Проектирование структурных схем

Структура рабочей машины определяется характером движения рабочих органов, который обычно задаётся при проектировании.

По характеру движения рабочих органов различают три группы машин: с изменяющимся, с постоянным и циклическим движением рабочих органов. [ 1]

К первой группе машин относятся машины химической чистки и стиральные машины с программным управлением, универсальные отделочные станки и т.д. Структурные схемы таких машин должны содержать управляемые механизмы, посредством которых возможно изменять движение рабочих органов по величине или по направлению.

Для машин с постоянным движением рабочих органов характерно соединение двигателя с рабочим органом либо непосредственно, либо через передаточный механизм (редуктор).

По первой схеме работают вентиляторы и центробежные насосы, установленные на валу электродвигателя. По второй схеме работают стиральные активаторные машины, центрифуги, обувные отделочные станки.

К машинам с циклическим движением рабочих органов относится значительная группа швейных и обувных машин, технологический процесс которых включает периодически повторяющиеся операции.

Структурные схемы аппаратов делятся на два вида:

- неподвижные, то есть без специальных механических устройств;

- подвижные, то есть с устройствами для ускорения технологических процессов (с мешалками, барабанами и другими устройствами.) В состав подвижных аппаратов входят различные механические системы, при помощи которых осуществляется движение рабочих устройств и управление этим движением.

Структурная схема определяется не только требованиями выполняемого технологического процесса, но и многими другими условиями: производительностью машины, допустимыми габаритными размерами, удобством эксплуатации и др..

Проектирование структурных схем включает выбор необходимых исполнительных и передаточных механизмов и устройств: тип двигателя, схему управления машиной и др., при которых обеспечиваются заданные режимы работы исполнительных органов при наибольшем КПД и выполняются другие технико-экономические характеристики проектируемой машины.

На основании структурной схемы предварительно определяют основные размеры машины, осуществляют компоновку машины и разрабатывают кинематическую схему.

Структурные схемы содержат условные обозначения устройств, программы и устройств управления, рабочих органов, основных функциональных элементов: муфт, переключателей, контактов, клапанов и т.д.; потоков информации.

Отдельные узлы и механизмы на структурной схеме показывают изображениями в виде отдельных фигур с буквенными или цифровыми обозначениями (см. рис.3.1).

На структурной схеме также указывают мощность электродвигателя, частоту вращения его вала, передаточные числа промежуточных передач, порядковые номера валов (римскими цифрами), названия исполнительных механизмов, а также названия рабочих органов, укреплённых непосредственно на валах. Элементы и устройства гидравлических и пневматических передач изображают в виде прямоугольников. Линии взаимосвязи изображают сплошными линиями. В качестве примера на рис.3.1 приведена структурная схема стиральной машины барабанного типа с торцевой загрузкой.

I-VI – валы;

Ф – фрикционная;

муфта; РМ – ремённая;

передача; З – зубчатая;

передача; О – оператор;

Э -электродвигатель;

РБ - рабочий барабан;

ОМ– обгонная муфта.

Рис.3.1 Структурная схема стиральной машины.

В машине устройство АЭМ автоматического действия включается в работу в период центробежного отжима, когда движение при большой частоте вращения передаётся рабочему барабану РБ. При этом обгонная муфта ОМ автоматически отключается. В период стирки при малой частоте вращения барабана передача вращения осуществляется через обгонную муфту ОМ.