7. Разработка принципиальной схемы блоков

При разработке принципиальной схемы исходим из максимального использования унифицированных блоков и отработанных схемотехнических решений. Это позволяет сократить время на проектирование и наладку. Большинство используемых в разработке ИМС включено по типовой схеме включения. Это позволяет не производить расчет элементов схемы, а использовать типы и номиналы элементов из типовых схем.

1. Привод координат

Используем комплектный привод ПРВП-02 который содержит в своем комплекте двигатель УПС-6 (ОМА 1615.000.000) и трансформатор питания 1615.000.000.

2. Блок питания

Используем типовые блоки питания ЧПУ

3. Блок готовности

Содержит в своем составе реле. Выбираем реле типа РМ-4. Это реле обладает следующими параметрами:

U_ВКЛ=24 В ; U_КОММ.=100В ;

I_ВКЛ=0,1 А ; I_КОММ=6А .

4. Блок индикации

Для обеспечения индикации используется светодиод АЛ102Б

Модуль вывода в соответствии с чертежом ДП.220301.А-409.25.13.03.Э3.

Используем унифицированный модуль, содержит гальваническую развязку, реализованную на транзисторных оптронах.

5. Блок реле

Обеспечивает коммутацию двигателей й спутников. Принимаем решение построить его РМ-4 параметры его приведены выше при

U_ДВ=12В;

I_ДВ=6А ;

это реле подходит для использования

6. Блок управления шаговыми двигателями в соответствии с чертежом ДП.220301.А-409.25.13.04.Э3.

Предназначен для управления шаговыми двигателями, состоит из микроконтроллера, четырех драйверов для управления двумя шаговыми двигателями, перепрограммируемой памяти, ключа готовности устройства. Связь с вычислительным модулем осуществляется через интерфейс RS-485.

7. Модуль вычислительный в соответствии с чертежом ДП.220301.А-409.25.13.05.Э3.

Этот модуль выполняет функции координации работы всех модулей системы управления. Состоит из микроконтроллера, перепрограммируемой памяти, ключа готовности устройства. Связь с другими модулями осуществляется через интерфейс RS-485.

4. Расчет приводов су

1. Определение необходимых величин для выбора двигателя

1.Момент инерции нагрузки.

Момент инерции нагрузки будет определятся :

J=J₁+J₂,

где J₁ - момент инерции вращающейся обрабатываемой детали,

J₂ – момент инерции планшайбы и втулки.

,

где m1 – масса обрабатываемой детали, кг.

,

где m2 – масса планшайбы вместе со втулкой и подшипниками, кг.

r – радиус обрабатываемой заготовки.

Массу m1 принимаем равной 5 кг;

Массу m2 принимаем равной 3 кг;

кг*м²

кг*м².

J=0.01+0.006=0.016 кг*м²

2.Угловая скорость.

Угловая скорость определится , где n – требуемая частота вращения, об/мин.

,

где V – линейная скорость обработки; V= 0,6 м/мин.

L – длина обрабатываемой зоны детали.

В нашем случае она будет определяться:

,

где Д – диаметр обрабатываемой зоны детали, Д=0,073 м.

L=3.14*0.073=0.228 м.

Но регулируемая частота должна быть больше:

об/мин.

рад/с.

3.Ускорение нагрузки.

Принимаем время разгона равным t_раз.= 1.8 с.

Получаем

где t_разг – время разгона двигателя.

4.Динамический момент

М= J*E,

где J – момент инерции нагрузки, кг*м²;

Е – ускорение, рад/с².

М = 0,016 * 0,174 = 0,003 Н * м