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本科畢業(yè)設(shè)計(論文):基于plc的自動旋轉(zhuǎn)門設(shè)計-文庫吧資料

2025-01-24 15:53本頁面
  

【正文】 統(tǒng)設(shè)計變頻器容量的選用有很多因數(shù)決定,列如電動機的容量,電動機的額定電流,電動機加速時間等,其中最主要的電動機的額定電流。 式()由于軸的尺寸非常大,故將齒輪改為齒圈其設(shè)計。 ①計算分度圓直徑 式() 式()②計算中心距 式()③計算齒輪寬度 式()取。②設(shè)計計算 式() 此計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪的模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),=3;按接觸強度算得的分度圓直徑,算出小齒輪齒數(shù):,取=33。計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得 式() 式()②計算 試計算小齒輪的分度圓,代入[]中較小的值 式()計算圓周速度v 式()計算齒寬由文獻[3]中表10—7取= 式()計算齒寬和齒高之比b/h模數(shù): 式()齒高: 式() 式() 計算載荷系數(shù)根據(jù)v=,7級精度,由文獻[3]中圖108查得動載系數(shù)Kv=;直齒輪,假設(shè)。由文獻[3]中圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限,大齒輪的接觸疲勞強度極限。計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 式()由文獻[3]中表107選取齒寬系數(shù)=1。取小齒輪齒數(shù) =30,大齒輪齒數(shù) ,取=206。旋轉(zhuǎn)門為一般傳動,速度不高,故選用7級精度(GB1009588)。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和齒輪傳動,可見方案2比較合適。JXJ系列異步電動機是直接輸出低轉(zhuǎn)速,大轉(zhuǎn)距,且有轉(zhuǎn)速型譜寬,運轉(zhuǎn)平衡,噪聲低,高效節(jié)能,體積小,重量輕,規(guī)格多,選用方便等特點。 電機參數(shù)表方案型號額定功率(KW)轉(zhuǎn)矩()同步 滿載轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速r/min)總傳 齒輪傳 減速器 動比動比 1150014402401121500144024035由于電機輸出的轉(zhuǎn)速較大,一般在1500r/min,通過減速器難以實現(xiàn)門體轉(zhuǎn)速6r/min,因此在選電機時可以選用帶減速器的電機來實現(xiàn)要求。取,則總的傳動效率為: 式() =則可以計算出電機的功率 式() 由于門體還應(yīng)能承受一定的風(fēng)阻,以及旋轉(zhuǎn)門體周圍無條件與曲壁門體間的摩擦阻力,盡管其產(chǎn)生的力較小,但由于門體直徑過大,則會產(chǎn)生較大的阻力矩。,則角速度,由于電機要帶動門體轉(zhuǎn)動,有一個加速過程,有一個加速過程此過程需要克服旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩才能使其轉(zhuǎn)動,根據(jù)力矩轉(zhuǎn)動慣量和角速度的關(guān)系。假設(shè)門扇為均勻的質(zhì)量體,其在寬度方向的面密度可以用下式計算,其中R為門扇的寬度,L為門扇的長度。單扇門玻璃的質(zhì)量:= 式()式中:為玻璃的體積,為玻璃的密度。由于轉(zhuǎn)軸中心兩端是對稱的,以一邊門體計算即可。 前面已選定軸的材料為0Cr18Ni9,調(diào)質(zhì)處理,由文獻[3]中表15—1查得 。現(xiàn)將計算出軸的受力情況: ①水平面的受力分析支反力 式()②垂直面受力 支反力 式()③彎矩的計算 式()④扭矩的計算 T= 式() 按彎扭合成應(yīng)力校核的軸的強度進行校核時,只需對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面C)的強度。