Справочник от Автор24
Все самое важное в приложении

Конструирование мехатронных модулей

Мехатронные модули

Определение 1

Мехатронный модуль – это базовый функциональный компонент мехатронной системы или машины с компьютерным управлением, который предназначен для выполнения управления движением, в большинстве случаев по одной управляемой координате.

Мехатронные модули обладают следующими достоинствами:

  1. Упрощение сервисного обслуживания благодаря применению однородных конструкций.
  2. Использование однотипных унифицированных узлов в разных вариантах компоновки мехатронной машины или системы, которые обеспечивают агрегатно-модульное построение.
  3. Создание разветвленных систем диагностики.
  4. Уменьшение времени ремонта благодаря поузловой замене.
  5. Расширение и наращивание функций станков за счет добавления мехатронных узлов и модулей.
Профессия «Аналитик данных»
Научись работать с метриками продукта и маркетинга, проводить сбор данных, применять знания статистики для анализа
Выбрать занятия

Мехатронные модули классифицируются по следующим признакам:

  1. Число степеней подвижности. Согласно данному признаку мехатронные модули делятся на модули с одной, двумя, тремя и более степеней подвижности.
  2. Уровень интеграции. Согласно данному признаку мехатронные модули делятся на интеллектуальные мехатронные модули, модули движения и мехатронные модули движения.
  3. Вид движения. Согласно данному признаку мехатронные модули делятся на модули с вращательным и поступательным движением.
  4. Технические характеристики. Согласно данному признаку мехатронные модули делятся по развиваемой силе, развиваемому моменту, быстродействию, точности, величине рабочего хода.

Этапы конструирования и принцип построения мехатронных модулей

Процесс проектирования мехатронного модуля на примере модуля главного движения состоит из следующих этапов:

  1. Составление технического задания.
  2. Анализ схем обработки и методов образования формы деталей: ориентация базирующих поверхностей, назначение детали, характеристики детали, показатели качества детали, параметры группы деталей, сведения о выполняемых операциях, маршрутная технология, предложения по уточнению.
  3. Определение основных технических характеристик модуля: главные переходы, характер обработки, нормативы режима работы, основные технологические условия эксплуатации.
  4. Разработка структуры модуля и определение функциональных подсистем: анализ аналогов, разработка структуры, определение оптимальной скорости работы, обеспечение повышенной скорости, определение необходимых датчиков, обеспечение наименьшей шероховатости.
  5. Разработка структуры модуля: подготовка эскизов компоновки модуля, определение недостатков и достоинств.
  6. Уточнение компоновки модуля.
  7. Разработка кинематической схемы привода модуля.
  8. Проектные расчеты деталей и определение расчетных нагрузок.
  9. Уточнение коэффициента полезного действия модуля.
  10. Уточнение номинальной мощности привода.
  11. Определение мощности на валах.
  12. Определение расчетных значений частот.
  13. Определение расчетных значений крутящих моментов.
  14. Предварительная разработка конструкции модуля.
  15. Уточнение конструкции модуля.
«Конструирование мехатронных модулей» 👇
Готовые курсовые работы и рефераты
Купить от 250 ₽
Консультации эксперта по предмету
Найти эксперта
Помощь в написании учебной работы
Узнать стоимость

Внешней средой для мехатронных модулей является технологическая среда, содержащая технологическую оснастку, объект работ, вспомогательное и основное оборудование. При выполнении мехатронными модуля (в состав мехатронной машины или системы) заданного функционального движения объекты работ оказывают возмущающее воздействие на рабочий орган. Сущность мехатронного подхода к проектированию заключается в объединении составляющих элементов в единый приводной модуль. Такое проектирование базируется на определении вероятных точек интеграции составляющих в структуре привода. После выявления этих точек, на основе технологического и технико-экономического анализа принимаются инженерные решения проектирования и изготовления модуля. На рисунке ниже представлена схема информационных и энергетических потоков в электромеханическом мехатронном модуле.

Схема информационных и энергетических потоков в электромеханическом мехатронном модуле. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Схема информационных и энергетических потоков в электромеханическом мехатронном модуле. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

На вход мехатронного модуля передается информация о цели движения, формирующееся верхним уровнем системы управления, выходом в данном случае является мехатронное целенаправленное движение конечного звена, например, перемещение выходного вала модуля. Для физической реализации выше представленного электромеханического мехатронного модуля необходимы четыре последовательно-соединенных функциональных модуля: электро-информационный и механико-информационный преобразователи в цепи обратной связи, а также информационно-электрический и электромеханический функциональный преобразователь в прямой цепи. Различие мехатронного и традиционного проектирования и изготовления машин с компьютерным управлением заключается в концепции реализации и построения функциональных преобразователей. Мехатронный подход подразумевает интеграцию элементов привода в единые блоки, устранение интерфейсов как сепаратных блоков и сведение к минимум промежуточных преобразований.

Не нашел нужную статью?
Воспользуйся новым поиском!
Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу
Поиск по теме
Дата последнего обновления статьи: 02.09.2022
Трудности с учебой
Трудности с написанием работы?

Эксперты на Автор24 помогут сделать любую учебную работу!

Попробуй бесплатный инструмент для оформления работы по ГОСТу «ДокСтандарт»

Загрузи учебную работу и получи отформатированную версию всего через 30 секунд

Попробовать
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot