Структурная схема системы автоматического управления стабилизации силы резания
3.2 ВЫВОД ТИПОВЫХ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМЫ
Электронный усилитель
где: ТЭУ - постоянная времени электронного усилителя, с;
ДU1 - выходное напряжение, В;
ДU - входное напряжение, В;
КЭУ - коэффициент усиления.
Передаточная функция усилителя (апериодическое звено I порядка)
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Тиристорный преобразователь
где: ТЭУ - постоянная времени электронного усилителя, с;
ДUТП - выходное напряжение, В;
ДU1 - входное напряжение, В;
КЭУ - коэффициент усиления.
Передаточная функция усилителя (апериодическое звено I порядка)
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Двигатель (ДПТ)
где ТЯ - электромагнитная постоянная времени якоря, с;
ТМ - электромеханическая постоянная двигателя, с;
щ - угловая скорость, с-1;
KД - коэффициент передачи электродвигателя, 1/сВ;
ДUТП - напряжение якоря, В.
Передаточная функция электродвигателя постоянного тока (колебательное звено)
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Редуктор
где Кр - коэффициент передачи;
щ - входная угловая скорость, рад/с;
щР - выходная угловая скорость, рад/с;
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Ходовой винт
где t - шаг винта, мм;
щР - входная угловая скорость, рад/с;
S - выходное линейное перемещение, мм.
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Процесс резания
Передаточная функция процесса резания (апериодическое звено I порядка):
где Кр - коэффициент резания
Тр - постоянная времени стружкообразования, с.
Сила резания при равномерном фрезеровании цилиндрической фрезой:
При полном фрезеровании торцовой фрезой:
; ,
где: СР - постоянный коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала;
t - глубина резания, мм;
S - подача, мм/об;
V - скорость резания, мм/сек.
Z - число зубьев
Подставляя значения получим:
;
;
;
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Эквивалентная упругая система станка
где щ0 - собственная частота колебаний, с-1;
о - коэффициент затухания колебаний;
х - деформация упругой системы станка, мм;
С - жесткость упругой системы станка, Н/мм;
FР - входной силовой параметр, Н.
Передаточная функция эквивалентной упругой системы станка (колебательное звено):
Согласно исходным данным (таблица 1) получим:
Тахогенератор
Т.к. значение КТГ равно нулю, то передаточная функция тахогенератора будет равна нулю, таким образом можно убрать блок ТГ и обратную связь, в которой он находится.
Рисунок 3.2 - Структурная схема САУ
Преобразователь линейного перемещения
где U - выходное напряжение преобразователя, В;
Кn - коэффициент передачи, В?А;
S - входное перемещение, мм.
Согласно исходным данным (таблица 1) получим: