Привод механизма арретирования с шаговым электродвигателем
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?становлена муфта 14, которая соединяется с арретирующим устройством гироскопа. На валу червячного колеса установлены два кулачка 2, положение которых на валу может регулироваться и тем самым устанавливаться моменты замыкания и размыкания контактных пар. Эти кулачки управляют контактными парами 1, коммутирующими электрические цепи управления. Силовое замыкание коромысла 6 и кулачка 11 обеспечивается с помощью пружины 12, закрепленной одним концом на корпусе 4 механизма.
Рисунок 2. Механизм арретирования.
Условия эксплуатации механизма.
Температурный режим +40оС.
Линейные перегрузки 4 единицы.
Амплитуда и частота колебаний летательного аппарата (ЛА) 0,02-0,4 мм, 10-500 Гц.
Смазка механизма разовая консистентными маслами.
Срок службы не менее 2000 часов.
Исходные данные
Частота падаваемых импульсов - 20 Гц,
Рабочий угол кулачка - 3000,Наибольший угол поворота коромысла - 150,Наибольшая сила давления коромысла на кулачок - 5 Н,
Время арретирования - 2 с,
Закон движения коромысла - линейный,
Скорость вращения кулачка - 1 об/мин.
2. Раiетная часть
2.1 Раiет кулачкового механизма
Кулачковый механизм - трехзвенный механизм, состоящий из двух подвижных звеньев, образующих со стойкой дне низшие пары V класса, а между собой - высшую пару IV класса. Ведущим звеном 1 чаще является кулачок, имеющий сложный профиль, форма которого определяется воспроизводимым законом движения ведомого звена 2, называемого толкателем. Кулачек в большинстве механизмов совершает непрерывное вращение, а толкатель возвратно - прямолинейное движение или возвратно - вращательное.
Рисунок 3. Кулачковый механизм.
2.2 Раiет профиля кулачка.
Для раiета профиля кулачка используем следующие данные:
закон движения кулачка - линейный;
рабочий угол кулачка - ;
наибольший угол поворота коромысла - ;
наибольшая сила давления коромысла на кулачок - 5 Н;
арретирование электродвигатель шаговый гигроскопический
Для построения профиля кулачка из конструктивных соображений выберем:
расстояние между центром вращения кулачка и коромысла: L =106 (мм);
длина коромысла: l =78 (мм);
наименьший радиус кулачка: =46 (мм).
Рисунок 4. Профиль кулачка
По формуле
Найдем угол :
, ;
Откуда ;
;
Расiитаем наибольший радиус кулачка. Для этого применим формулу:
;
Тогда
(мм).
Определим изменение радиуса кулачка :
; .
Так как механизм движется по линейному закону, то зависимость радиуса кулачка от угла поворота имеет вид:
,
Где определяется соотношением:
;
;
,
Для построения (радиуса) профиля кулачка вычислим значение угла , эта процедура выполняется с помощью ЭВМ. Текст программы приведен в приложении.
2.3 Силовой раiет кулачка
При скольжении коромысла по кулачку возникает приведенная сила трения, она определяется по формуле:
;
Где - приведенный коэффициент трения.
В качестве материала для кулачка выберем сталь 40ХС. Для которой .
Рисунок 5. Профиль кулачка.
Расiитаем приведенную силу трения:
,
Где р - наибольшая сила давления коромысла на кулачок.
- отсюда находим : .
Найдем полную силу давления на кулачок. Она определяется как равнодействующая от и :
Н.
- наибольший угол давления, возникающий в кулачковом механизме. Он не должен превышать .
,
Где
- максимальная скорость коромысла;
- угловая скорость кулачка (=1 об/мин)
l - длина коромысла;
L - расстояние между центром вращения коромысла и кулачка.
, то получим
Максимальный момент на валу кулачка равен:
2.4 Раiет коромысла
Коромысло представляет собой балку одним концом закрепленную на валу, а другим упирающуюся на кулачек. В качестве материала для коромысла возьмем углеродистую сталь по ГОСТ 1050 - 75.
К коромыслу приложена нагрузка:
Н;
Из конструкционных соображений выберем следующие размеры коромысла:
длина коромысла - 78 мм;
толщина - 12 мм;
ширина - 10 мм;
2.5 Раiет на прочность
Найдем силы реакции опор.
,
(Н),
, (Н)
Определим опасное сечение балки:
Разобьем балку на два участка: 1 участок - х: [0; 72]
2 участок - x: [72; 78].
Для 1 участка:
Для 2 участка:
;иМ (0) =0;
;
По раiетам, полученным выше построим эпюру моментов:
Рисунок 6. Эпюра моментов.
Как видно из эпюры наиболее опасным является участок, где приложена сила .
По условию прочности выполняется условие
,
Где - напряжение в сечении балки на изгиб,
- момент сопротивления сечения на изгиб,
- предельно допустимое напряжение на изгиб.
Для углеродистой стали 40 =569 (МПа);
(МПа),
Определим момент сопротивления сечения на изгиб:
(мм2)
(МПа) <,
Условие прочности выполняется.
2.6 Раiет пружины
Известно, что сила пружины при рабочей деформации 11,9Н.
Рабочая деформац