Курсовая работа по мехатронике на тему РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Содержиние
Аннотация 5
Техническое задание 6
1.Наименование мехатронной системы и область применения. 6
1.1 Мехатронная система привода поступательного перемещения стола металлорежущего станка. 6
1.2 Характеристика среды использования: 6
1.3 Геометрические и компоновочные характеристики 7
1.4. Характеристика управления: 7
1.5. Описание нагрузки выходного механического звена (стола): 7
1.6 Внешние силы, действующие на выходное звено 7
1.7. Условия эксплуатации изделия: 8
2. Назначение изделия 8
2.1. Функции изделия: 8
2.2. Вид операций: 8
2.3. Степень специализации: 8
2.4. Содержание двигательных функций выходного звена: 8
2.5. Управление мехатронным устройством: 8
2.5.1.Автоматическое управление: 8
2.5.2. Наладочное управление: 9
2.5.3. Ручное управление (аварийный/сервисный режим): 9
2.6. Функции устройства управления: 10
2.7. Функции внешней информационной системы: 10
3. Основные технические требования к мехатронному устройству 10
3.1. Характеристики требуемых рабочих объемов: 10
3.2. Требования к качеству траекторий движения:. 10
3.3. Номинальная нагрузка на ВМЗ: . 11
3.4. Требования к точности (ключевой параметр): 11
3.5. Эксплуатационные показатели рабочего органа (стола): 11
3.6. Показатели энергопитания: 11
 
3.7. Показатели устройства управления. 12
3.7.1. Требования к технической реализации: 12
3.7.2. Требования к системе связей (интерфейсам): 12
3.8. Требования к датчикам: 12
3.8.1. Датчик положения: 12
3.8.2. Датчики конечных положений. 12
3.8.3. Датчик скорости: 12
3.9. Требования эргономики: 13
3.10. Требования безопасности: . 13
3.11. Требования надежности: 13
4. Технико-экономические показатели. 14
5. Порядок испытаний, контроля и приемки изделия 14
5.1. Функции, подлежащие испытаниям: 14
5.2. Виды испытаний: 14
5.3. Требования к условиям проведения испытаний 14
5.4. Оформление результатов испытаний 14
6. Основные технические требования к мехатронному устройству. 15
7.Описание конструкции и функционирования мехатронной системы 16
7.1 Назначение и состав МС 16
7.2 Устройство и принцип действия 17
7.3 Функционирование (последовательность работы) 18
7.4 Требования к системе управления 19
7.5 Требования к режимам работы: 20
8.Разработка алгоритма работы мехатронной системы 21
8.1 Определение режимов работы системы управления 21
8.2 Определение входных и выходных переменных 23
8.3. Содержательное описание алгоритма 24
8.3.1 Инициализация и выбор режима: 24
8.3.2 Работа в автоматическом режиме (SA_Avt = 1): 25
8.3.3 Работа в наладочном режиме (SA_Avt = 0): Условие работы: 25
8.3.4 Обработка аварийных ситуаций: Система непрерывно (в любом режиме) контролирует состояние аварийных сигналов. 25
8.4 Схема алгоритма 26
9. Выбор элементной базы системы управления 27
9.1 Общие положения 27
9.2 Выбор типа привода и управляющего контроллера 27
9.3. Выбор датчиков обратной связи и конечных выключателей 29
9.4 Подшипники ШВП (опоры) 32
9.5 Ременная передача 33
9.6 Танкетка (каретка LM-направляющих) 34
9.7 ШВП Bosch Rexroth ZEM-E-S 40×5R×3,5-5 35
9.8 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры 36
9.9. Выбор элементов пульта управления 37
9.10. Анализ возможности использования выбранных преобразователей 38
9.7. Особенности размещения и установки 38
10.Схемы МС. 40
11 Расчет узлов 41
11.1Регулятор скорости 41
11.2Регулятор тока. 41
11.3Силовой преобразователь 41
11.4 Двигатель 42
11.5 Механическая часть 43
11.6Вывод по двигателю 45
11.7 Расчет и выбор подшипников опор ШВП 46
11.8 Расчет зубчато-ременной передачи профиля AT10. 47
11.9 Расчет направляющих качения (танкеток) 49

-