесса
Для математического описания процесса необходимо построить физическую модель. В ней покажем силы, действующие на элементы конструкции реечного толкателя.
Физическая модель процесса перемещения заготовок показана на рис. 2.
Рис. 2. Физическая модель процесса перемещения заготовок
Математическая модель
Для расчёта системы автоматического управления необходимо иметь её математическое описание в виде совокупности дифференциальных уравнений. Чтобы получить эту совокупность, систему следует разбить на отдельные элементы и для каждого из них составить дифференциальное уравнение. Общее число уравнений должно быть не меньше, чем число независимых переменных, определяющих состояние системы.
Произведём разбивку системы на следующие элементы:
1 звено. Шестерня - рейка:
,
,
где
- делительный диаметр рейки,
- угол поворота,
- перемещение рейки,
- растяжение пружины.
2 звено. Пружина:
,
где
- усилие, действующее со стороны пружины,
- жесткость пружины.
3 звено. Штанга:
,
где
- результирующее усилие перемещения толкателя,
- вес штанги,
- масса штанги (1 т.).
4 звено. Демпфер.
,
где
- скорость перемещения штанги,
- коэффициент демпфирования.
Составление передаточных функций и структурной схемы
Определим передаточные функции динамических звеньев, соответствующих составленным дифференциальным уравнениям. Для этого необходимо к соответствующим дифференциальным уравнениям применить преобразование Лапласа при нулевых начальных условиях. Из полученного таким образом операторного уравнения находится передаточная функция, которая равна отношению изображения выходной величины к изображению входной величины.
Входная величина передачи - угол , выходная - перемещение . Все уравнения можно разбить на сумматоры и динамические звенья с передаточными функциями:
Соединим звенья с сумматорами и, устанавливая необходимые линии связи, составим структурную схему, которая представляет собой графический аналог исходных уравнений. Структурная схема системы показана на рис. 3.
Рис. 3. Структурная схема
Построение модели процесса с использованием VisSim v 5.0
Построенная структурная схема может быть реализована с помощью пакета VisSim v 5.0.
Рис. 4. Построение модели процесса с помощью VisSim v 5.0
Данная программа позволяет не только описать процесс работы реечного толкателя, но и оптимизировать данный процесс. На рис. 5. показаны процессы оптимизации перемещения и скорости реечного толкателя.
Рис. 5. Оптимизации перемещения и скорости реечного толкателя с помощью VisSim v 5.0
Заключение
В данной работе провели ряд технологических операций с целью получения как можно более качественной модели процесса перемещения заготовок, что позволяет сделать вывод о целесообразности использования данной программы (VisSim v5.0) практически для любого рода задач и тем самым дает возможность экономить достаточно много денежных средств на создание реальной модели процесса.
Подобные документы
Описание конструкции и назначение детали "Корпус толкателя". Выбор и расчет заготовки. Литье по выплавляемым моделям, в кокиль. Расчет количества оборудования и его загрузки. Разработка технологического процесса, маршрута механической обработки детали.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 29.04.2012Характеристика и классификация станка ЦА-2А диленно-реечного с ролико-дисковой подачей, предназначенного для продольной распиловки досок и брусков толщиной от 10 до 80 мм. Расчет сил и мощности резания, потерь мощности в элементах кинематической цепи.
курсовая работа [503,0 K], добавлен 08.05.2011Описание технологического процесса автоматизации. Выбор рода тока и типа электропривода толкателя печи. Приведение статических моментов к валу двигателя. Подбор основных элементов силовой цепи. Расчет схем пуска, торможения и переходных характеристик.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 22.03.2018Математическая модель технологического процесса работы машины непрерывного литья заготовок. Методика определения динамических характеристик и передаточных коэффициентов элементов системы. Анализ и оценка устойчивости системы автоматического регулирования.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 10.03.2010Основные процедуры и операции проектирования оптимальных параметров кулачкового механизма с поступательно движущимся роликовым толкателем. Расчет перемещения, аналогов скорости и ускорения толкателя. Виды, комплектность и оформление проектных документов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.11.2014Технологический процесс, оборудование и математическая модель объекта. Разработка структурной и функциональной схемы автоматизации, расчет и выбор исполнительных механизмов, работа принципиальной электрической схемы. Затраты на содержание механизмов.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 16.04.2012Основные понятия кибернетики и системного анализа. Элементы химико-технологической системы, иерархическая структура, математическая модель. Химическая модель в виде схемы превращений. Технологическая схема блока каталитического риформинга бензинов.
лекция [108,3 K], добавлен 13.11.2012Исследование следящей системы с сельсинным измерительным устройством, разработка функциональной и структурной схемы, составление передаточных функций элементов. Устойчивость системы после синтеза и применения последовательного корректирующего устройства.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 30.03.2009Описание конструкции, принципа действия и работы прибора, расчет и конструирование кулачкового механизма. Определение начального радиуса и профиля кулачка, расчет цилиндрической пружины толкателя. Кинематический расчет и точность червячной передачи.
курсовая работа [201,2 K], добавлен 20.10.2009Анализ и синтез автоматизированной электромеханической системы. Элементы структурной схемы. Определение передаточных функций системы. Проверка устойчивости исследуемой системы методом Гурвица и ЛАЧХ-ЛФЧХ, оценка ее быстродействия и синтез, расчет.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.05.2011
