Повышение эффективности систем автоматического управления гидрофицированным технологическим оборудованием

• Автор: Голубовский, Виталий Вадимович
• Шифр специальности: 05.13.06, 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 264 с.

ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОФИЦИРОВАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ
1.1 Состояние вопроса использования систем автоматического управления в технологическом оборудовании

1.2 Системы автомэтического управления

гидрофицированным технологическим оборудованием.

1.3 Измерительные преобразователи ускорений

1.4 Цель и задачи исследований.

2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДИК РАСЧЕТА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УСКОРЕНИЙ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Обоснование выбора технического решения измерительного преобразователя ускорений

типа соплозаслонка и варианты его реализации.

2.1.1 Измерительный преобразователь линейных

ускорений опытная конструкция
2.1.2 Измерительный преобразователь линейных ускорений с магнитным подвесом инерционной заслонки.
2.1.3 Инерционный измерительный преобразователь
угловых ускорений
2.2 Разработка методик расчета статических характеристик измерительного преобразователя ускорений типа соплозаслонка
2.2.1 Расходная характеристика сопла с заслонкой, как гидравлического элемента.
2.2.2 Расходная характеристика дросселя с постоянным проходным сечением.
2.2.3 Определение регулировочных характеристик измерительного преобразователя ускорений.
2.2.4 Определение гидродинамических сил, действующих
на заслонку
2.2.5 Коэффициенты усиления по давлению и по
расходу
2.2.6 Обобщенная регулировочная характеристика измерительного преобразователя соплозаслонка
2.2.7 Определение КПД измерительного преобразователя ускорений
2.2.8 Статическая характеристика измерительного преобразователя
2.3 Определение динамических характеристик измерительного преобразователя ускорений.
2.4 Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УСКОРЕНИЙ
3.1 Методики проведения испытаний и экспериментальное оборудование
3 .2 Статические характеристики опытного образца измерительного преобразователя ускорений
3.2.1 Расходная характеристика сопла с заслонкой, как гидравлического элемента.
3.2.2 Расходная характеристика дросселя с постоянным проходным сечением.
3.2.3 Регулировочные характеристики измерительного преобразователя ускорений
3.2.4 Определение гидродинамических сил, действующих на заслонку измерительного
преобразователя
3.3 Статическая и динамическая характеристики измерительного преобразователя ускорений
3.4 Выводы
4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОФИЦИРОВАННЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ
4.1 Обоснование выбора структуры системы автоматического управления гидравлическими приводами.
4.2 Анализ устойчивости и качества работы системы автоматического управления.
4.2.1 Определение переходной функции четырехщелевого дросселирующего гидрораспределителя управляющего золотника
4.2.2 Определение переходной функции силового
цилиндра.
4.2.3 Система автоматического управления
приводами технологического оборудования
4.2.4 Выбор параметров настройки системы.
4.3 Экспериментальное определение характеристик гидравлической системы автоматического управления
приводом поступательного движения.
4.4 Выводы
5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССАХ ПРИ СБОРКЕ СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ
5.1 Технологические и физикомеханические особенности
процесса сборки соединений с натягом
5.2 Определение технологических режимов сборочного
процесса
5.3 Определение параметров настройки гидравлической
системы автоматического управления
5.4 Выводы
ВЫ ВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


После пуска электродвигателя 1 водило 9 дифференциала сместит входное звено гидроусилителя вправо при этом выходное звено гидроусилителя также переместится вправо и максимально откроет дроссель . С момента, когда водило встанет в упор, начинается пробуксовка фрикционной муфты 4. Во время холостого хода подвижной траверсы, осуществляемого с большой скоростью под действием жидкости, поступающей в рабочий цилиндр пресса из наполнителя через открытый наполнительный клапан, рейка 6 через шестерни 7 и 2 перемещает дроссель в положение полного закрытия, т. В момент, когда водило 9 достигнет левого упора, вновь начинается пробуксовка фрикционной муфты, однако в противоположном направлении. После окончания холостого хода в дроссель через главный распределитель поступает жидкость, но прессование не может начаться, т. Прессование начнется с того момента, когда электродвигатель 1 произведет перемещение дросселя вправо. Если на валу обратной связи скорость вращения становится меньше, чем на входном валу дифференциала, то водило 9 поворачивается в сторону, соответствующую открытию дросселя при этом скорость рабочего хода вновь приходит в соответствие с задаваемой. При увеличении скорости подвижной траверсы сверх заданной, водило 9 поворачивается в сторону, соответствующую закрытию дросселя, т. Параметры электрической части устройства позволяют задавать скорость движения подвижной траверсы в пределах от 0,5 до ммс, что вполне достаточно для прессования алюминиевых сплавов различных марок. Недостатками данной системы управления являются низкие чувствительность и быстродействие. Эти недостатки обусловлены наличием люфтов в механических передачах. Все это приводит к снижению качества соединения собираемых изделий. К достоинствам системы можно отнести простоту конструкции жесткие кинематические связи и возможность применения для модернизации существующего оборудования, а также использование одного вида энергии сигнала управления механической. На рис. Управляющим воздействием является усилие запрессовки Р, а регулируемым параметром скорость V относительного перемещения вала и втулки. В момент возрастания усилия запрессовки электрический сигнал с датчика усилия запрессовки ДУ поступает на усилитель У и далее на сравнивающее устройство СУ1. Здесь сигнал датчика сравнивается с опорным или базовым сигналом блока ЗУ1. Опорный сигнал соответствует усилию пресса при упоре пунсона в стол. Рис. СУ2, где сравнивается с базовым сигналом, поступающим из блока ЗУ2. В случае, если усилие сборки больше допустимого допустимое усилие соответствует уровню сигнала ЗУ2, электрический сигнал поступает в блок У У Г, включается генератор ультразвуковых колебаний УЗГ, связанный с исполнительным механизмом ИМ. Таким образом, в систему Пресс вал втулка подводится энергия ультразвуковых колебаний, обеспечивающая возрастание скорости сборки. Так как усилие запрессовки при этом снижается, датчик ДУ вырабатывает сигнал меньший, чем это нужно для включения УЗГ, в результате чего УУГ отключает генератор УЗГ. После завершения сборки соединения сборочное усилие резко возрастает, соответствующий сигнал, усиленный усилителем У поступает на СУ1, где сравнивается с базовым сигналом, поступающим от ЗУ1. Блок управления УП вырабатывает сигнал отключения пресса. Таким образом, управляя усилием запрессовки можно обеспечить плавность сборочного процесса. Недостатками данной САУ является использование большого количества управляющей аппаратуры, что ведет к повышению энергозатрат, стоимости САУ и снижению ее надежности. К достоинствам можно отнести высокую чувствительность и быстродействие системы, а также возможность использования при модернизации существующего оборудования. На рис. С датчика Д, индуктивного типа, на схему сравнения СС1 непрерывно поступает информация о величине сборочного усилия на основе данных о значениях упругого перемещения гу отжатия устанавливаемой детали и сигнал и2, соответствующий заданной величине отжатия. Сигнал рассогласования и3 усиливается до и4 и подается через ограничитель скорости ОС на электромеханический преобразователь следящего золотника СЗ.