Розрахунок елементів азимутального привода радіолокаційної літакової антени

Вступ Курсова робота з теми: «Розрахунок елементів азимутального привода радіолокаційної літакової антени» є формою самостійної роботи студентів. Будучи одним з методів опанування ними теоретико-практичних знань з курсу «Механіка» та «Механічні пристрої ЕА», вона допомагає вирішити наступні задачі:

— Навчити студентів загальних методів дослідження і проектування механізмів, машин і приладів;

— Навчити студентів розуміти загальні принципи реалізації руху за допомогою механізмів;

— Навчити студентів системно підходити до проектування машин і механізмів, знаходити оптимальні параметри механізмів за заданими умовами роботи;

Особливістю цієї курсової роботи є поєднання суто теоретичних знань з практичним досвідом у розробці та проектуванні механізмів. Тому її виконання допомагає студентам набути навички роботи з довідковим матеріалом, каталогами, таблицями та гостуванням розмірів окремих деталей, оволодіти методикою підбору стандартних деталей та вузлів, які використовуються у механізмі, що проектується.

Для успішного виконання роботи необхідно чітко засвоїти послідовність проектованого розрахунку, осмислити роль кожного його етапу, технічну сутність розрахункових формул, а також фізичний зміст величин і коефіцієнтів, що входять до них. Таке осмислення дозволить усвідомлено вирішувати поставлену інженерну задачу, оптимізувати технічне вирішення у заданому напрямі.

1. Технічне завдання

Технічне завдання: спроектувати редуктор азимутального привода радіолокаційної літакової антени за наступними вихідними даними, занесеними до таблиці 2.1

Таблиця 2.1

Вважати:

1. Режим роботи привода симетрично-реверсивний за графіком, а реверс двигуна здійснюється електронним блоком керування

2. Приведений момент інерції усього привода може бути обчислений за формулою: J_П=1,2J_R, де J_R — момент інерції ротора двигуна Виконати:

1. Підібрати двигун, вважаючи, що передаточне відношення усього привода лежить у межах 200 400, перевірити здатність двигуна забезпечити потрібне кутове прискорення ланок привода.

2. Розбити загальне передаточне відношення привода відповідно до умови: i₁₂233445, яка забезпечує мінімізацію моменту інерції редуктора; передаточне відношення останнього ступеня уповільнення взяти у межах i₄₅=8…10

3. Обчислити міжосьову відстань останнього ступеня зачеплення редуктора привода з урахуванням величини максимального потрібного рушійного моменту на валу двигуна. Коефіцієнт зовнішньої динаміки під час розрахунку взяти К_Д=1,5

4. Обчислити модуль третього ступеня уповільнення m₃. Назначити інші модулі зачеплень, забезпечуючи умову: m₁234

5. Розрахувати фрикційну муфту, яка працює без змащення, з умови передачі моменту, що не перевищує на 20% максимальний потрібний момент на валу

2. Підбір двигуна

2.1 Для підбору двигуна визначаємо діапазон обертів, у якому має обертатися його ротор.

Оскільки передаточне відношення всього привода має бути у межах, то:

(3.1)

де — оберти вала двигуна (вхідна ланка);

— оберти вала пристрою огляду (вихідна ланка).

Визначаємо оберти вала пристрою:

oб/хв, (3.2)

де — кутова швидкість вала пристрою огляду у градусній мірі.

Тоді з (1) діапазон обертів вала двигуна буде:

об/хв. (3.3)

Відтак з Довідника по електродвигунам вибираємо двигун:

1) ДПМ-30-Н1−03 = 4500 об/хв; = 10 Н•мм

2) ДПР-52-Н1, Н2, Ф1, Ф2−03 = 4500 об/хв; = 9,8 Н•мм

Обираємо двигун ДПР-52-Н1, Н2, Ф1, Ф2−03, оскільки він найбільше

задовольняє умовам.

Рисунок 1. — Ескізне виконання двигуна ДПР-52

Габаритні дані беремо з таблиці 3.1

Таблиця 3.1

2.2 Оскільки привод рухається зі сталим кутовим прискоренням, то максимальний момент двигуна має бути більшим від головного моменту сил інерції привода, тобто повинна виконуватися умова:

(3.4)

де — максимальний момент двигуна;

— момент інерції привода, приведений до вала двигуна;

— кутова швидкість вала двигуна;

— кутове прискорення ротора двигуна;

— тривалість реверсу.

Розраховуємо момент якоря:

; ;

Робимо перевірку виконання умови (3. 4):

;

с^-2;

3. Перевірка режиму роботи двигуна

3.1 Потужність двигуна:

(4.1)

3.2 Для нормальної роботи двигуна його середній рушійній момент не повинен перевищувати номінальний. Отже, повинна виконуватися умова:

(4.2)

Оскільки режим роботи двигуна не постійний, то його середній момент визначається так званим еквівалентним моментом:

(4.3)

де — рушійні моменти двигуна в і-ті фази циклу;

— тривалість і-тих фаз циклу;

— тривалість усього циклу.

Щоб перевірити виконання умови (4.3), будуємо циклограму кутових швидкостей вала двигуна (рис. 1, а). Оскільки цикл симетричний, то:

тривалість прискорення:: с;

тривалість огляду: с;

тривалість гальмування: с;

с;с;с.

Тривалість циклу: с.

Відповідно до циклограми швидкостей обчислюємо циклограму моментів.

Динамічний момент у періоди пуску та реверсу визначається за формулою:

(4.4)

і дорівнює по модулю головному моменту сил інерції, що діють на привод ід час реверсування, тобто

Н•мм Рушійні моменти в інтервалі часу (рис. 1) для Н•мм (за завданням) будуть:

Н•мм;

Н•мм;

Н•мм;

Н•мм;

Н•мм;

Н•мм

Для симетричного циклу з трьома парами (шістьома), попарно однаково навантажених ділянок (рис. 1) формула (7) може бути представлена у вигляді:

(4.5)

Підставляючи отримані дані у (4.5), одержуємо Н•мм, тобто умова (4.3) для вибраного двигуна виконується.

Н•мм Висновок: Режим роботи двигуна відповідає його нормальній експлуатації, тому що >.

4. Кінематичний розрахунок

4.1 Обчислюємо необхідне передаточне відношення всього приводу:

4.2 Визначаємо передаточні відношення ступенів, беручи. Тоді

Рисунок 2. — Циклограма моментів

передаточне відношення редуктора:

Передаточні відношення ступенів визначаємо за формулами:

4.3 Знаходимо числа зубів коліс, призначаючи за ДСТ значення передаточних відношень, близьких до розрахункових. Беремо сумарне число зубів пари коліс у межах, забезпечуючи >.

Використовуючи формули:

Отримані данні заносимо в таблицю 5.1

Таблиця 5.1

Округляємо числа зубів і, якщо потрібно, перепризначуємо їх. Фактичні передаточні числа ступенів і всього привода будуть записуємо у таблицю 5.2

Таблиця 5.2

Відхилення проектного і фактичного значень передаточного відношення всього приводу буде: