2.3 Конструкции электрических исполнительных механизмов
3. Гидравлические исполнительные механизмы
3.1 Общие сведения
3.2 Классификация
3.4 Конструкции гидравлических исполнительных механизмов
4. Пневматические исполнительные механизмы
4.1Общие сведения
4.2 Классификация
4.3 Конструкции пневматических исполнительных механизмов
5. Лабораторная работа
Заключение
Литература
Введение
В современной жизни человека механизмы и машины играют важную роль. Они широко применяются в народном хозяйстве, промышленности, сельском хозяйстве, специальных областях техники, медицине, космической промышленности, быту и т.д.
С каждым днем увеличивается потребность в машинах и механизмах для многих устройств автоматики, телемеханики, связи, промышленной электроники, счетно-решающей и измерительной техники, предметов повседневного спроса.
В автоматических линиях, в промышленных работах, в приборах измерения и управления применяется большое число управляемых и неуправляемых исполнительных механизмов.
1. Классификация исполнительных механизмов
Исполнительный механизм - 1) устройство, выполняющее непосредственно требуемую технологическую операцию;
2) механизм автоматической системы регулирования, осуществляющий в соответствии с сигналами механическое воздействие на объект регулирования.
Исполнительные механизмы, применяемые в системах автоматически, очень разнообразны. Классификация производится в первую очередь по виду энергии, создающей усилие (момент) перемещения регулирующего органа. Соответственно, исполнительные механизмы бывают пневматические, гидравлические и электрические, механические и комбинированные.
По конструкции различают электродвигательные, электронные, электромагнитные, поршневые, мембранные и комбинированные исполнительные механизмы.
В пневматических исполнительных механизмах усилие перемещения создается за счет давления сжатого воздуха на мембрану, поршень или сильфон; давление обычно не превышает 10і кПа. В гидравлических исполнительных механизмах усилие перемещения создается за счет давления жидкости на мембрану, поршень или лопасть; давление жидкости в них находится в пределах (2,5 - 20) 10і кПа.
Отдельный подкласс гидравлических исполнительных механизмов составляют исполнительные механизмы с гидромуфтами.
Пневматические и гидравлические мембранные и поршневые исполнительные механизмы подразделяются на пружинные и беспружинные В пружинных исполнительных механизмах усилие перемещения в одном направлении создается давлением в рабочей полости исполнительного механизма, а в обратном направлении - силой упругости сжатой пружины. В беспружинных исполнительных механизмах усилие перемещения в обоих направлениях создается перепадом давления на рабочем органе механизма.
По характеру движения выходного элемента большинство исполнительных механизмов подразделяются на: прямоходные с поступательным движением выходного элемента, поворотные с вращательным движением до 360° (многооборотные).
Управление исполнительными механизмами осуществляется, как правило, через усилители мощности. Помимо того, непосредственно к исполнительным механизмам может подводиться энергия от дополнительного источника, т.е. используются одновременно два вида энергии: электропневматические, электрогидравлические и пневмогидравлические. Вид энергии управляющего сигнала может отличаться от вида энергии, создающей усилие перемещения.
В электрических системах автоматизации и управления наиболее широко применяются электродвигательные (электромашинные) и электромагнитные исполнительные механизмы. Основным элементом электромашинного исполнительного механизма является электрический двигатель постоянного или переменного тока. Такие исполнительные механизмы обычно называют электроприводами, т.к согласно ГОСТ электропривод - это электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, электрического преобразовательного, механического передаточного, управляющего и измерительного устройств, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управлении этим движением. Электромагнитные ИМ дискретного действия выполняются в основном на базе электромагнитов постоянного и переменного тока и постоянных магнитов. Жесткое и упругое соединение узлов систем осуществляют различного рода электромагнитные муфты.
ИМ должны удовлетворять следующим требованиям:
мощность их должна превосходить мощность, необходимую для приведения в движение объекта управления или его органов во всех режимах работы;
статические характеристики исполнительных механизмов должны быть по возможности линейными и иметь минимальные зоны нечувствительности (зоной нечувствительности называется зона, в пределах которой изменение управляющего сигнала не вызывает перемещение управляемого объекта или его органов);
как наиболее мощные функциональные звенья автоматических систем регулирования должны обладать достаточным быстродействием;
регулирование выходной величины должно быть по возможности простым и экономичным;
должны иметь малую мощность управления.
В качестве исполнительных механизмов в системах автоматики в основном применяются мощные электромагнитные реле, электромагниты, электродвигатели постоянного тока, двухфазные электродвигатели переменного тока, электромагнитные муфты, мембранные и поршневые, гидравлические и пневматические двигатели и др.
2. Электрические исполнительные механизмы
2.1 Общие сведения
Электрическими исполнительными (управляемыми) двигателями автоматических систем называют двигатели, предназначенные для преобразования электрического сигнала в угол поворота или частоту вращения (или перемещения) вала. Такие механизмы, преобразуют энергию электрического тока в механическую энергию с целью воздействия на объект управления или его органы.
Исполнительные механизмы представляют собой электроприводы, предназначенные для перемещения регулирующих органов в системах дистанционного и автоматического управления. В настоящее время наибольшее распространение получили асинхронные двухфазные исполнительные двигатели, исполнительные двигатели постоянного тока с независимым возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов, шаговые двигатели.
Эти двигатели предназначены для различных функциональных преобразований. В зависимости от устройства они могут работать либо в режиме непрерывного вращения (перемещения), либо в шаговом режиме.
Электрические микродвигатели постоянного и переменного тока, применяемые в системах автоматики, вычислительной техники и др., имеют номинальную механическую мощность от сотых долей ватта примерно до 750 Вт.
Требования, предъявляемые к исполнительным двигателя, вытекают из специфических условий работы исполнительных двигателей в устройствах автоматики. Основные из них:
высокое быстродействие (малая инерционность);
возможность регулирования частоты вращения исполнительного двигателя в широком диапазоне;
отсутствие самохода (явление самохода состоит в том, что двигатель продолжает развивать вращающий момент и его ротор продолжает вращаться при сигнале управления);
высокая линейность регулировочных и механических характеристик и обеспечение устойчивости работы во всем рабочем диапазоне угловых скоростей;
малый момент трения (малое напряжение трогания).
малая мощность управления при значительной механической мощности на валу (требование вызвано ограниченной мощностью источников сигнала управления, в основном электронных).
Немаловажным для исполнительных двигателей являются и такие параметры, как пусковой момент, габариты, масса; КПД и cosц имеют второстепенное значение. Когда требуется строго постоянная частота вращения, используются синхронные двигатели.
К основным элементам электрических исполнительных механизмов относятся:
электродвигатель;
редуктор, понижающий число оборотов;
выходное устройство для механического сочленения с регулирующим органом;
дополнительные устройства, обеспечивающие остановку механизма в крайних положениях.
Выходные устройства электрических исполнительных механизмов выполняются так, чтобы осуществить вращательное или прямолинейное движение.
Исполнительные механизмы рассчитаны для работы при температуре окружающей среды от - 30 до +60°С и относительной влажности 30 - 80% (по договоренности с заводом возможно исполнение на диапазон (-50) - (+50) °С). Механизмы имеют пылебрызгозащитное исполнение.
2.2 Классификация
Электрические исполнительные механизмы делятся на электромагнитные и электродвигательные. К электромагнитным исполнительным относятся реле, контакторы, электромагниты, электромагнитные вентили и клапаны, электромагнитные муфты.
Основными видами электрических двигателей, изготавливаемых промышленностью являются: синхронные, асинхронные с короткозамкнутым или фазным ротором и электродвигатели постоянного тока с независимым, сериесным или смешанным возбуждением, а также некоторые виды специальных электродвигателей: коллекторные электродвигатели переменного тока, электродвигатели с постоянными магнитами и др. (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Классификация микромашин общего применения
В зависимости от режима и условий работы изготовляются электродвигатели: для длительного и повторно-кратковременного режимов работы; для эксплуатации в нормальной и взрывоопасной среде; открытого, защищенного или закрытого исполнения; для работы в условиях тропического климата и в условиях крайнего севера; горизонтальные, вертикальные, встроенные и др.
Механизмы с вращающимися выходными устройствами подразделяются на однооборотные, у которых угол поворота выходного вала менее или равен 360°, и многооборотные, у которых выходной вал совершает более одного оборота.
Технические характеристики однооборотных исполнительных механизмов приведены в таблице 1и 2.
Таблица 1 - Технические характеристики однооборотных исполнительных механизмов
Тип исполнительного механизма
Тип сервопривода
Номинальный крутящий момент на выходном валу в кгс · м
Время поворота выходного вала на 90є в с.
