Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

завдання для практичних занять





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Практичні заняття передбачають опанування методики розв’язку типових задач з дисципліни. Тексти розв’язків задач з відповідними коментарями необхідно проаналізувати і повторити відповідно до даних вказаного варіанту. Розв’язки задач доцільно виконувати в Excel або MathCAD. Це дозволяє без зайвих дій змінювати табличні параметри, що уточнюються чи вибираються в ході розв’язку.

Дані для розв’язку задач і необхідна інформація (додатки) подана у вигляді таблиць excel для автоматизованого введення.

Номери варіантів визначаються номером в журнальному списку академ. групи (підгрупи), або вказуються викладачем.

Результати розв’язків оформляються у вигляді протокольних звітів обсягом 1 – 2 сторінки формату А4.

Терміни надсилання інструктору результатів для перевірки вказані в календарному плані.

 


 

Завдання 1.

Вибрати ВД і визначити його передаточну функцію, якщо момент статичного навантаження ; момент інерції навантаження ; необхідна швидкість навантаження ; необхідне прискорення навантаження .

Розв’язок

1. Приймаємо орієнтовно ККД редуктора .

2. Необхідна потужність згідно (2.59)

.

За одержаною потужністю з додатку А4 вибираємо двигун МИ-41. Технічні дані ВД: ; ; ; ; ; ; .

3. Оптимальне передаточне число згідно (2.58)

4. Виконуємо перевірку вибраного двигуна на відповідність вимогам по швидкості і моменту згідно (2.60):

1) визначаємо номінальну кутову швидкість ВД і порівнюємо її з приведеною швидкістю навантаження:

,

оскільки , то по швидкості вибраний двигун проходить;

2) знайдемо значення необхідного моменту обертання у відповідності з виразом (2.57) і порівнюємо його з номінальним значенням моменту двигуна:

Перевірка двигуна на перевантаження

показує, що двигун непридатний по потужності, оскільки не виконується умова (2.61).

5. Вибираємо потужніший двигун МИ-42: ; ; ; ; ; ; .

6. Оптимальне передаточне число згідно (2.58)

7. Перевірка по швидкості:

,

оскільки , то по швидкості вибраний двигун проходить.

8. Перевірка двигуна на перевантаження

Відношення показує, що двигун задовольняє умову (2.61).

Приведений до осі двигуна момент статичного навантаження

Порівняння його з говорить про виконання для двигуна умови (2.62). Робимо висновок, що двигун МИ-42 вибрано правильно, оскільки він задовольняє умови забезпечення необхідних швидкостей і прискорення.

9. Перейдемо до визначення передаточної функції двигуна МИ-42, використовуючи його технічні дані і вираз (2.41).

Коефіцієнт противоЕРС визначаємо за формулою (2.20) при номінальних значеннях параметрів:

Коефіцієнт моменту згідно (2.18)

.

Повний момент інерції навантаження за формулою (2.13)

.

Механічна постійна часу у відповідності з (2.35)

.

Коефіцієнт передачі двигуна по швидкості на основі (2.25)

.

В результаті передаточна функція двигуна

 

 


 

Таблиця 1.

Вихідні дані для розв’язку завдання 1.

Параметр Варіанти
,
,
, 0,16 0,18 0,20 0,14 0,12 0,22 0,24 0,16 0,18 0,20 0,14 0,20 0,14 0,12 0,22 0,24 0,22 0,16 0,18 0,20
, 0,35 0,30 0,28 0,32 0,26 0,36 0,4 0,28 0,32 0,26 0,33 0,30 0,28 0,32 0,26 0,36 0,4 0,28 0,32 0,26

 

 

Результати практичного заняття надіслати до 14.09. 2011 р.

 


Завдання 2.

Вибрати ВД і визначити його передаточну функцію, за наступними технічними умовами ; момент інерції навантаження ; необхідна швидкість навантаження ; необхідне прискорення навантаження ; ККД .

Розв’язок

1. Необхідна потужність згідно (2.59)

.

За одержаною потужністю з додатку А1 вибираємо двигун ДИД-3ТА. Технічні дані ВД: ; ; ; ; ; .

