АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК 10
1.1 Анализ технического задания 10
1.2 Обзор аналогов 13
1.2.1 Намоточный станок ЭлМетро 13
1.2.2 Простой настольный намоточный станок 14
1.2.3 Десятишпиндельный станок ER3710A 17
1.3 Техническое решение 19
1.3.1 Обоснование конструкции 19
1.3.2 Итоговая структурная схема устройства 21
2 АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ В
ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ УСТАНОВКИ 25
2.1 Причины появления погрешностей 25
2.2 Вывод зависимостей погрешностей L и R от допустимых погрешностей
параметров катушки 26
2.3 Расчёт погрешностей L и R при определённых квалитетах точности
конструктивных размеров катушки 32
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ 46
3.1 Варианты дополнительных узлов устройства 46
3.1.1 Варианты счётчика оборотов 46
3.1.2 Варианты устройства контроля натяжения провода 47
3.1.3 Варианты механизма установки шага намотки 49
3.1.4 Варианты возвратно-поступательного механизма 51
3.1.5 Результат третьего этапа конструирования 52
3.2 Разработка окончательной эскизной компоновки 53
3.3 Выбор связующих элементов между узлами изделия 55
3.4 Формирование основного набора деталей 57
3.5 Разработка детализированной конструкции 57
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО МАКЕТА 61
4.1 Моделирование разгона двигателя 1 61
4.2 Моделирование разгона двигателя 2 66
4.3 Моделирование работы механизма шага и возвратно-поступательного
механизма 69
4.4 Исследование всей системы на устойчивость 73
4.5 Регулятор скорости 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 77
Расходомер - это прибор, который измеряет объёмный или массовый расход жидкости или газа, проходящего через сечение потока в единицу времени. Расходомеры являются средствами измерений, то есть их задачей является не просто измерение расхода, а измерение его с требуемой точностью при конкретных условиях измерений, как и любая измерительная задача [1, с. 9]. Измерения расхода являются потоковыми, т.е. в процессе измерения в потоковом режиме в реальном времени могут иметь место изменения таких факторов как температура, вязкость, проводимость жидкости или газа, наличие вихрей и взвешенных частиц и т.д.
Кориолисовы расходомеры в последние годы занимают второе место по объёму продаж после электромеханических расходомеров [2, с. 42]. Самыми крупными рынками для расходомеров являются Азиатско-тихоокеанский, Североамериканский и Европейский регионы. Кориолисовы расходомеры применяются больше в нефтегазовых отраслях, поэтому ожидается рост объёмов их продаж, что говорит о их большой востребованности, повышая актуальность темы исследования возможности повышения точности кориолисовых расходомеров при их производстве.
Датчики фаз кориолисовых расходомеров являются одними из основных функциональных элементов. Погрешность датчиков фаз кориолисовых расходомеров обусловлена неточностью изготовления катушек индуктивности, являющихся чувствительными элементами датчиков фаз. На единичных и мелкосерийных производствах расходомеров такие катушки изготавливаются вручную на специальных стендах или на верстаках. Наличие оператора в цепи производства катушек индуктивности может являться источником возникновения погрешностей изготовления, таких как: некачественная пайка контактов, растяжение провода в процессе намотки, неточность шага намотки провода, неравномерность натяжения провода и т.д. Автоматизация процесса намотки катушки может уменьшить большинство из этих погрешностей, тем самым повысить качество изготовления катушек индуктивности.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы заключается в модернизации технологических процессов по производству катушек индуктивности.
Целью ВКР является разработка автоматизированной установки намотки катушек индуктивности датчика фаз кориолисовых расходомеров для улучшения технологичности производства катушек индуктивности и уменьшения их погрешностей.
Для достижения этой цели требуется выполнить ряд задач:
1) информационный поиск;
2) анализ погрешностей катушки индуктивности в зависимости от технологичности установки;
3) разработка конструкции установки;
4) моделирование электронного макета.
В ходе разработки установки намотки катушек индуктивности были получены следующие результаты:
1) проанализированы три аналога установки, были выявлены их недостатки, сформировано техническое решение для устранения этих недостатков;
2) изучены степени влияния отклонений отдельных параметров на погрешности индуктивности и сопротивления катушки, опубликована статья на тему «Модель погрешности катушки индуктивности цилиндрического типа»;
3) созданы детализированная конструкция и конструкторская документация, состоящая из 7 сборочных и 18 рабочих чертежей;
4) построены характеристики разгонов всех двигателей установки во время намотки, сделаны выводы о быстродействии каждой подсистемы: намотка, контроль натяжения провода, обеспечение шага намотки и об устойчивости установки.
