Главная      Учебники - Производство     Лекции по производству - часть 1

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  257  258  259   ..

 

 

Дослідження сервоприводу з урахуванням нелінійності

Дослідження сервоприводу з урахуванням нелінійності

Міністерство освіти і науки України

Uзад, В Uсум, В Uпп, В , рад/с
1 0 0 0 0
2 0,5 1,11 1,5 0,075
3 1 2,31 3 0,152
4 1,5 3,5 4,5 0,3
5 2 4,9 6 0,4
6 2,5 6,27 7,5 0,455
7 3 7,47 9 0,465
8 3,5 8,67 10,5 0,48
9 4 9,9 12 0,471
10 4,5 11,13 13,5 0,477
11 4,95 11,57 14,85 0,48
12 -0,5 -1,55 -1,5 0,009
13 -1 -2,75 -3 0,063
14 -1,5 -4,04 -4,5 0,153
15 -2 -5,3 -6 0,27
16 -2,5 -6,77 -7,5 0,35
17 -3 -7,9 -9 0,41
18 -3,5 -9,2 -10,5 0,45
UЗ , В UСМ , В Uпп, В Δt, с δi , рад/с
0,5 0,7 2,1 10,95 0,096
1 1,7 5,1 6,12 0,17
2 5,3 15,9 3,03 0,34
3 7,7 23,1 2,25 0,46
4 9,8 29,4 2,34 0,447
5 10,1 30,3 2,26 0,463
-0,75 -2,2 -6,6 26,94 0,04
-1 -3 -9 10,5 0,1
-2 -4,1 -12,3 3,12 0,33
-3 -9 -27 2,05 0,51
-4 -10 -30 2,25 0,465
-5 -10,1 -30,3 2,19 0,48
UЗ , В UСМ , В Uпп, В Δt, с δi , рад/с
0,5 0,9 2,7 9,76 0,107
1 1,6 4,8 6,25 0,167
2 5,5 16,5 2,99 0,35
рад/с A , град
0,126 0,5268 136,33
0,25 0,4587 65,66
0,5 0,32 29,38
1 0,1724 10,83
2,01 0,087 4,39
Подія Сигнал Дія Обробка Додаткові умови
Завершення періоду Переривання від таймера Перезапис стартового числа і перехід на початок функціонального алгоритму В спеціальній процедурі Вищий пріоритет
Прийом байта з буфера паралельного порту Переривання від паралельного порту Читання коду (1 байт) з буфера паралельного порту В спеціальній процедурі
Назва і функціональне призначення Передбачуваний об'єм коду, байт Передбачуваний об'єм даних, байт Макс. час виконання, мс Вимоги по розміщенню в пам'яті
1 Початковий пуск і ініціалізація (стік, таймери, переривання) 50

Регістри РСФ, стік в РПД

0.1 Після таблиці векторів переходу
2 Функціональний алгоритм ПД-регулювання 100

РПД

10 довільне
3 Процедури уведення-виведення і управління ЦАП

150

РПД

1

довільне
4 Арифметичні процедури для 2-байтових чисел («+»,» – «,»*») До 30 байт («+»,» – «) і до 100 («*»)

Банк Рон

0.05 і 0.2 довільне
5 Таймірованіє (період ) 20 РСФ 0.02 довільне
Операція
H X Третій стан
L H D1®D2
L L D2®D1
Мікроконтролер COM-порт Призначення
10 7 RXD_MKі TXD_PK
11 4 TXD_MKі RXD_PK
20 8 GND
≈ 0,93%.

6. Економічна частина

6.1 Комплексний план теми НДР

6.1.1 Опис об'єкту

Досліджуваний виріб є електрогідроприводом (рульова машинка) з урахуванням нелінійності.

Метою науково-дослідницької роботи є дослідження впливу зон нелінійності на показники якості сервоприводу.

Результатом дослідження є визначення критичної добротності сервоприводу при заданих нелінійних ділянках. Визначення допустимої амплітуди сигналу при заданих нелінейностях, для підприємств які досліджують даний електрогідропривод.

Електрогідравлічна рульова машинка (РМ), яка представлена в розрізі на малюнку 5.1 і входить до складу універсальноголабораторного стенду дослідження сервоприводов (УЛСДС), входять в комплект автомата стабілізації і призначається для повороту газоцівкового керма під впливом командного струму, що поступає з підсилювача-перетворювача.

Рульова машинка складається з наступних основних частин: корпусу, вузлауправління, шестерного насоса, електродвигуна, кривошипно-шатунного механізму, запобіжних і повітрянихклапанів.

Корпус.Всі механізми рульової машинки зв'язані між собою в загальному корпусі, відлитому з алюмінієвого сплаву. Частина корпусу, в якій розміщений кривошипно-шатунныймеханізм з поршнем, утворює робочий циліндр 1 РМ. Друга його частина, що вміщає вузол управління і насос, утворює ванну – резервуар, заповнений робочою рідиною. Два канали в нижній частині корпусу через шестернийнасос пов'язують ванну з правою і лівою частиною робочого циліндра. У верхній частині робочого циліндра є два нарізні отвори, в які угвинченіштуцери повітряних клапанів 3.

На верхньому фланці корпусу через гумову прокладку 2 кріпиться шістьма болтами 7 електродвигун 10. У верхній частині ванни в отворі вмонтовується пластмасова втулка 4 з шістьма клемами, яка служить для підведення живлення на катушку збудження реле і подачі командних струмів на катушки управління.

Підведення живлення до рульової машинки здійснюється за допомогою 14 – контактної штепсельної вилки 5, закріпленої на ковпачку 6, який одночасно є кожухом, що оберігає від механічних пошкоджень втулку і що йдуть від неї до вилки дроту.

Нелінійності, є в будь-якому реальному приводі, можуть істотновпливати на його динамічні властивості, зокрема на стійкість.

Цей вплив виявляється в наступному: привод, стійкий і має достатній запас стійкості в лінійному наближенні, може виявитися не стійким або не володіючим тим запасом стійкості, який очікується. Такий вплив надають частіше за все «петлеві нелінійності (люфт, гістерезис), алепри деяких положеннях в структурі приводу до цього ж ефекту можутьпривести і однозначні нелінійності, наприклад навіть такі, як зона нечутливості

В приводі можуть з'явитися принципово нові типи руху, які не можуть існувати в лінійних системахі тому не можуть бути навіть якісно пояснені з позиціїлінійної моделі. До таких рухів відносяться в першу чергуавтоколивання. Автоколивання можуть викликатиті ж нелінійності, які викликають зменшення запасустійкості. В одноконтурних системах –це петлеві нелінійності, в неодноконтурних – однозначні.

6.1.2 Складання переліку робіт по темі

Тема – це комплекс робіт по виконанню договору (замовлення) на розробку виробу, програмного забезпечення або НДР.

Тема НДР ділиться на стадії. Стадії діляться на етапи і роботи, що деталізуються. В практиці використовуються різні ступені деталізації. Переліки робіт формуються з використанням стандартів державних, галузевих і окремих підприємств.

Тема, що розглядається в даному дипломному проекті, є самостійною НДР прикладного характеру. Тому на неї складається свій перелік робіт. Як основа прийнятий типовий перелік стадій і етапів. Перелік робіт з вказівкою трудомісткості етапів представлений в таблиці 6.1.

6.1.3 Розрахунок трудомісткості етапів

Найважливішою групою планових показників є трудомісткості робіт.

Трудомісткість робіт – це основний розрахунковий показник НДР, залежить від змісту, складнощі, об'ємів конкретних робіт і впливає на всі інші показники – тривалості і терміни робіт, кількість виконавців і їх завантаження.

Для визначення планових показників НДР застосовуються різні методи розрахунку і відповідні їм нормативно-довідкові дані.

Для розрахунку комплексного плану по темі НДР можуть застосовуватися різні методи розрахунку планових показників. Всі вони є укрупненими в порівнянні з розрахунком в серійному виробництві.

Для розрахунків застосують метод експертних оцінок, оскільки тема НДР представляєзначну складність.

Для вживання методу структурних коефіцієнтів значення показника всієї роботи або її частини повинне бути заздалегідь розраховано іншим методом.

Даний метод заснований на використовуванні досвіду кваліфікованих фахівців. Метод експертних оцінок застосовуємо для стадії 4 і структурних коефіцієнтів для інших стадій і етапів.

Для даної роботи застосований індивідуальний метод експертного опиту, який прийнято вважати найраціональнішим. Суть його полягає в тому, що від кожного експерта незалежно від інших одержують оцінки кожного показника і математично обробляють їх для встановлення єдиної оцінки.

Трудомісткість стадії 4 приймаємо 210 люд-дні.

Одержана трудомісткість стадій і етапів, спочатку визначена по рекомендації кваліфікованих фахівців-експертів, приведена в таблиці 6.1.

Далі трудомісткість кожного етапу проектування визначається за допомогою вживання структурних коефіцієнтів (таблиця 6.1).

6.2 Виконавці і тривалість робіт

Підприємства – учасники НДР по виконуваних функціях діляться на замовників, розробників, виготівників, споживачів

Останніми роками все більше використовуються нові форми виконання НДР: малі підприємства, тимчасові творчі колективи (ТТК), що виконують самостійнізамовлення на тему або її окремі етапи. Такі колективи формуються з фахівців різних професій (радисти, конструктори, технологи, робочі, економісти і т.д.) і підкоряються керівнику теми.

В даному дипломному проекті доцільно використовувати досвід організацій ВТК. Це дасть можливість одержати практичні навики підбору кадрів. Детально визначити склад і кількість необхідних виконавців, розставити їх по роботах, скласти календарний графік для кожного виконавця, вирішити питання про оплату праці.

Після складання переліку робіт по темі і розрахунків трудомісткості визначають необхідний склад і кількість виконавців. При організації ВТК такий аналіз роблять детально для кожної окремої роботи.

Підбір і розстановка виконавців здійснюється згідно наступному плану:

1) Проглядаємо весь перелік робіт і розділяємо їх на власні роботи співвиконавців.

2) Аналізуємо зміст робіт і визначаємо необхідні спеціальності виконавців.

3) Визначаємо необхідну кваліфікацію виконавців. Кваліфікація виконавця залежить від складності виконуваної роботи.

4) Визначаємо для кожної роботи необхідну кількість виконавців (фронт робіт).

5) При розстановці виконавців по роботах звертаємо увагу на спеціалізацію людей, їх навики по виконанню певних робіт.

6) Тривалості робіт обчислюються, якщо відомі трудомісткість робіті кількість зайнятих на ній людина (таблиця 6.1).

7) Аналізуємо завантаження виконавців (цей аналіз виконується при розробці мережних графіків і графіків завантаження – див. наступний розділ).

Список необхідних виконавців оформляємо в таблицю, де кожному виконавцю привласнюється код (для спрощення оформлення переліку робіт, мережних графіків і графіків завантаження) (таблиця 6.2).

Таблиця 6.1 Структура трудомісткості стадій і етапів НДР

Мікроконтролера LPT-порт Призначення (SPI)
6 7 Mosi
7 10 Miso
8 8 Sck
9 6 Rst
20 18, 25 Gnd
№стадії Найменування стадій і етапів Трудомісткість Виконавці Тривалість дні (округлий)
Структурні коефіцієнти%

Трудомісткість

чол-ні

Посада (код) К-ть чол.
Стадіїв загальній трудомісткостітеми Етапів в стадії
1 Розробка технічного завдання на проведення НДР 4
Пошук літератури по заданій темі 25 3,75 04 1 4
Огляд і аналіз літературних джерел 10 1,5 02, 03 2 1
Патентний пошук 15 2,25 04 1 2
Пошук аналогів в мережі Internet 45 6,75 03, 04 2 3
Узгодження і затвердження ТЗ 5 0,75 01,02 2 1
Разом 100 15 11
2 Розробка технічної пропозиції 6
Аналіз ТЗ 3 0,66 03, 04 2 1
Проведення патентних досліджень 15 3,3 01 1 3
Огляд і аналіз науково-технічної інформації 10 2,2 02 1 2
Вибір і обгрунтовування напрямів проведення досліджень 40 8,8 01, 02, 03 3 3
Розробка рекомендацій по методиці проведення досліджень 10 2,2 01 1 2
Оформлення звіту по ТП 20 4,4 04 1 4
Узгодження і затвердження ТП 2 0,44 01, 04 2 1
Разом 100 22 16
3 Отримання початкової математичної моделі 12
Розробка методики моделі 10 4,4 02, 03 2 2
Визначення етапів рішення 15 6,6 01, 02 2 3
Проведення теоретичних досліджень 10 4,4 03, 04 2 2
Формування початкової розрахунково-кінематичної схеми 25 11 04 1 11
Розробка математичної моделі об'єкту дослідження 25 11 01 1 11
Отримання початкових виразів для моделі системи 5 2,2 01 1 2
Проведення (при необхідності) додаткових пошуків методик розрахунку 10 4,4 03 1 4
Разом 100 44 35
4 Проведення теоретичних і експериментальних досліджень 57
Розробка методики проведення досліджень 10 21 01,02,03 3 7
Проведення теоретичних досліджень 10 21 02,03 2 7
Розробка методики проведення експерименту 30 63 02, 03 2 31
Підготовка експериментальних зразків і устаткуваннядля досліджень 20 42 03,04 2 21
Розробка методики проведення досліджень 10 21 01,02,03 3 7

Таблиця 6.2. Список виконавців

Код виконавців Посада Оклад в місяць Денний
01 Керівник НДР 1200 54,54
02 Старший науковий співробітник 1000 45,45
03 Молодший науковий співробітник 950 43,18
04 Інженер-дослідник 1-ї категорії 900 40,9

6.3 Розробка мережного графіка, побудова лінійної карти мережі, графіка розвантаження виконавців

Мережний графік на тему розробляють після складання переліку робіт, який дозволяє прогнозувати і аналізувати хід робіт, аналізувати і обґрунтовувати завантаження виконавців, а потім контролювати і регулювати виконання робіт. Мережні графіки складаються з двох основних елементів робіт і подій.

Графік будується так, щоб якомога більше паралельно виконувалося робіт. При такій побудові критичний шлях буде якнайменшим. Також необхідно враховувати, що деякі роботи виконуються одними і тими ж людьми. В таких випадках «запаралелювання» робіт не допустиме.

Малюнок 6.2 – Графічне позначення параметрів подій і робіт

Позначення:

j-слідуючаподія, i-попередня подія, –ранній термін звершення події, – пізній термін звершення події, – тривалість стадії, –кількість виконавців, – повний резерв, – резерв першого роду, – резервдругого роду, – вільний резерв. Після побудови першого варіанту мережного графіка розраховують терміни і резерви подій і робіт, визначають критичний шлях.

Розрахунок параметрів мережного графіка проводиться по наступних формулах:

Ранній термін звершення події:


(6.1)

Пізній термін звершення події:

(6.2)

Де j-слідуючаподія, i-попередняподія.

Повний резерв:

(6.3)

Резерв 1-го роду:

(6.4)

Резерв 2-го роду:

(6.5)

Вільний резерв:

(6.6)

Звичайний мережний графік має недоліки – відсутність масштабу часу, що утрудняє ув'язку термінів подій і робіт з календарним часом, оскільки побудова мережного графіка можлива тільки в масштабі реального часу. Мережний графік представлений на малюнку 6.2 додатку Г.

Самим універсальним і наглядним способом побудови мережного графіка в масштабі часу є карта мережі.

Лінійна карта будується після розрахунку параметрів події і робіт мережного графіка і визначення критичного шляху. На малюнку 6.3 додатку Г представлена лінійна карта мережного графіка. Лінійна карта мережі, залишаючись мережним графіком зі всіма перевагами, отримує переваги і звичайних лінійних графіків – наглядність масштабу часу і календарних термінів початку і закінчення робіт.

6.4 Розрахунок заробітної платні виконавців теми

Заробітна платня виконавців теми складається з основної і додаткової. Основну заробітну платню розраховують з урахуванням посадових окладів (тарифних ставок) виконавців і кількості відпрацьованих днів.

При організації ВТК розрахунки основної заробітної платні доцільно виконувати так, щоб були видні суми заробітної платні по стадіях і одночасно по окремих виконавцях (таблиця 6.3).

Заробітну платню за один робочий день визначають виходячи з місячного посадового окладу і кількості робочих днів в місяці (таблиця 6.2).