2. Оптимальне передаточне число згідно (2.58)

3. Виконуємо перевірку вибраного двигуна на відповідність вимогам по швидкості:

Приведена до осі двигуна швидкість навантаження

,

оскільки , то вибраний двигун не забезпечує необхідну кутову швидкість.

4. Змінюємо передаточне число редуктора згідно (2.64)

.

5. Перевіримо двигун на виконання умови (2.61) по моменту

Умова (67) виконується, оскільки

Приведений до осі двигуна момент навантаження

Умова (2.62) виконується, оскільки .

Робимо випадок, що двигун ДИД-3ТА вибрано правильно.

6. Визначимо передаточну функцію ВД, використовуючи його технічні дані і вираз передаточної функції (2.50).

Коефіцієнт передачі по моменту на основі (2.44)

Коефіцієнт демферування по (2.47)

Коефіцієнт передачі двигуна по швидкості у відповідності з (2.48)

Повний момент інерції навантаження згідно (1.13)

Механічна постійна двигуна на підставі (2.51)

В результаті розрахунку одержимо передаточну функцію двигуна ДИД–3ТА

 

 


 

Таблиця 2.

Вихідні дані для розв’язку завдання 2.

Параметр Варіанти
, 1,20 1,40 1,6 1,15 1,25 1,35 0,8 1,15 1,30 0,85 1,45 1,40 1,6 1,15 1,25 1,35 0,8 1,15 1,30 0,85
, 22,2 18,6 21,0 16,5 21,6 25,0 24,2 23,1 19,40 20,5 21,6 25,0 24,2 23,1 19,40 20,5 18,6 21,0 16,5 21,6
, 0,11 0,15 0,08 0,14 0,12 0,18 0,24 0,16 0,18 0,20 0,08 0,14 0,12 0,18 0,24 0,16 0,18 0,20 0,11 0,15
, 0,45 0,35 0,18 0,22 0,16 0,26 0,30 0,18 0,36 0,20 0,18 0,36 0,14 0,35 0,18 0,22 0,16 0,26 0,30 0,18
0,85 0,90 0,80 0,82 0,88 0,92 0,86 0,84 0,85 0,90 0,80 0,82 0,88 0,92 0,86 0,84 0,84 0,90 0,86 0,82

 

Результати практичного заняття надіслати до 21.09. 2011 р.

 


Завдання 3.

Підібрати пару сельсинів для приводу, статична похибка якого не повинна перевищувати . Розрахувати точність передачі кута і чутливість вимірювальної схеми.

Розв’язок

1. Вважаючи, що складає заданої похибки приводу, знаходимо .

2. З додатку А6 вибираємо пару сельсинів типу БС-3 третього класу точності, похибка слідування яких складає , , .

3. Оскільки похибка сельсинів перевищує допустиму, вибираємо двоканальну систему з механічним редуктором. Передаточне відношення редуктора згідно (3.13)

.

4. Похибку перетворення кута визначення згідно (3.11), вважаючи , :

.

Передаточне відношення редуктора розраховане правильно, оскільки похибка перетворення кута не перевищує допустиму похибку, що дорівнює .

5. Коефіцієнт перетворення (чутливість) для каналу згідно (3.4)

, або

6. Чутливість по каналу з врахування редуктора приладу

, або .


Таблиця 3.

Вихідні дані для розв’язку завдання 3.

Параметр Варіант
Статична похибка приводу

Завдання 4.

Розрахувати схему перемикання управління каналів ТВ і ГВ при вихідній напрузі точного сельсина-трансформатора, що дорівнює , для системи з двох швидкісним сельсинним зв’язком при . В якості задавального вибрано сельсин типу ( , ), в якості приймального – типу ( , , ; оптимальний опір навантаження ).

Розв’язок

1. Знайдемо кут перемикання приводу. Якщо за умовою задачі , то згідно (4.3) . Звідси ; . При такому куті перемикання згідно (4.1) сельсини можуть бути вибрані першого класу точності з похибкою , оскільки .

2. Визначимо по (4.3) напруга ГВ при куті розузгодження :

.

Умова (4.2) виконана, оскільки .

3. Для забезпечення обмеження вибираємо діоди ( , ) і по характеристиці визначаємо опір

.

4. Опір резистора по виразу (4.7)

.

По стандарту вибираємо

5. Опір резисторів , приймаємо рівними опору нормального навантаження: . Співвідношення витримане, оскільки .

6. Перевіримо вибраний діод по струму:

Діоди вибрані правильно, оскільки максимальний струм в ланцюгах ГВ і ТВ не перевищує допустиме значення прямого струму діода: ; .


Таблиця 4.

Вихідні дані для розв’язку завдання 4.

Параметр Варіанти
, 0,80 0,85 0,90 0,75 0,70 0,65 0,60 0,80 0,85 0,90 0,75 0,70 0,65 0,60 0,85 0,90 0,75 0,70 0,65 0,70
Задавальний сельсин СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД СБ-20_1ВД
Приймальний сельсин СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП СБ-32-1ВП

 

Результати практичного заняття надіслати до 21.09. 2011 р.


Завдання 5.

Розрахувати ЕМП (IV типорозмір додаток А13), призначений для керування заслінкою двокаскадного ЕГП.

Розв’язок

Розрахункові дані:

1) момент інерції заслінки, приведений до осі ЕМП, ;

2) жорсткість гідродинамічної „пружини” ;

3) відстань від осі ЕМП до осі сопел, що регулюються, .

4) розрахункове переміщення заслінки вздовж осі регульованих сопел .

Приведена до осі ЕМП жорсткість гідродинамічної „пружини” . Жорсткість центрувальної пружини вибираємо з врахуванням (див. табл. 5.1) і по розрахованому значенню кута повороту ЕМП .

Сумарна жорсткість, яку переборює ЕМП, визначаємо по формулі

Значення моменту знайдемо в табл. 5.1. З цієї ж таблиці вибираємо ;

тоді

На основі формули (5.2):

постійна часу

де значення вибране з табл. 5.1;

відносний коефіцієнт демпфірування

(по табл. 5.1 );

коефіцієнт підсилення

Коефіцієнт підсилення по формулі 5.5 ; постійна часу , де ; (див. додаток А13).


 

Таблиця 5.

Вихідні дані для розв’язку завдання 5.

Параметр Варіант
Типорозмір ІІІ V IV II V ІІІ V IV II V IV II V ІІІ V IV V ІІІ V IV

 

 


Завдання 6.

Вибрати тип ЕМП з приводним двигуном змінного струму для роботи з ВД типу МИ-11 ( ; ; ).

Розв’язок

З додатку А5 вибираємо ЭМУ – 3А ( ; ; ; ; ; ; .

ЕМП вибраний правильно, оскільки виконані вимоги забезпечення параметрів двигуна (6.10).

;

Визначаємо коефіцієнт підсилення ЕМП по напрузі

Передавальна функція ЕМП згідно (6.8)

 


 

Таблиця 6.

Вихідні дані для розв’язку завдання 6.

Параметр Варіант
Тип двигуна МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11 МИ-11

 


Завдання 7.

Визначити коефіцієнт підсилення, необхідний для забезпечення швидкісної похибки при і моментною похибкою при , якщо задано: чутливість ВР ; ; двигун постійного струму типу ДПМ-32 ( ; ; ; ).

Розв’язок

Визначаємо коефіцієнт демпфірування. Згідно (2.23)

Добротність СП при заданій моментній похибці згідно (2.13, а)

Коефіцієнт підсилювача згідно (12.12)

Добротність СП при заданій швидкісній похибці згідно (2.13, б)

Звідси коефіцієнт підсилення підсилювача

З двох знайдених коефіцієнтів вибираємо найбільший .


Таблиця 7.

Вихідні дані для розв’язку завдання 7.

Параметр Варіанти
,
1,8 2,0 2,2 2,4 1,6 1,4 1,8 2,0 2,2 2,4 1,6 1,4 2,2 2,4 1,6 1,4 1,8 2,0 2,2 2,4
,
,
                                         
Тип двигуна                                        

Завдання 8.

Побудувати ЛАФЧХ для розімкнутого приводу, передавальна функція якого має вигляд

.

Розв’язок

Підставивши , одержимо

.

