智能采水分析裝置研制-機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化本科畢業(yè)論-文庫(kù)吧
2025-05-16 09:37 本頁(yè)面
【正文】 三個(gè)電機(jī)同步控制，其中兩個(gè)移動(dòng)電機(jī)上安放編碼器自動(dòng)反饋移動(dòng)信號(hào)，使天 津廣播電視大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 移動(dòng)信號(hào)更加精 準(zhǔn)。 ，這樣稱重會(huì)更加精準(zhǔn)，另外加裝測(cè)量水的體積傳感器在已知液體的比重前提下便可計(jì)算出液體的重量起到了雙向保險(xiǎn)的作用，很大程度地改善了設(shè)備本身的精度以及可靠性等。 傳動(dòng)部分由可調(diào)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由中央處理器控制，然后在行程兩端可裝上能夠起限位作用的開關(guān)設(shè)備。 ，能夠行成某種相對(duì)直接的曲線或者表格狀態(tài)趨勢(shì)的表達(dá)形式，來判斷其能夠達(dá)到的能力。 控制部分由觸屏裝置構(gòu)成，可以有選擇性的采集樣本，方便快捷，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互動(dòng)的優(yōu)越性能。 二、 智 能采水部分的制作 （一） 機(jī)械結(jié)構(gòu)與制作方案 ? 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 智能移動(dòng)、測(cè)重裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是：在移動(dòng)天車裝置總體設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)初步確定的試驗(yàn)原理和方案，確定并繪出具體的零件圖、裝配圖紙，將抽象的工作原理通過構(gòu)件、零部件的組合來實(shí)現(xiàn)，綜合考慮確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀樣式、尺寸大小、公差配合的范圍、熱效處理方案、表面狀況的同時(shí)，也考慮零件的加工和工藝方法即強(qiáng)度、剛度、精度在每一個(gè)零件相互種的重要性問題。一般情況，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地直接產(chǎn)物為技術(shù)圖紙，圖紙表達(dá)的是設(shè)計(jì)方案的一門語(yǔ)言，綜合性的技術(shù)具體化是設(shè)計(jì)上一項(xiàng)基本內(nèi)容 。本次設(shè)計(jì)采用的是自下向上設(shè)計(jì)的方法，先設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)，用UG 建模、裝配，檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)是否合理，結(jié)合老師的意見進(jìn)行修改，最終定型 ,制定加工工藝卡片，按制定的工藝加工各個(gè)零件，完成裝配工作，如圖 21 所示： 天 津廣播電視大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 21 整體三維結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 圖 1電腦 2配電箱 3導(dǎo)軌 4電機(jī) 1（實(shí)現(xiàn) X 方向的移動(dòng)） 5滑塊 6電機(jī) 2（實(shí)現(xiàn) Y 方向的移動(dòng)） 7齒輪齒條 8滑軌 9箱體 10采水裝置 11液壓密封元件 12管路 13采水箱 ? 選擇原則 ，也就是電機(jī)所稱的 “功率”，步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)區(qū)別于交流、直流的電機(jī)，他的輸出功率是可以變化的。一般情況下根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩大?。ㄅぞ兀﹣磉x擇與之匹配的電機(jī)型號(hào)，通常情況下，當(dāng)扭力在 左右的時(shí)候，選擇機(jī)身直徑或者方度（ mm）為 28mm、 35mm、 39mm、 42mm 扭力在 下，初步定為 57的，也不能排除扭力更大的情行，也有 8 1 130 等大小不同規(guī)格類型型號(hào)。 ，對(duì)于電機(jī)輸出似的轉(zhuǎn)矩來說，它與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成反比，電機(jī)在低速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，輸出的轉(zhuǎn)矩往往比再高速狀態(tài)下輸出的轉(zhuǎn)矩要小很多。 （ 空載啟動(dòng)），為選擇電機(jī)的參數(shù)依據(jù)的指標(biāo)。當(dāng)機(jī)器瞬間啟動(dòng)、停止的次數(shù)頻繁，而且轉(zhuǎn)速要求也高的情況下，我們要作以考慮。 ，在不相等的相數(shù)電機(jī)，它的工作效果也是不經(jīng)相同的，其原理為：天 津廣播電視大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 步距角越小，相數(shù)卻變多，振動(dòng)量也減小。第五，使用環(huán)境：是否需要防水、防油，在一些情況特殊場(chǎng)合下的工作。 。 ? 