Масса в кг.
Бесконтактное управление
Контактное управление
МЭОБ-25/100-1
МЭОБ-25/40-1
МЭОБ-63/100-1
МЭОБ-Л-63|100-1
МЭОК-25/100-1
МЭОК-25/40-1
МЭОК-63/100-1
МЭОК-Л-6/100-1
РМ
РМБ
РБ
РБЛ
25
25
63 - 100
63 - 100
100
40
100
100
46
46
123
123
Таблица 2 - Технические характеристики однооборотных исполнительных механизмов
тип
Номинальный момент на выходном валу в кг • м
Время одного оборота выходного вала в с.
Максимальный рабочий угол поворота выходного вала в…є
Напряжение питания в В при частоте 50 ГЦ.
Потребляемая мощность в В • А
Габаритные размеры в мм
Вид управления
Масса в кг
ДР-М
1*
10; 30;
60; 90;
120
180**
220
50
240Ч122Ч285
Контактное
6
ДР-1М
240Ч122Ч180
5
ПР-М
Любой в пределах 180**
230Ч122Ч285
6,5
ПР-1М
230Ч122Ч180
5
ИМ-2/120
2
120
120
30
243Ч228Ч210
8
ИМТМ-4/2,5
4
2,5
350
220/380
270
450Ч200Ч220
16
МЭК-10К/120
10
120
90; 270
127; 220
180
335Ч320Ч435
35
МЭК-10К/360
360
МЭО-25/40К-68
25
40
90; 240
220/380
430
490Ч495Ч465
95
МЭО-63/40-68
63
510
635Ч575Ч535
155
МЭО-63/100-К-68
100
430
635Ч575Ч535
95
МЭО-63/250К-68
250
МЭО-160/100К-68
160
100
510
635Ч575Ч535
155
МЭО-160/40К-68
40
1100
МЭО-400/100К
400
100
750
770Ч640Ч615
270
МЭО-400/250К
250
400
МЭО-1000/250К
1000
750
980Ч670Ч50
530
МЭО-0,25
0,25
100; 250
180***
220
1
116Ч120Ч164
Бесконтактное или контактное
4,3
МЭО-0,63
0,63
180
1
МЭО-1,6/40
1,6
40
90; 240
23
234Ч234Ч213
11
МЭО-4/100
4
100
МЭО-4/40-68
40
65
370Ч300Ч325
26
МЭО-10/40-68
10
117
370Ч360Ч325
30
МЭО-10/100-68
100
64
370Ч300Ч325
26
МЭК-10Б/120
120
110
160
335Ч320Ч435
35
МЭО-10/250-68
250
220
86
370Ч300Ч325
26
МЭК-10Б/360
10
360
90; 140
110
160
335Ч320Ч435
35
МЭО-25/40-68
25
40
220
320
490Ч495Ч465
95
МЭО-25/100
100
117
370Ч360Ч325
30
МЭО-25/250
250
64
370Ч300Ч325
26
МЭО-63/40-68
63
40
585
635Ч575Ч535
180
МЭО-63/100-68
100
320
635Ч575Ч535
95
МЭО-63/250-68
250
120
90
МЭО-160/100-68
160
100
585
635Ч575Ч535
185
МЭО-160/250-68
250
270
170
МЭО-400/250
400
250
450
855Ч640Ч615
285
*Момент, соответствующий повороту вала на 180° за 30 с.
** Поступательное движение штока ДР-М составляет 19 мм, в ПР-М - 20 мм.
*** Полный ход прямоходной приставки 28 мм.
Электромагнитные исполнительные механизмы, основным элементом которых является электромагнитный привод, как правило, используются для поступательного перемещения органов управления, а электрические двигатели - для поворотного.
Электрические микродвигатели постоянного тока по конструкции и принципу действия подразделяют на коллекторные и бесконтактные, не имеющие скользящего контакта коллектор - щетки.
Коллекторные микродвигатели по конструкции якоря подразделяют на три типа: с барабанным якорем, с полым немагнитным якорем и с дисковым якорем.
Коллекторные микродвигатели с барабанным якорем бывают как постоянного тока, так и универсальные, т.е. способные работать от сети как постоянного, так и переменного тока. Последние используются только в качестве вспомогательных микродвигателей.
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.