Для побудови ЛАФЧХ визначимо значення спряжуваних частот , , і відмітимо їх на осі частот (рис.12.6). На частоті відкладемо значення , що дорівнює . Через одержану точку проведемо низькочастотну асимптоту ЛАЧХ інтегрувальної ланки з нахилом до перетину з вертикаллю, що проведена через першу частоту спряження . В точці ЛАЧХ зазнає злам вниз на , що визначається аперіодичною ланкою з постійною часу . Результуюча ЛАЧХ з нахилом піде до перетину в точці з вертикаллю, що проведена через другу частоту спряження . Починаючи з точки , ЛАЧХ системи має нахил , оскільки на цій частоті додатковий нахил дає аперіодична ланка з постійною . Починаючи з частоти , результуюча ЛАЧХ зазнає додаткового злому вниз від вступу в точці аперіодичної ланки з постійною і визначається сумарним нахилом .

Для побудови ЛФЧХ скористаємося рівнянням

.

Таким чином, при заданих параметрах привод має запас стійкості по фазі , а по амплітуді (див. рис. 12.7) і, як наслідок, не володіє достатньою стійкістю. Тому його ЛАФЧХ необхідно скоректувати шляхом введення КС.

 
 

 


 


Завдання 9.

Побудувати БЛАФЧХ для розімкнутого приводу, передавальна функція якого має вигляд

при умові, що привод повинен забезпечувати наступні показники: динамічну усталену похибку при постійній швидкості . І прискоренні , максимальне пере регулювання , час регулювання .

Розв’язок

ЛАЧХ вихідної характеристики (див. рис. 12.7) перетинає вісь з нахилом , і привод володіє недостатнім запасом стійкості.

Перевіримо умову виконання вимоги по точності, визначивши добротність СП по швидкості і прискоренню. Вважатимемо, що встановлена похибка приводу згідно (12.8)

.

Вважаючи похибки по швидкості і по прискоренню , визначимо значення добротностей

;

Зауважимо, що в заданій передаточній функції коефіцієнт підсилення по швидкості також дорівнює .

У відповідності з передавальною функцією будуємо ЛАЧХ частини, що не міняється, у виді ломаної , зображеної на рис. 12.11.

Корекцію приводу проведемо, використовуючи найзастосованішу ЖЛАЧХ-2, для реалізації якої складні КП не потрібні.

Для її побудови визначимо частоту зрізу з допомогою номограми Солодовникові (див. рис. 12.6). По заданому значенню пере регулювання знаходимо , коефіцієнт і відповідний їх час перехідного процесу (12.14): . Прирівнюючи знайдене значення до заданого , знаходимо .

 
 

Через одержану частоту зрізу проводимо середньо частотну асимптоту в виді відрізка прямої з нахилом .

Для спряження одержаної асимптоти з ЛАЧХ визначаємо з (12.7) та (12.18) значення частоти :

.

З одержаної точки проводимо пряму з нахилом до перетину в точці з середньочастотною асимптотою, що визначає частоту , і далі продовжуємо до перетину в точці з низькочастотною асимптотою, що визначає частоту

З врахуванням рекомендацій (12.16) знаходимо тривалість середньочастотної асимптоти, обмеживши її частотою .

Високочастотну асимптоту БЛАЧХ проводимо з точки , що відповідає частоті , паралельно до високочастотної асимптоти ЛАЧХ незмінної частини.

Таким чином БЛАЧХ приводу побудована за умови найменшого спотворення ЛАЧХ незмінної частини, оскільки низькочастотні асимптоти співпадають, а зломи асимптот високочастотної БЛАЧХ визначаються частотами зломів і нахилами асимптот незмінної частини.

Фазову характеристику скоректованого приводу розраховуємо у відповідності з (12.21) та по формулі

і позначаємо на графіку .

Як витікає з побудови, скоректований привод володіє досить задовільними запасами стійкості:


 

Завдання 10.

Побудувати БЛАФЧХ для розімкнутого приводу з передавальною функцією

,

забезпечивши з похибкою, не більшою за , заданий закон руху вихідного валу: максимальна швидкість слідкування ; максимальне прискорення .

Розв’язок

Для забезпечення необхідних показників якості приводу, що включає інтегрувальну і три аперіодичні ланки, необхідно достатньо складні КП (зворотні зв’язки), тому будемо будувати БЛАФЧХ з використанням обернених характеристик.

.

Будуємо (рис. 12.12) обернену ЛАЧХ незмінної частини при коефіцієнті підсилення – ламана .

Визначаємо параметри гармонічного впливу : робоча частота згідно (2.7) ; амплітуда згідно (2.5) .

Модуль частотної характеристики на робочій частоті

Нанесемо координати робочої точки на графік: ; .

Для побудови БЛАЧХ вибираємо обернену типову ЛАЧХ-2 (див. рис. 12.9, б) із міркування забезпечення заданої точності і простоти реалізації характеристики.

Проводимо спряжу вальну асимптоту у вигляді відрізка прямої з нахилом через робочу точку до перетину з нижньою зоною в точці , що відповідає частоті .

 
 

Побудову середньо частотної асимптоти БЛАЧХ починаємо з нанесення зон і . З точки проводимо середньо частотну асимптоту з нахилом до перетину з межею зони, що визначає частоту . Частоту знайдемо, провівши асимптоту спряження з нахилом до перетину з зоною в . З одержаної точки проводимо асимптоту з нахилом , закінчуючи побудову типової характеристики у виді ламаної .

Для спряження ЛАЧХ незмінної частини і ЛАЧХ-2 характеристику переміщуємо вниз до тих пір, поки вона не співпаде з БЛАЧХ в точці , що відповідає частоті . Спряження в цій точці дозволяє одержати максимальне спів падання частот обох характеристик. Для забезпечення необідної точності перетин низькочастотних асимптот повинно здійснитися лівіше робочої точки. Як бачимо з графіка, умова виконана, оскільки менша за . За високочастотну асимптоту приймаємо характеристику вихідного приводу – пряму .

З допомогою побудованої характеристики незмінної частини знайдемо необхідний коефіцієнт підсилення приводу, що чисельно дорівнює ординаті ЛАЧХ на частоті : ; ; .

В результаті побудови одержали БЛАЧХ скоректованого приводу у вигляді ламаної .

Запас стійкості по фазі і амплітуді визначаємо після побудови фазової характеристики за рівнянням

.

Скоректований привод володіє запасами , .

 


Завдання 11.

 
 

Розрахувати при параметри КП, що застосовується для послідовної корекції СП, розглянутого на рис. 12.11.

Розв’язок

Шляхом співставлення характеристик та знаходимо характеристику послідовного КП . Вид ЛАЧХ КП дозволяє визначити передаточну функцію коректувального контуру №4 з таблиці 7.1.:

і необхідні співвідношення для визначення номіналів -елементів

; .

Вказані в співвідношеннях постійні часу контуру визначаємо з побудови

;

Прирівнюючи одержані групи виразів відповідно для і , знаходимо два рівняння з трьома невідомими , , . Задаючись значенням з умови , визначимо значення і :

; .

Приймаємо ; ;

 


Завдання 12.

Синтезувати СП, ЛАЧХ котрого для забезпечення заданої точності повинна пройти через робочу точку з координатами , . Власний оператор незмінної частини СП має вигляд . Вихідними даними для синтезу є коефіцієнт передачі ВД ; передаточне число силового редуктора ; чутливість вимірювача розузгодження ; крутизна характеристики тахогенератора, призначеного для корекції, що має ціну обороту , .

 

Розв’язок

Знаючи положення робочої точки (рис. 12.15), будуємо обернену ЛАЧХ другого типу – ламана

Далі будуємо обернену ЛАЧХ – ламана – незмінної частини приводу при коефіцієнті підсилення і переносимо її вниз до співпадання по напрямку асимптот і , що мають однакові нахили. Одержана характеристика відповідає оберненій передавальній функції незмінної частини СП . Коефіцієнт підсилення по швидкості визначаємо із побудови: або в натуральному масштабі . Необхідний для його одержання коефіцієнт підсилення підсилювача знаходимо з виразу (12.12):

.

Формуючи БЛАЧХ приводу, збільшимо частоту спряження до значення для найменшого спотворення ЛАЧХ незмінної частини. Це призведе до деякого погіршення фільтруючих властивостей приводу, але значно спростить вибір КП. В результаті БЛАЧХ приводу визначиться ламаною .

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.