【正文】 面之間的夾角以 65186。 為了使儀表顯示的信息能有效地傳達給人 ,儀表往往以某種方式布置在一定的空間中 ,并與觀察者形成一定的幾何關(guān)系 ,這種幾何關(guān)系應該 保證每個儀表都處于最佳觀察范圍內(nèi) ,并做到等視距。 為了保證工作效率和減少人體疲勞，面板的設(shè)計原則應該盡可能地讓操作者不轉(zhuǎn)動頭部和眼睛，更不必移動操作工作位置，便可方便地操作，并可從顯示器上獲取全部信息。 工作臺的形式確定后，面板上的顯示器和控制元件的合理布局就成了關(guān)鍵問題。水電阻恒功率控制臺需人工長時間操作，故在設(shè)計時應使人與儀表面板間有舒適的工作角度，兼顧到人在 精神狀態(tài)好與疲勞時均能有效、正確的進行工作，設(shè)計時采用儀表面板與地面成 70176。 ， 不低于視水平線45176。 儀表面板的區(qū)域劃分以及其空間分布 在日常生活和工作中 ,人們都有這樣的經(jīng)驗 ,當觀察一個物體的時候 ,被視物在矢狀面內(nèi)與眼睛所處的角度不同的時候 ,觀察效果是不同的 ,其中的關(guān)鍵就在于有一個最佳觀察角的問題。 但認讀速度慢，誤讀率高。 ：它是用模擬量來顯示機器有關(guān)參數(shù)和狀態(tài)的視覺顯示裝置。 儀表是顯示裝置中用的最多的一類視覺顯示器，按其認讀特征分為兩大類： a．數(shù)字式顯示儀器：它直接用數(shù)碼來顯示有關(guān)的參數(shù)或工作狀態(tài)的位置，特點是顯示簡單，準確，可以顯示各種參數(shù)和狀態(tài)的具體數(shù)值。 由于在實驗中我們只用到五種儀表，和較少的 控制按鈕和信號燈。如圖 c. 折彎型。此種形式視覺條件較好，但結(jié)構(gòu)安裝較復雜。適用于顯示儀表較直線小的小型控制室。由這一原則出發(fā)，根據(jù)儀表數(shù)量和控制室容量可選擇以下三 種儀表面板形式 a. 直線型。對于儀表面板的設(shè)計，主要包括儀表板的形式、空間位置和儀表的排列布置。 圖 3－ 7限位開關(guān) 如圖，當極板上升或下降到最大行程時，就會撞到橫梁上或水槽底部的限位開關(guān)，使之閉合，通過一組連動開關(guān)從而斷開控制 回路，使電機停止。設(shè)計中行程開關(guān)采用的是 UQK03 浮球磁性開關(guān) ，它能對液體的液位進行準確的監(jiān)測和控制。 自 動控制需要在最低水位的高度安裝一個行程開關(guān)。由此可見，進水裝置需要有自動和手動雙重控制的功能。進水裝置應該具有自動控制的功能，自動裝置可以準確判斷水面高度是否高于最低水位，不會出現(xiàn)人工判斷所帶來的誤差。為了保證極板之間的導電水電阻的截面積不受到影響，則必須限定一個最低水位，這個水位高 于極板之間的導電水電阻的水面高度。 2digit。 設(shè)計采用的熱電阻是溫度傳感器 DP3T200P， 主要參數(shù)如下 : 三位半數(shù)顯方式； 測量范圍： 100. m； 測量精度：177。c～ 100186。 熱電傳感器能將溫度的變化變換為電動勢或電阻的變化，主要有下列三種 : ① 熱電偶 ② 熱電阻 ③ 熱敏電阻。傳感器的選用主要根據(jù)檢測物理量的種類和傳感器的性能指標來確定。當按下按鈕 SB1 時，水泵電動機停止轉(zhuǎn)動，停止抽水。 設(shè)計中采用了本體水循環(huán)原理，就是利用一個水泵，將水阻槽下面低溫的水與表面高溫水進行互換，達到穩(wěn)定水溫的目的。但這種方法不 。所以我們需要對水溫進行控制。這樣 會影響到儀表測量的準確性。當水溫達到一定的高溫時 ,水中會出現(xiàn)大量的氣泡， 引起水面的波動， 導致電阻率的不穩(wěn)定。水的電阻率決定了實驗裝置的性能。 為了保持水的電阻率有一個穩(wěn)定的值， 就需要使水的溫度保持穩(wěn)定。 圖 3－ 3（ c）復式按鈕和觸點聯(lián)鎖 對水溫的控制 測功裝置平均水溫為 6O℃左右，出水溫度小于 8O℃為宜 。 