Учебное пособие Харьков 014 удк
жүктеу/скачать 23,07 Mb. Pdf көрінісі
|
|
5.8 Интеграция мехатронных модулей Конструкция современных мехатронных систем основана на модульных принципах и технологиях. Мехатронные модули (ММ) служат в качестве конструктивной основы при компоновке много- мерных мехатронных машин и комплексов. Мехатронный модуль – это функционально и конструктивно самостоятельное изделие для реализации движений с взаимопроник- новением и синергетической аппаратно-программной интеграцией составляющих его элементов, имеющих различную физическую природу. К элементам различной физической природы относят механи- ческие (преобразователи движения, трансмиссии, звенья), электро- технические (двигатели, тормоза, муфты), электронные (электронные блоки и микропроцессоры) и информационные (датчики информа- ции) элементы. Классификация мехатронных модулей по конструк- тивным признакам представлена на рис. 5.1. Рассмотрим более подробно мехатронные модули, в зависимос- ти от уровня их интеграции. 5.8.1 Модули движения Модуль движения (МД) – конструктивно и функционально самостоятельное изделие, включающее в себя механическую (гидрав- лическую, пневматическую) и электротехническую части, которое 173 можно использовать индивидуально и в различных комбинациях с другими модулями. Главным отличительным признаком МД от общепромыш- ленного привода является использование вала двигателя в качестве одного из элементов механического преобразователя движения. При- мерами МД являются мотор-редукторы, мотор-колесо, мотор-бара- бан, электрошпиндель. В 1927 г. фирмой «Бауэр» была разработана принципиально новая конструкция – мотор-редуктор, объединившая в один компактный конструкционный модуль электродвигатель и механический преобра- зователь движения (редуктор) и получившая в настоящее время широкое распространение. С тех пор появилась огромная гамма различ- ных мотор-редукторов для различных условий применения, которые позволяют найти оптимальное решение в каждом конкретном случае. Конструктивное объединение электродвигателя и преобразова- теля движения в единый компактный электропривод – мотор-редук- тор имеет ряд преимуществ по сравнению с устаревшей системой соединения электродвигателя и преобразователя движения через муфту. Это и значительное сокращение габаритных размеров, суще- ственное уменьшение количества присоединительных деталей, и затрат на установку, отладку и запуск. Таким образом, мотор-редук- тор является в настоящее время одним из наиболее распространен- ных видов электропривода. Мотор-редукторы при необходимости снабжают фотоимпульсными датчиками, резольверами и тормозами. Мотор-редуктор (рис. 5.30) состоит из двух основных элемен- тов: электродвигателя M и преобразователя движения (редуктора) 2, имеющего стыковочную поверхность 3 с отверстиями для крепления к ней электродвигателя винтами и болтами 4. При объединении электродвигателя и редуктора в единый конструктивный модуль вал 5 электродвигателя вставляют во входной полый вал 6 редуктора и закрепляют шпонкой 7. В мотор-редукторах в качестве электродвигателей наиболее часто используют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и регулируемым преобразователем частоты вращения вала, однофазные двигатели и двигатели постоянного тока, а также шаго- вые двигатели. В качестве механических преобразователей движения используют зубчатые цилиндрические и конические червячные, планетарные, волновые, винтовые, прецизионные шарико- и ролико- винтовые передачи с короткими и длинными резьбовыми роликами. 174 Рис. 5.30. Цилиндрический мотор-редуктор ОАО «Электропривод» разрабатывает и изготавливает, электро- механизмы вращательного и поступательного движения, которые отличаются наименьшими массогабаритными показателями и высо- кой степенью надежности, предназначенные для авиационной техни- ки, атомных электростанций, нефтегазового комплекса и других отраслей промышленности. Электромеханизмы по типу движения выходного звена делятся на две группы: с вращательным движением выходного вала и посту- пательным движением выходного штока. Среди однодвигательных электромеханизмов общего применен- ия рассмотрим электромеханизм МРС-1, предназначенный для регулирования по росту сидения катапультных кресел летчиков. В нем применен вентильный электродвигатель мощностью 50 Вт со встроенным малогабаритным модулем управления. Основные технические характеристики электромеханизма: – напряжение питания постоянного тока – 27 В; – нагрузочный противодействующий момент – 5,9 Н·м; – частота вращения выходного вала – 60 об/мин; – масса – 2 кг; – режим работы – повторно-кратковременный. Для привода наземной запорно-регулирующей арматуры разра- ботаны электромеханизмы МВ10Д1,5 и МВ25ТД1,5 с электро- питанием от промышленной 3-х фазной сети. 175 Электромеханизмы имеют встроенные регулируемые концевые выключатели и сигнализацию крайних положений выходного вала, защиту от перегрузок с сигнализацией, визуальную сигнализацию текущего положения выходного вала, встроенный потенциометри- ческий датчик обратной связи и безопасный ручной привод для поворота выходного вала в обесточенном состоянии электромеха- низма. Основные технические характеристики электромеханизма МВ25ТД1,5: – напряжение питания, 220/380 В, частота 50 Гц; – номинальный нагрузочный момент на валу – 250 Н·м; – момент срабатывания муфты ограничения нагрузочного мо- мента – 320-500 Н·м; – диапазон регулирования угла поворота выходного вала, 36- 180 град; – частота вращения при номинальном нагрузочном моменте – 1,5 об/мин; – масса – 10 кг; – габариты – 245 × 248 × 270 мм; – диапазон рабочей температуры –60…+50 °С. жүктеу/скачать 23,07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|