Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Сентября 2014 в 12:34, курсовая работа
Пружины приборов разделяют на плоские, материал которых испытывает деформации изгиба при работе; винновые пружины растяжения – сжатия, проволока которых при деформации скручивается; винтовые пружины кручения, по форме аналогичные винтовым пружинным растяжения – сжатия, но, так же как и у плоских пружин, их проволока изгибается. Кроме этих так называемых стержневых упругих элементов в приборах применяются упругие оболочки в форме мембран, сильфонов и трубчатых пружин.
Введение……………………………………………………….………………….5
1 Расчет механического элемента…………………..………………………….25
1.1 Расчет требуемой жесткости упругого элемента………………………….25
1.2 Расчет среднего диаметра пружины и числа рабочих витков…...………25
1.3 Расчет наружного диаметра пружины………………….………………….27
1.4 Расчет пружины в свободном состоянии…………………….………..…...27
1.5 Построение габаритных характеристик…………….………………..…….28
1.6 Предварительный выбор варианта…………………………………………28
1.7 Определение веса и массы пружины………………………………………..29
1.8 Проверка пружин на жесткость и максимальное
касательное напряжение………………………………………………….…30
1.9 Проверка пружин на устойчивость и выбор способа закрепления………31
1.10 Расчет нелинейности статической характеристики………………..……..34
1.11 Итоговая таблица расчетов…………………………………………………35
2 Расчет электромеханического элемента……………………………………….36
2.1 Определение погрешности, обусловленной нагрузкой……..…………….36
2.2 Определение номинальной и действительной мощности…..……………..36
2.3 Выбор материала……………………………….…………………………….37
2.4 Определение диаметра проволоки…………….…………………………….37
2.5 Определение числа витков и шага намотки…….……………………………37
2.6 Определение витковой погрешности……….……………………………….38
2.7 Определение длины обмоточного провода…….…………………………..38
2.8 Определение средней длины одного витка……….………………………….38
2.9 Расчет параметров каркаса………………………….…………………………38
3 Расчет электромагнитного элемента……….……….…………………………40
3.1 Расчет значения тяговой силы и воздушного зазора….…………………..40
3.2 Расчет конструктивного фактора «Г»……………….……………………….41
3.3 Выбор материала магнитопровода……………….…………………………41
3.4 Выбор магнитных характеристик………………………………………….41
3.5 Определение основных размеров и параметров электромагнита..……..42
3.6 Определение высоты полюсного наконечника……………………………43
3.7 Выбор и определение параметров обмоточного провода….……..……..44
3.8 Расчет размеров для построения эскиза……………………….…………..47
Заключение………………………………………………..………………………48
Библиографический список………………………………….…………………..49
Температурный коэффициент сопротивления
Определение удельного сопротивления провода производится по формуле (3.14):
Определение среднего радиуса витка производится по формуле (3.15):
где
м
Определение средней длины одного витка производится по формуле (3.16):
(3.16)
Определение площади поперечного сечения металла обмоточного провода производится по формуле (3.17):
Определение диаметра поперечного сечения металла обмоточного провода производится по формуле (3.18):
В соответствии с ГОСТ 2773-69 определяем тип провода и номинальный размер.
Так как максимальная температура провода 850С, то выбираем провод марки ПЭЛ, класс нагревостойкости которого равен 1050С.
Номинальный диаметр по меди, мм (0.10…0.19), толщина изоляции 0.02мм.
принимаем равным 0.1 мм.
Пересчитывание для диаметра выпускаемого промышленностью площади обмоточного провода производится по формуле (3.19):
(3.19)
Определение числа витков производится по формуле (3.20):
где коэффициент обмоточного пространства .
Рисунок 3.4 – Коэффициент заполнения обмоточного пространства.
Определение электрического сопротивления обмотки при рабочей температуре производится по формуле (3.21):
(3.21)
Определение максимального потребляемого тока производится по формуле (3.22):
(3.22)
Определение создаваемого обмоткой МДС производится по формуле (3.23):
(3.23)
Так как создаваемая обмоткой МДС больше требуемой МДС, то обмотка обеспечивает необходимую магнитную силу.
Определение максимальной потребляемой обмоткой мощности производится по формуле (3.24):
(3.24)
Определение превышения температуры рассчитанной обмотки производится по формуле (3.25):
где коэффициент теплоотдачи катушки
Т.к. τ ≤ t00n , то катушка не будет перегреваться
3.8 Расчет оставшихся размеров, необходимых для эскиза.
Пусть якорь имеет прямоугольное сечение, тогда
(3.26)
Определение длинны якоря производится по формуле (3.27):
(3.27)
Определение высоты якоря производится по формуле (3.26):
Заключение
В курсовом проекте произведен расчет и проектирование трех элементов: механического элемента (винтовая пружина растяжения-сжатия), электромеханического элемента (потенциометрический датчик линейных перемещений) и электромагнитного элемента (силовая часть электромагнитного реле).
В ходе выполнения курсового проекта мной были усвоены основные методики расчета трех вышеперечисленных элементов.
Библиографический список.
Информация о работе Расчет и проектирование элементов измерительных устройств