控制原理圖如下 13 圖 3－ 3（ b）輔助觸頭作聯(lián)鎖 ，當電動機正轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)按鈕 SB1,SB1 閉合，此時它的常閉觸頭段開， KM2 就處 在段電狀態(tài)下，正轉(zhuǎn)接觸器 KM1 工作，輔助觸頭閉合，形成自鎖；當需要反轉(zhuǎn)時，只要按下反轉(zhuǎn)開關(guān) SB2就可以實現(xiàn)。當正轉(zhuǎn)時，按下 SB2， KM1 的線圈通電并動作，電機正向啟動運行， KM1 的一隊自鎖觸頭閉和形成自鎖支路，另一隊聯(lián)鎖觸頭斷開；若電機由正向轉(zhuǎn)為反向時，首先要按下 SB1， KM1 的線圈斷電，恢復常態(tài)，電 機斷電停轉(zhuǎn)，再按下SB3,KM2 的線圈通電， KM2 的主觸頭閉合，電機反向運行，同時 KM2 自鎖觸頭閉合，KM2 聯(lián)鎖觸頭段開。 是最簡單的控制， SB2 閉合， KM1 線圈通電輔助觸頭 KM1 閉合，形成自鎖回路，送開 SB2，電機仍然處于工作狀態(tài)；此時若誤將 SB3按下，那么線圈 KM2 也將處于通電狀態(tài)，那么在主電路中，將產(chǎn)生短路故障。電機正轉(zhuǎn)，極板下降；電機反轉(zhuǎn)，極板上升。它的特點結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用方便。 選擇適當型號的熱繼電器可以保護電動機使之免受長期過載的危害。熱繼電器是利用 12 電流的熱效應原理來工作的保護電器，它在電路中是做三相交流電動機的過載保護用的，但須指出的是，由于熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性，在熱電路中不能做瞬時過載保護，但不能做短路保護。因此凡電動機長期運行時，都需要對其過載提供保護裝置。若過載不太大，時間較短，只要電動機繞組不超過允許溫度，這種過載是允許的。因為只有按起動按鈕 SB 時電動機才運轉(zhuǎn)，松手不按 SB 就停轉(zhuǎn)，所以能對電動機起到點動控制。按下起動按鈕SB，交流接觸器 KM 線圈通電， KM 的銜鐵吸合，帶動它的三副常開，主觸頭 KM 閉合，電動機接通電源運轉(zhuǎn)。 11 3．電氣控制回路設(shè)計 傳動用電機控制極板的升降，為了使極板能夠?qū)崿F(xiàn)升降兩方向的運動，電機必須具 備正、反轉(zhuǎn)的功能，當我們按下電機就帶動極板做升或降的運動，為了方便操作，我們還可以利用接觸器輔助常開觸點構(gòu)成自鎖結(jié)構(gòu)，就可以保證在松開按鈕時電機能夠持續(xù)工作；同時為了防止極板的運動超出極限位置，所以還應該有一對限位開關(guān)；如果需要將極板調(diào)整到指定位置時，以上那種連動方式是難以實現(xiàn)的，因此還需要電機的點動控制，即點一下，動一下；此外在電機工作中還可能出現(xiàn)過載負荷的情況，造成 異?；蚬收隙鴮е码姍C損壞，嚴重時會造成重大事故，因此 電機的保護也是必不可少的。螺旋槽有標準槽和深槽兩種形式，設(shè)計采用標準槽，它的槽距比深槽短，其卷筒的工作長度比深槽的短，結(jié)構(gòu)緊湊。 設(shè)計采用單層卷繞卷筒，用灰鑄鐵鑄造。卷筒有單層卷繞和多層卷繞之分。 根據(jù)額定功率轉(zhuǎn)速及工作條件選 擇三相異步電動機為： Y90L 型 技術(shù)參數(shù)為： 額定功率： Kw 滿載功率： 910r/m 10 傳動部件的設(shè)計與選擇 一．減速器 在傳動裝置中，減速器是裝置中的重要部件之一，其傳動性能、特點直接影響到整個升降裝置的性能，而且減速器生產(chǎn)成本較高，為此合理的選擇減速器，對降低生產(chǎn)成本和提高效率有很大的影響。常用的 Y系列三相異步電動機為全封閉自扇式籠型三相異步電動機。所以選擇同步轉(zhuǎn)速相對較小的 1000r/min 的電動機。 因此，在設(shè)計中常用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 或 1000r/min 兩種電機。