Схемный анализ ОЭП

Схемный анализ ОЭП
Функционирование любого устройства (прибора) характеризуется рядом технических параметров.
При проектировании нового прибора в задачи конструктора входит определение оптимальных значений этих параметров.
Кроме того, в ряде случаев возникает необходимость регулировки их значений, например, при проведении точностного анализа устройства и определении необходимости введения в его конструкцию компенсаторов.
С этой целью проводят структурный анализ устройства (прибора), используя его графические и математические модели.
Графическими моделями устройства являются его структурная, функциональная и принципиальная схемы.
Математическая модель - это математические выражения (формулы), описывающие преобразования (информации), происходящие при функционировании устройства (прибора)

Схемный анализ ОЭП
Структурная схема – это совокупность элементарных звеньев объекта и связей между ними. Структурные схемы определяют основные функциональные части изделия или процесса, их значения и взаимосвязи.
Функциональная схема – документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. Такие схемы позволяют анализировать возможности разрабатываемых объектов, обосновывать проведение отладки и ремонта.
Принципиальная схема определяет полный состав элементов объекта и связей между ними, служит основанием для разработки комплекта конструкторской документации на объект разработки.

Схемный анализ ОЭП
Принципы построения структурной схемы
Звенья на структурной схеме изображают в виде прямоугольников или условных графических обозначений, которые соединяются линиями взаимосвязи. Эти линии обозначают стрелками. Каждое звено на схеме должно иметь наименование или обозначение.
Принципы построения функциональной схемы
В отличие от структурной схемы, функциональная даёт понять, что происходит в отдельных узлах устройства, поясняет принцип его работы. Функциональные части устройства и связи между ними обозначают в виде специальных графических условных изображений.
ЭП1
ЭП2
ЭП3
ЭП4
x1
x2
x3
x4
y1
y2
y3
=
=
=
y4
x
y
=
=
[ед.изм.]
[ед.изм.]
[ед.изм.]
[ед.изм.]
[ед.изм.]

Схемный анализ ОЭП
Примером простейшего элементарного преобразователя является соединение деталей.
Соединение деталей (сборочная единица) - изделие, части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями.
Соединения деталей бывают:
Разъёмные и неразъёмные;
Подвижные и неподвижные;
С обратимым и необратимым движением;
С ограниченным и неограниченным диапазоном движения
Простейшее, элементарное преобразование информации (движения) выполняют элементарные преобразователи.

Схемный анализ ОЭП
Винтовые механизмы
Винтовой механизм преобразует вращательное движение в линейное.
С помощью винтовых механизмов можно с большой чувствительностью и точностью перемещать подвижный элемент.
Движение в винтовой передаче не обратимо и имеет ограниченный диапазон.
К недостаткам этих передач относятся большие потери на трение. Для их снижения используются винтовые передачи качения.

Схемный анализ ОЭП
Винтовые механизмы

Схемный анализ ОЭП
Винтовые механизмы

Рычажные механизмы
Рычажные механизмы бывают одноплечими, двуплечими, а могут иметь и большее число звеньев.
Рычажные механизмы могут быть как с обратимым так и не обратимым движением и могут иметь как ограниченный, так и неограниченный диапазон работы.
Рычажные механизмы преобразуют вращательное движение в поступательное и наодорот, линейное в линейное, вращательное во вращательное.
С помощью рычажного механизма можно ускорять или замедлять движение, передавать его под разными углами как в плоскости, так и в пространстве.

Рычажные механизмы
одноплечие
тангенсный
синусный
замыкание силой
замыкание формой
(кулисные)

Рычажные механизмы
двуплечие и четырёхзвенник

Ленточные механизмы
Ленточные механизмы преобразуют вращательное движение во вращательное или в поступательное.
Ленточные механизмы обратимы и имеют ограниченный диапазон работы.

Зубчатые механизмы преобразуют вращательное движение во вращательное либо поступательное.
Зубчатые механизмы могут быть как с обратимым так и не обратимым движением и могут иметь как ограниченный, так и неограниченный диапазон работы.
С помощью зубчатых механизмов можно ускорять или замедлять движение, передавать его под разными углами как в плоскости, так и в пространстве.
Зубчатые механизмы

Зубчатые механизмы
Цилиндрическая пара – два зубчатых колеса с цилиндрическим прямозубым или косозубым зубчатым венцом; механизм обратимый с неограниченным диапазоном работы
Реечная пара – зубчатое колесо и рейка с прямозубым или косозубым венцом, механизм обратимый с ограниченным диапазоном работы
Червячная пара – червяк и червячное колесо, механизм необратимый с неограниченным диапазоном работы
Коническая пара – два зубчатых колеса с коническим прямозубым или косозубым зубчатым венцом; механизм обратимый с неограниченным диапазоном работы

Зубчатые механизмы
Цилиндрическая пара – два зубчатых колеса с цилиндрическим прямозубым или косозубым зубчатым венцом; механизм обратимый с неограниченным диапазоном работы
Реечная пара – зубчатое колесо и рейка с прямозубым или косозубым венцом, механизм обратимый с ограниченным диапазоном работы
Червячная пара – червяк и червячное колесо, механизм необратимый с неограниченным диапазоном работы
Коническая пара – два зубчатых колеса с коническим прямозубым или косозубым зубчатым венцом; механизм обратимый с неограниченным диапазоном работы

Кулачковые механизмы
Эксцентриковый кулачок – эксцентрик и толкатель; механизм с необратимым движением и неограниченным диапазоном
Кулачок со спиралью Архимеда – кулачок и толкатель; механизм с необратимым движением и ограниченным диапазоном
Клиновой механизм – клин и толкатель; механизм с необратимым движением и ограниченным диапазоном
Преобразуют вращательное или линейное движение в линейное перемещение толкателя

Оптические и оптико-механические преобразователи

Оптические и оптико-механические преобразователи

Оптические и оптико-механические преобразователи

Оптические и оптико-механические преобразователи

Оптические и оптико-механические преобразователи

Оптические и оптико-механические преобразователи

Схемный анализ ОЭП
Линзовый компенсатор
ВМ
КМ
РМ
ЛОПЭ
x1
x2
x3
x4
y1
y2
y3
=
=
=
y4
x
y
=
=
Функциональная схема
Структурная схема
[рад]
[мм]
[мм]
[мм]
[угл.мин]
Пример схемного анализа
Функция преобразования информации:
точная
приближенная

Схемный анализ ОЭП
Представленный на предыдущем слайде механизм линзового компенсатора является устройством управления. Шкала в устройствах управления располагаются в начале цепи преобразования и позволяет оператору при помощи шкалы задавать информацию на устройство и с его помощью управлять объектом или процессом.
В устройствах измерения отсчётное устройство располагается в конце цепи преобразования и позволяет оператору при помощи шкалы снимать информацию с устройства и с его помощью выполнять операцию измерения параметров объекта или процесса.
ШОУ
x1
x2
y1
y2
=
[рад]
[мм]
[дел]
[°,',"]
ШОУ
xn
x2
y1
y2
=
[рад]
[мм]
[дел]
[°,',"]
Устройства управления
Устройства измерения
И ещё один момент!
А – цена деления шкалы
N – число делений шкалы
Если в преобразователе имеется отсчётное устройство…
…
…