Тема: Математическая модель работы пневмопривода станка
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Описание токарного станка. 8
1.2 Постановка задачи 9
1.3 Техническое задание 9
2 ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 11
2.1 Пневмоцилиндры поршневого типа 12
2.2 Зажимные пневматические устройства 14
2.2.1 Зажимные устройства с агрегатизированным пневматическим
устройством 16
2.2.2 Зажимные устройства со встроенным пневматическим
приводом 17
2.2.3 Зажимные устройства с диафрагменным пневматическим
приводом 18
3 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 20
3.1 Расчёт силы резания 20
3.1.1 Назначение глубины резания 20
3.1.2 Назначение величины подачи 20
3.1.3 Определение скорости резания 21
3.1.4 Определение частоты вращения шпинделя 21
3.1.5 Проверка по мощности привода шпинделя станка 22
3.1.6 Проверка по прочности механизма продольной подачи
станка 24
3.1.7 Расчет времени выполнения токарной операции 24
3.2 Расчёт силы зажима 25
3.3 Конструктивные параметры исполнительного пневмоцилиндра 28
3.4 Расчет штока на устойчивость 31
3.5 Расчет посадки направляющей втулки 33
3.6 Определение потребляемого пневмоприводом расхода воздуха 37
3.7 Скорость потока воздуха в трубопроводе 38
3.8 Расчет сопротивлений пневматических линий 38
3.9 Расчет приведенных координат положения поршня 42
3.10 Расчет коэффициента вязкого трения 42
4 ПОДБОР ПНЕВМООБОРУДОВАНИЯ 44
4.1 Выбор пневмораспределителя 44
4.2 Выбор фильтра 44
4.3 Выбор маслораспылителя 45
4.4 Выбор обратного клапана 45
4.5 Выбор редукционного клапана 46
4.6 Выбор реле давления 46
4.7 Выбор пневмоглушителя 46
4.8 Выбор трубопровода 47
5 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ ПНЕВМОПРИВОДА 48
5.1 Уравнение движения исполнительного органа 49
5.2 Уравнение изменения давления в полости нагнетания 49
5.3 Уравнение изменения давления в выхлопной полости 50
5.4 Уравнение изменения внешних сил 50
5.5 Условия ограничения движения поршня 51
5.6 Диаграмма состояния привода при выдвижении 52
5.7 Диаграмма состояния привода при обратном ходе 54
5.8 Диаграммы состояния привода в зависимости от силы зажима 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 68
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 72
📖 Введение
Пневматический привод широко используются в машиностроении и станкостроении где пневматические устройства используются в качестве приводов зажимных устройств и транспортируюших механизмов для создания простых и надежных систем управления для осуществления дистанционного управления и регулирования, но для того чтобы грамотного использовать данное оборудование рассчитывается математическая модель.
Математическая модель станка позволяет предсказать поведение агрегата в различных условиях и настроить его работу в соотвествии с требуемыми характерстиками. Кроме того, математическая модель позволяет определить оптимальные параметры режимов станка, что способствует повышению качества выпускаемой продукции.
Объектом исследования выступает токарный станок ТС-75.
Предметом изучения является математическая модель работы пневмопривода.
Для выполнения задачи необходимо:
• Назначить условия токарной операции заготовки.
• Рассчитать силы резания и зажима воздействующих на деталь во время токарной операции.
• Выполнить расчёт конструктивных параметров пневматического цилиндра.
• Составить математическую модель работы пневмопривода станка.
Проанализировать работу пневмопривода станка при различных
силах зажима.
• Сделать вывод о работе пневматического привода.
В первом разделе описан объект исследования, пневматическая схема и принцип работы зажимного приспособления.
Во втором разделе рассмотрены виды пневматических цилиндров, используемых в пневмоприводе токарных станков, контруктивные особенности и их принцип действия.
В третьем разделе приводится назначение условий токарной операции и расчёты силы резания, силы зажима и конструктивных параметров пневмоцилиндра.
Четверный раздел содержит подбор пневмооборудования для токарного станка ТС-75 на более современное.
В пятом разделе выполняется математическая модель работы пневмопривода станка при выдвижении и задвижении пневмоцилиндра. А также проводится расчет и анализ работы пневмопривода станка при различных силах зажима.
✅ Заключение
Анализ научно-технической литературы показал, что использование пневматических приводов в станках достаточно актуально. Пневматический привод широко используются в машиностроении, станкостроении и других отраслях, там, где необходимо повысить точность и качество обработки материалов, а также существенно сократить время выполнения операции.
В выпускной квалификационной работе были рассчитаны и назначены условия токарной операции заготовки, заданной в техническом задании. Выполнен расчет сил резания и зажима, после чего осуществлен расчёт основных конструктивных параметров пневматического цилиндра. Также был выполнен подбор более современнного пневмооборудования для токарного станка ТС-75. После написания программы состояния пневмопривода были получены графики работы пневмопривода станка при прямом и обратном ходе с применением программы “Mathcad v15” на которых видно плавность изменения графиков без “волнистости” и перерегулирования, что соответствует работы пневматического цилиндра, следовательно расчёты выполнены верно. При этом в данной работе исследовано состояние пневмопривода при различных силах зажима где наблюдается, что при увеличении силы резания возрастает нагрузка приходящаяся на пневмоцилиндр, что затрудняет перемещение пневматического цилиндра.