電動機的轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速相差過多勢必使傳動比加 大，致使傳動裝置的外廓尺寸和重量增加，價格提高。容量相同的同類型電動機，有幾種不同的轉(zhuǎn)速可供選用，如三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速，一般有3000r/min（兩極）﹑ 1500r/min（四極）﹑ 1000r/min（六極）及 750r/min（八極）四種。 卷筒效率為 。 因此由極板的寬度 和總塊數(shù) 12 能夠算出極板上升的高度為 ： 0. 14 07 0. 09 41. 5 m? 則極板的速度 v= 所以工作機所需輸入的功率 1000w FVP ?= 總效率η的計算 9 總效率η是每個傳動構(gòu)件的效率的乘積： 1 2 3? ? ? ???? 由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》查得： 減速器效率為 ～ 。 在此假設(shè)人眼在二秒鐘的間隔內(nèi)能看到電流儀表十位上的變化，即二秒鐘變化10A。也就是說極板的起吊速度太快，儀表指針將急劇跳動，以致于不便觀察實驗數(shù)據(jù)。 由前面計算可知極板和吊架的總質(zhì)量為 2217Kg，平衡鐵的質(zhì)量為 2100 Kg 極板起吊所需最大拉力為： F=（ 22172100） ? = 確定極板運動速度 在監(jiān)控站有四個儀表盤來表示電流的大小，分別表示個位﹑十位﹑百位﹑千位。 這里考慮的最大牽引力就是極板還未接觸水面時所需的牽引力?？梢圆捎靡粋€平衡力來減小纜繩拉力的大小 —— 在纜繩的一端固定一個質(zhì)量較大的平衡物 體，極板運動所需的牽引力就等于極板的重量減去平衡物體的重量再減去極板所受的浮力。最大牽引力就是極板還未接觸水面時所需的牽引力。因為極板工作時要放置于水阻槽中，所以必須考慮到水的浮力對牽引力的影響。 電動機所需的功率為 ： wd PP N? KW 式中： Pd電動機輸出功率，單位： KW； Pw工作機所需輸入功率，單位： KW； N 電動機至工作機之間傳動裝置的總效率。其大小主要由運行的發(fā)熱條件，依據(jù)工作機容量來確定，必要時還必須用過載能力及起動條件加以校核。 選擇電動機的的容量由額定功率表示。小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作或使電動機因長時間超載運行而過早的損壞，容量選得過大，則電動機價格高，傳動能力又不能充分利用。達到電流 ,主發(fā)電機的磁電壓 ,電流 .進而調(diào)整主發(fā)電機的輸出功率 ,讓它們達到設(shè)計的要求。 設(shè)計中，極板分為上下兩組，一組極板固定在水阻槽 中 ,另一組極板可以上下移 7 動 ,在水箱里加入適當水 ,通過上極板的上下移動 ,來改變極板間的正對面積 ,這樣便可以改變電阻 .上極板的上下移動是通過傳動裝置實現(xiàn)的。總體性能較高。在 8~50 之間。如圖： 圖 2－ 2（ b） 1— 電動機 2— 連軸器 3— 齒輪 蝸桿減速器 4— 卷筒 5— 軸承 6— 齒輪 方案的對比選定：方案一的兩級圓柱齒輪減速器在通常情況下被廣泛的使用。但制造安裝較困難，傳動效率高。 6 圖 2－ 2（ a） 1— 電動機 2— 連軸器 3— 制動器 4— 二級圓柱齒輪減速器 5— 卷筒 6— 軸承 7— 齒輪 方案二 采用蝸桿 — 齒輪減速器，這類減速器在絕大多數(shù)情況下，都是把蝸桿傳動作為高速級蝸桿傳動的效率較高，它所使用的傳動比一般在 50~100 的應用范圍內(nèi)，最高可達 方案一：采用兩極展開式圓柱齒輪減速器構(gòu)成傳動系統(tǒng)。合理的傳動方案首先要滿足機器的功能要求，例如傳動功率的大小，轉(zhuǎn)速和運動形式。 5 傳動原理圖如下： 圖 2－ 1 極板 平衡塊 滑輪 鋼絲繩 卷筒 減速器 電動機 水槽 實驗中傳動機構(gòu)