В місяці приймається 22 робочі дні. Розміри іншої статі калькуляції визначаютьсяяк відсоток від основної заробітної платні. Нижче приведені процентніспіввідношення для всієї статі:

Загальні доходи виконавців теми складатимуться з основної і додатковоїзаробітної платні і премій, одержуваних з фундації матеріального заохочення.

Таблиця 6.3. Розрахунок основної заробітної платні по стадіях теми і виконавцях власних робіт

Виконавці 01 02 03 04 Разом
Оклад 54,5 45,4 43,1 40,9
Стадії Кількість днів Зарплата, грн Кількість днів Зарплата, грн Кількість днів Зарплата, грн Кількість днів Зарплата, грн Кількість днів Зарплата, грн
ТЗ 1 54,5 1 45,4 2 86,2 7 286,3 11 472,4
ТП 6 327 3 136,2 2 86,2 5 204,5 16 753,9
Отримання початкової мат. моделі 14 763 2 90,8 6 258,6 13 531,7 35 1644,1
Проведення теор. і експер. досліджень 6 327 31 1407,4 44 1896,4 13 531,7 94 4162,5
Оформлення результатів НДР 13 708,5 12 544,8 6 258,6 1 40,9 32 1552,8
Синтез 0 0 0 0 0 0 11 449,9 11 449,9
Аналіз 0 0 8 363,2 7 301,7 0 0 15 664,9
Оформлення записки і упроваджен-ня результ. НДР 7 381,5 0 0 0 0 0 0 7 381,5
Разом 47 2561,5 57 2587,8 67 2887,7 51 2085,9 221 10082

Таблиця 6.4. Загальні доходи виконавців власних робіт

№ п/п Оклад в місяць Денний Кіл днів Основна ЗП Додаткова Сума
01 1200 54.5 47 2561,5 256,15 2817,65
02 1000 45.4 57 2587,8 258,78 2846,56
03 950 43.18 67 2893,06 289,3 3182,36
04 900 40,9 51 2085,9 208,59 2294,49

Таблиця 6.5. Кошторисна калькуляція на тему НДР (грн)

Стадії Основна заробітна платня Додаткова заробітна платня (15%) Відрахування на соцстрахування (37,5%) Невигідні витрати Загальні витрати
ТЗ 472,4 70,86 203,72 472,4 1219,38
ТП 753,9 113,09 325,12 753,9 1946
Отримання початкової мат. моделі 1644,1 246,62 709,02 1644,1 4243,83
Проведення теор. і експер. досліджень 4162,5 624,38 1795,08 4162,5 10744,45
Оформлення результатів НДР 1552,8 232,92 669,65 1552,8 4008,17
Синтез 449,9 67,49 194,02 449,9 1161,3
Аналіз 664,9 99,74 286,74 664,9 1716,27
Оформлення записки і упровадження результ. НДР 381,5 57,23 164,52 381,5 984,75
Разом 10082 1512,3 4347,86 10082 26024,16

6.5 Кошторисна калькуляція на тему

При розробці кошторисної калькуляції на тему розраховують кошторис витрат і ціну теми. Витрати при цьому групуються по стадіях.

6.6 Розрахунок ціни теми

В даному дипломному проекті ціна теми приймається як ціна розробника – це мінімально допустима ціна, враховуючи кошторис витрат на розробку теми і прибуток, розрахований по встановленому коефіцієнту рентабельності:

(6.7)

де СЗАГ - загальнийкошторис витрат (загальні витрати);

КРЕНТ – коефіцієнтрентабельності (20%);


В ході виконання економічної частини дипломного проекту був складенийперелік робіт по темі і визначені трудомісткості робіт, виконавці робіт, тривалості. Розроблений мережний графік, побудованілінійна карта мережі, графік завантаження виконавців, зроблений розрахунок фонда заробітної платні виконавців, кошториси витрат і ціни теми.

Таким чином в розробці теми візьмуть участь 4 виконавців, тривалість виконання робіт складає 153 днів, ціна теми складає


7. Забезпечення життєдіяльності і питання екології

7.1 Аналіз шкідливих і небезпечних чинників

В даній дипломній роботі і досліджений сервопривод урахуванням нелінійності. Основним місцем роботи була науково-виробнича дослідницькалабораторія (НВДЛ) №402, кафедри №301. При проведенні робіт в лабораторіяхподібного профілю необхідно враховувати питання безпеки праці, попередження травматизму і професійних захворювань, питання правовоїохоронипраці.