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。對于雙列圓錐滾子軸承,由文獻[5]中查得。當==當量動載荷 Pr = +YFa=+ 式()=查文獻[3]中表105得Y=Y2=查文獻[5]中表628﹀6211得fh=,fn=,fd=,fT=,fm=1根據(jù)式C= (fh fd fT) Pe =(2) 式() =軸承Cr=2390000N,故合適。其值為Fr= ==軸向力的確定:Fa=Mg = =(+449) 10 式() =設(shè)定工作時間為87600小時(10年365天24小時)由中間軸兩端按軸承的地方車削后d=530mm,由文獻[5]中表6280預(yù)選雙列圓錐滾子軸承,型號為3519。其具體尺寸如下圖所示: 軸的結(jié)構(gòu)圖軸的質(zhì)量計算:由公式W=(DS)S 其中W為鋼管的線密度(kg/m),D為鋼管的外徑(mm),S為鋼管的壁厚(mm)。其寬度為190 mm。并且旋轉(zhuǎn)軸在徑向受力不大主要受到徑向力的作用,故可以選擇圓錐滾子軸承。由于電機的重量不大,故用一般方鋼。同時為了保證鋼板用足夠的強度來支撐電機的重量,則必須在鋼板上打鋼架。與此同時角鋼也要穿過鋼板,也必須在鋼板上加工槽。其厚度為2毫米,直徑為3360mm的圓形,上下各一張。為了保證電機在工作時不發(fā)生振動現(xiàn)象,故選擇的鋼架結(jié)構(gòu)要求其剛度比較高。其主要安裝軸承,電機,控制裝置等。則角鋼的高度可估算為: 式()頂部圓周鋼材尺寸的確定:頂部周鋼材的內(nèi)直徑為3200mm,分為兩半圓角鋼用螺栓固定在立柱角鋼上,則圓周角鋼內(nèi)圓弧長為: 式() 式中:d為旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)直徑。玻璃的選用8mm彎鋼化玻璃。①材料的選用曲壁上圓弧梁選用6063專用弧形材。形成曲壁的整體框架,然后安裝鋁合金玻璃壁。 下軸承座 曲壁由4根角鋼做為支撐體,每2根構(gòu)成一邊曲壁體。 安裝在軸上的軸承主要受軸向力。對于軸承座,其內(nèi)徑為軸承的外徑,其厚度必須滿足強度要求。②軸承的選用 為了使軸承能很好的固定,必須使用軸承座。所以選用結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管。 ①中間軸的設(shè)計 軸的直徑為:= 式() =32002131523216 =532mm式中:為門體旋轉(zhuǎn)直徑,為門扇邊框安裝膠條與曲壁之間的間隙,為扇門邊框安裝膠條的寬度。玻璃的實際高度為: 式() 式中: 為玻璃外顯示尺寸,玻璃上下門邊尺寸。根據(jù)以上節(jié)點,可以計算單扇門的相關(guān)尺寸為:左邊框和右邊框的高度為: 式() =2400225 =2350mm式中:為門扇邊框高度尺寸,為門凈高度。根據(jù)參考其他相關(guān)產(chǎn)品的選擇情況,可以選6mm的鋼化透明玻璃。由于防彈玻璃價格較為昂貴,并且無多大實際用處,而夾膠玻璃它安裝的透光性不是較好。門體骨架采用90系列推拉門專用鋁型材,根據(jù)中可以確定門體骨架鋁型材;三翼旋轉(zhuǎn)門門扇 左邊框 選代號 L090704 右邊框 選代號 L090704 上橫 選代號 L090706 下橫 選代號 L090707 L090706型鋁型材 L090707型鋁型材 L090704型鋁型材②門體玻璃的選用 門扉玻璃一般有幾種選擇,一是防彈玻璃,二是夾膠玻璃,三是鋼化玻璃。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 3 門體結(jié)構(gòu)設(shè)計3 門結(jié)構(gòu)的設(shè)計三翼自動旋轉(zhuǎn)門的尺寸可以根據(jù)可以確定其尺寸,其具體尺寸如下所示; 門體尺寸門旋轉(zhuǎn)直徑3200mm門凈高 A2400mm門總高 B2710mm門出入口尺寸 C1430mm門外徑D3360mm單扇門半徑DW1315mm 門體結(jié)構(gòu)簡圖 門體主要包括門體骨架的材料和門體玻璃。綜合兩種方案進行比較,可以看出第二種方案在具體設(shè)計中更具有實用性,完善性。而方案一由于采用兩個電機驅(qū)動也給驅(qū)動系統(tǒng)帶來了許多麻煩,同時也不利于節(jié)能。這種結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定性,使用的可靠性很高,使用壽命長。但是,這種旋轉(zhuǎn)門門翼與中心軸的固定方式?jīng)Q定了門扇寬度不能太大,所以這種旋轉(zhuǎn)門的直徑最大只有約4m。 三翼旋轉(zhuǎn)門采用方案二這種結(jié)構(gòu),即中心門軸通過軸承機構(gòu)垂直安裝于地面,三個呈發(fā)散式固定在中心門軸上,各門扇之間的角度相等。每扇門扉底邊膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防碰感應(yīng)器,碰到物體或行人門扉立即停止運轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)門入口立柱均裝有安全膠條,防止行人夾傷,自動門入口右側(cè)立柱膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防夾感應(yīng)器,如受擠壓門扉即馬上停止運轉(zhuǎn)。④檢測系統(tǒng):由紅外傳感器實現(xiàn)有無人自動檢測,自動對電機啟停進行操作。②驅(qū)動系統(tǒng):由一個三相交流電機提供動力,用減速器帶動中心門軸驅(qū)動。采用中心門軸結(jié)構(gòu)安裝和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)門體設(shè)計,每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸,使門扉在任何位置均處于密閉狀態(tài)。 ①框架總成:分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分,均由鋁型材框架和玻璃等組成。膠條恢復(fù)正常,門扉則自動轉(zhuǎn)動。膠條恢復(fù)正常,門扉則自動轉(zhuǎn)動。⑤安全系統(tǒng):主要有接觸和非接觸安全感應(yīng)器。由可編程控制器PLC、變頻器、功能開關(guān)組成。 ②傳動系統(tǒng):由二個三相交流電機提供動力,用減速器帶動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動。圓周導(dǎo)軌懸掛整個旋轉(zhuǎn)門體及其驅(qū)動設(shè)計,每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸,使門扉在任何位置均處于密閉狀態(tài)。①框架總成: 分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分,均由鋁型材框架和玻璃等組成。55攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 2 方案確定2 方案的確定 旋轉(zhuǎn)門主要設(shè)計是從門體,傳動系統(tǒng),控制系統(tǒng),檢測系統(tǒng),安全系統(tǒng)等幾個方面進行考慮。但是國家對自動門產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、節(jié)能性、噪音、施工質(zhì)量、售后服務(wù)還沒有統(tǒng)一的標準,所有國內(nèi)建筑業(yè)院校都沒有相關(guān)的專業(yè)或課程,也沒有權(quán)威的咨詢機構(gòu),自動門市場的管理尚處于無序狀態(tài)。對門的選擇由單一的功用型向個性化、品位化發(fā)展,旋轉(zhuǎn)門以其全新的概念,寬敞開放的門面和高格調(diào)的設(shè)計,自然成為當代的建筑裝飾的主流,無可質(zhì)疑的必選設(shè)施。從本世紀開始,我國進入了全面建設(shè)小康社會的新階段,創(chuàng)造美好生活環(huán)境是裝飾業(yè)發(fā)展的巨大推動力。外省市有上??涤?、廣州盛維、沈陽金海、青島帝盟等。90年代后期旋轉(zhuǎn)門開始在我國建筑領(lǐng)域中得到迅速推廣和廣泛的使用。當出現(xiàn)異常時,可準確傳回故障信息,實現(xiàn)遠程維護,縮短維護、保養(yǎng)時間;采用液晶顯示屏,進行可視化設(shè)計,全面顯示門體轉(zhuǎn)速、狀態(tài)和故障等信息。與此同時某些廠家生產(chǎn)的自動旋轉(zhuǎn)門還具有
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