Ответы на тесты Детали мехатронных модулей, роботов и их конструирование.dor_БАК_26-008-Б_260403

Двигатель, датчик и контроллер

Электропривод

Разработка технических требований

Асинхронный электродвигатель переменного тока

18°

70 Н·м

Увеличится в 5 раз

Период приработки или период ранних отказов

отказ

механический подшипник

Резервирование = дублирование критических компонентов ; Диагностика = раннее обнаружение отклонений от нормы ; Упрощение конструкции = снижение числа потенциальных точек отказа

обратной

функциональному назначению (движение, измерение, обработка и т.д.)

модуль управления температурой

механические

индукционные

безопасности при аварийном отключении питания

Нормально замкнутый

синтез

числом степеней свободы

проверка соответствия модуля общим критериям интеграции (механическим, электрическим, информационным) ; механическая установка модуля на рабочую платформу ; настройка сетевого адреса и параметров обмена по промышленной шине ; калибровка и запуск тестового цикла под управлением центрального контроллера

переменного

шаговый двигатель

Статор = создание магнитного поля ; Ротор = вращающаяся часть, создающая момент ; Коллектор = коммутация тока в обмотке якоря

направляющие

радиальный

направляющие скольжения (например, «ласточкин хвост»)

0,2 м/с

мёртвый

устранения зазора между зубьями и повышения точности позиционирования

измерение величины люфта в зацеплении ; выбор типа люфтовыбирающего устройства (пружина, эксцентрик и т.п.) ; регулировка преднатяга (например, смещением одной шестерни) ; проверка плавности хода и отсутствия заклинивания

трансформатор

угла поворота или скорости вращения

Индуктивный = изменение индуктивности при приближении металла ; Оптический энкодер = прерывание или модуляция светового потока ; Тахогенератор = изменение магнитного потока при движении проводника

преобразователи

модуль зацепления

червяк

600 об/мин

многосвязная структура (механическая, электрическая, информационная)

Первое поколение = аналоговое управление, простая логика ; Второе поколение = встроенные микроконтроллеры и цифровая обработка ; Третье поколение = сетевая интеграция, самообучение

механические релейные системы ; полупроводниковые транзисторы ; интегральные микросхемы ; микропроцессоры

функционально завершённая совокупность механических, электронных и программных компонентов, выполняющая определённую задачу

Модуль движения = обеспечение перемещения исполнительного органа ; Модуль измерения = регистрация параметров окружающей среды или состояния системы ; Модуль взаимодействия = приём команд от оператора или передача информации человеку

подвижности

Структурный анализ = использование формулы Чебышёва ; Кинематический анализ = построение диаграмм перемещений, скоростей, ускорений ; Динамический анализ = расчёт сил инерции, моментов и реакций в кинематических парах

определение требований к точности, усилию и скорости ; выбор типа механизма передачи движения (редуктор, винт и т.д.) ; подбор датчиков обратной связи ; интеграция привода, механизма и электроники в единый корпус

податливость

Случайная погрешность = возникает из-за внешних возмущений и шумов датчиков ; Систематическая погрешность = повторяется при каждом цикле в одной и той же позиции ; Динамическая погрешность = обусловлена трением, люфтом, износом

определение жёсткости звеньев преобразователя движения ; моделирование деформаций под нагрузкой ; проведение экспериментального тестирования позиционирования ; коррекция управляющего сигнала с учётом упругих смещений

конструирование

Модульность = обеспечение возможности замены или обновления отдельных узлов без переделки всей системы ; Унификация = снижение номенклатуры деталей и упрощение производства ; Функциональная целостность = каждый модуль выполняет одну чётко определённую функцию

определение габаритов и формы корпуса ; размещение силовых элементов (двигателей, редукторов) ; размещение чувствительных элементов (датчиков, плат управления) вдали от помех ; прокладка электрических и пневматических магистралей

статор

Скольжение = относительная разница между скоростью поля и ротора ; Момент инерции = сопротивление ротора изменению скорости вращения ; Удерживающий момент = максимальный момент у шагового двигателя при остановке

расчёт требуемого момента и выбор двигателя с запасом ; подбор драйвера с подходящим током и напряжением ; выбор режима микрошага в драйвере ; экспериментальная проверка отсутствия пропуска шагов под нагрузкой

подъёма

Планетарная = редукторы промышленных роботов ; Гипоидная = главная передача заднеприводного автомобиля ; Волновая = компактные высокоточные редукторы

центральное

созданию задержки в отклике

идентификация величины люфта в преобразователе движения ; регистрация момента изменения направления движения ; введение в алгоритм управления поправки на величину люфта ; калибровка датчика положения после компенсации

нормально замкнутый тормоз

Катушка = создаёт магнитное поле при подаче напряжения ; Якорь = перемещается под действием магнитного поля и прижимает фрикционные диски ; Возвратная пружина = обеспечивает возврат якоря при обесточивании

заклинивание

способность преобразовывать перемещение в усилие и наоборот с малыми потерями

Содержит только вращательные пары = шарнирный направляющий механизм ; Использует поступательную пару = кулисно-ползунный механизм ; Обеспечивает точную прямую без направляющих = инверсор

контактные

изменения индуктивности при перемещении сердечника

По положению = позиционирование оси станка ; По скорости = стабилизация оборотов двигателя ; По ускорению = системы активной виброизоляции

работоспособность

свойство сохранять работоспособность в течение заданного времени при определённых условиях эксплуатации

Приработка = высокая интенсивность из-за дефектов изготовления ; Нормальная эксплуатация = постоянная низкая интенсивность отказов ; Износ = резкий рост отказов из-за старения компонентов

механотрон

мехатроника

появление недорогих микропроцессоров и сенсоров

конструирование

задание

обеспечивает соответствие изделия требованиям безопасности, взаимозаменяемости и качества

деформация

мертвого

применения высокоточных подшипников

Винтовой преобразователь