В лабораторіях робочий персонал може піддатися дії небезпечних чинників, обумовлених як особливостями роботи (використовування ЕОМ, наявність небезпечної напруги електроживлення, вживання свердлувального верстата з підвищеним рівнем шуму), що проводиться, так і станом робочого приміщення і навколишніх його об'єктів (розміщення в приміщенні або поблизу нього вибухово- і пожежнобезпечних речовин і ін.)

Фізичні чинники дії: підвищений рівень електромагнітногополя; підвищений рівень статичної електрики; недостатня освітленість; підвищена або знижену вогкість повітря; підвищена або зниженутемпературу повітря; пожежа; поразка електричним струмом.

Психофізичні чинники: перенапруження зорових або слухових аналізаторів; монотонність праці; емоційні перевантаження; утомленість груп м'язів через малу рухливість.

7.2 Розробка заходів щодо зниження впливу шкідливих чинників

Велике значення при проведенні експериментальних робіт має виключенняабо зменшення дії шкідливих, негативних, небезпечних і вражаючихчинників.

Вимоги до мікроклімату приміщення лабораторії.

З погляду комфортних виробничих умов, атмосфера виробничого середовища повинна мати:

а) певне співвідношення газів, що входять в повітряне середовище;

б) певну температуру;

в) певну вогкість;

г) певний тиск;

д) певну швидкість переміщення.

Рівень тиску і газовий склад повітря в даному виробничомусередовищі, тобто в приміщеннях лабораторій, залежать в більшій мірі від станунавколишньої його атмосфери. Але існують і норми запорошеної повітря в приміщеннілабораторій, які необхідно дотримувати для забезпечення збереженняздоров'я людини і безперебійної роботи техніки.

Метеорологічні умови в даному виробничому приміщенні визначаються температурою, вогкістю і швидкістю руху повітря. Норми метеорологічних умов на виробництві регламентуються ГОСТ 12.1.005–76 «Повітря робочої зони», де вказано, що при легкій (1а) категорії виконуваних робіт, в робочій зоні лабораторій повинні забезпечуватися допустимі норми температури 18 – 25 °З, відносної вогкості повітря 40 – 60% і швидкості руху повітря в межах 0.2 – 1 м/с.

Для забезпечення необхідної температури і вогкості необхідно обладнати приміщення випробувальної лабораторії приладами центрального або індивідуального опалювання. Для забезпечення заданих метеорологічних умов і чистоти повітря необхідно організувати систему вентиляції приміщення.

Система освітлення.

Освітлення можна розділити на 3 вигляди: штучне; природне; суміщене.

Природне освітлення створюване світлом неба і сонця (пряме і відображене).

Суміщене освітлення при якому в світлий час доби недостатнє по нормах природне освітлення доповнюється штучним.

Штучне освітлення може бути класифіковано залежно від розміщення: місцеве (настільна лампа); загальне; комбіноване (місцеве + загальне).

Також застосовується спеціальне штучне освітлення: аварійне; чергове; охоронне і т.д.

Зі всіх видів розглянемо загальне освітлення, яке складається з ламп, укріплених на стелі. Найширше поширення набули лампи двох видів:

А) Лампи розжарювання – мають наступні достоїнства: простота в експлуатації; не вимагають пускових пристроїв; простота виготовлення; і недоліки: низька величина світлової віддачі, порівняльно низький період працездатності, спотворення перенесення кольорів.

Б) Газорозрядні лампи – електричний розряд в середовищі інертного газу. Їх гідність – можливість регулювання спектру. Недоліки: наявність пульсацій, складний механізм, мають потребу в наявності пускових пристроїв.

Вимоги до електробезпеки.

Одним з найвірогідніших і небезпечних чинників, які можуть виникнути в приміщенні випробувальної лабораторії, є поразка електричним струмом. До складу комплексу входить ряд пристроїв, напруга живлення яких небезпечна для життя оператора. Такими пристроями є:

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  257  258  259   ..