步進(jìn)電機(jī)特性 對(duì)于定子繞組給電的狀態(tài)每轉(zhuǎn)變一次，他的轉(zhuǎn)子也會(huì)跟著轉(zhuǎn)過一定的角，與輸入的脈沖數(shù)量成正比例關(guān)系。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢與否，是由定子繞組通電狀態(tài)的速度改變覺定的，當(dāng)加快給電狀態(tài) 的速度時(shí)，轉(zhuǎn)子上對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)速度也跟著發(fā)生變化 — 正比關(guān)系。 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向跟定子通電順序一致，有自鎖能力，當(dāng)定子通電狀態(tài)不變時(shí)，其電機(jī)位置是停留不變的。 步距角、定子、相數(shù)、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、通電狀態(tài)滿足下面關(guān)系： mzka?360? m相數(shù)， 步距角， z轉(zhuǎn)子上的齒數(shù)， k為通電方式。 ? 電機(jī)的計(jì)算選擇 本設(shè)計(jì)預(yù)將 X、 Y 方向的進(jìn)給采用相同型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)對(duì)其設(shè)備進(jìn)行動(dòng)力的輸送，可以排除一些干擾因素，比如，兩個(gè)電機(jī)的功率大小導(dǎo)致 X、 Y 方向的進(jìn)給不能以相 同的速度運(yùn)動(dòng)； Z 軸電機(jī)采用伸縮電機(jī)，推動(dòng)水箱底部開關(guān)，實(shí)現(xiàn)水箱自動(dòng)排水的功能。電機(jī)通過靜轉(zhuǎn)矩、步距角（涉及相數(shù)）、電流等參數(shù)構(gòu)成。一般情況之下，我們要根據(jù)三大要素一一逐步的確定，通過這些參數(shù)的查對(duì)有關(guān)電機(jī)規(guī)格表，確定電機(jī)規(guī)格型號(hào)。 步距角由與它聯(lián)接的負(fù)載決定 — 是將負(fù)載的分辨率（最?。┺D(zhuǎn)換到電機(jī)軸，計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)角度。注意的是步距角應(yīng)不大于此時(shí)的角度值。市場(chǎng)現(xiàn)有電機(jī)的步距角有以下幾種規(guī)格： ? / ? （五相電機(jī)） ? / ? （二和四相電機(jī)） ? / ?3 （三相電機(jī)）等。在這里設(shè)計(jì)選用步距角為 ? 的直流步進(jìn)電機(jī)。 步電機(jī)的動(dòng)力矩在短時(shí)間內(nèi)難以定下來，通常第一步計(jì)算它的靜力矩?cái)?shù)值。靜力矩的依據(jù)源于載荷，也就是所說的負(fù)載（慣性、摩擦二種類型）。兩者不可單獨(dú)存在，天 津廣播電視大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 直起時(shí)（一般由低速）時(shí)以二種負(fù)載的均勻性作為參考，準(zhǔn)備加速起動(dòng)時(shí)要以慣性負(fù)載為主，穩(wěn)定的速度過程中摩擦負(fù)載是考慮范疇。一般地，靜力矩為摩擦負(fù)載的（ 2～3）倍，在定下靜力矩確定的情況下，相應(yīng)的也就知道了電機(jī)機(jī)座長(zhǎng)度規(guī)格以及整個(gè)電機(jī)型號(hào)。 本裝置一般為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) ,屬于載荷不變的變化，所以采用直流低壓電源對(duì)其進(jìn)行電力供 電。 水箱質(zhì)量 M=5kg，螺距 mmBP 2? ,絲桿傳動(dòng)比 i=1, 效率 ?? ,在垂直方向的力矩 : )( 25212LT MNiBPM ?????? ?????? ?? 折算到電機(jī)軸上 ???? imgDLT 得 D= 實(shí)際當(dāng)中太小 ,圓整取為D=8mm。則有電機(jī)功率數(shù)據(jù)如表 21 所示。 同時(shí)結(jié)合圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍為（ 3～ 5），總傳動(dòng)比范圍為（ 9～ 25），綜合以上述參數(shù)，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為在（ ～ ） r/min 職中；綜合考慮以上參數(shù)因素，決定采用兩相四線 42BYGH403AA混合式直流步進(jìn)電機(jī)，其信息參數(shù)如下表 22所示。 表 21 電機(jī)功率數(shù)據(jù) 公式 值 輸出轉(zhuǎn)速 D vwn ?4106?? m i n/ rwn ???? 輸出功率 1000wVwFwP ? kwwP ????? 傳動(dòng)系 2221 ??? ?? ???? 天 津廣播電視大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 表 22 電機(jī)參數(shù)信息表 注： 42 為機(jī)座尺寸、 BYG 為混合式名稱、 4兩相 4 線 ,其電機(jī)實(shí)體如圖 22： 圖 22 電機(jī)實(shí)體圖 電機(jī)二維尺寸結(jié)構(gòu)，如圖 23 所示 : 統(tǒng)效率 實(shí)際輸出功率 ?/wPdP ? kwdP ?
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