Файл: Практикум по дисциплине Теоретические основы автоматики и телемеханики для студентов специальности 23. 05. 05 Системы обеспечения движения поездов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 66
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»
ПРАКТИКУМ
по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики»
для студентов специальности 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов»
очной и заочной форм обучения
Составитель: И. Г. Куликова
Начальник методического отдела Председатель Совета образовательной
программы________________________
наименование
_____________________________ _____________________________
(подпись) расшифровка подписи (подпись) расшифровка подписи
«___» ____________ 201 г. «___» ____________ 201 г.
Подписи и контактные телефоны авторов Зав. кафедрой _______________________
(наименование)
__________________________________
(подпись) расшифровка подписи
__________________________________ ____________________________________
(подпись) расшифровка подписи (подпись) расшифровка подписи
«___» ____________ 201 г. «___» ____________ 201 г.
Тел. _______________________ Протокол № ________ от______________
Самара
2016
УДК 621.38
Практикум по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики» для студентов специальности 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов» очной и заочной форм обучения/ составитель: И.Г. Куликова.– Самара: СамГУПС, 2015. – 24 с.
Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики». Они объединяют комплекс взаимосвязанных вопросов по основным темам данной дисциплины.
С целью закрепления теоретических знаний и практических умений в методических указаниях содержатся основные сведения по теории работы устройств автоматики и телемеханики, представлены варианты решения задач по основным темам рассматриваемой дисциплины.
Утверждены на заседании кафедры 10 февраля 2015 г., протокол № 6.
Печатаются по решению редакционно – издательского совета университета
Составители: В.Б.Гуменников,
И.Г.Куликова
Рецензенты: д.т.н., профессор СамГУПС О.А.Кацюба
к.т.н., доцент СамГУПС В.М.Шумаков
Редактор
Подписано в печать 20.10. 2015 г. Формат 60х90 1/16.
Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п.л. 1,5.
Тираж 100 экз. Заказ № 64.
Самарский государственный университет путей сообщения, 2015
ВВЕДЕНИЕ
Практические занятия проводятся с целью закрепления теоретического материала. Для выполнения практических заданий студент должен предварительно изучить теоретический материал по теме практического занятия, используя литературные источники, список которых приведен в конце настоящих методических указаний.
На практических занятиях студенты закрепляют теоретические знания теории и практики автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте, приобретают навыки в работе со справочной литературой и чертежами.
В методических указаниях приведены следующие сведения для выполнения задания:
- цель работы;
- пояснения к работе;
- краткие теоретические сведения;
- содержание отчета;
- контрольные вопросы.
Правила выполнения практических работ
1. Студент должен придти на практическое занятие подготовленным к выполнению практической работы.
2. После проведения практической работы студент должен представить отчет о проделанной работе с таблицей результатов расчета.
3. Отчет о проделанной работе следует выполнять в тетради для практических работ. Содержание отчета указано в описании практической работы.
4. Расчет следует производить с точностью до двух значащих цифр.
5. Оценку по практической работе студент получает, если:
- расчеты выполнены правильно и в полном объеме;
- результаты сведены в таблицы;
- студент может пояснить выполнение любого этапа работы;
- отчет выполнен в соответствии с требованиями к выполнению работы,
- студент отвечает на контрольные вопросы на удовлетворительную оценку и выше.
По окончании занятия студенты должны подготовить и представить преподавателю отчет, оформленный в соответствии с настоящими методическими указаниями и с требованиями стандарта по оформлению текстовых и графических студенческих работ. Зачет по практическим работам студент получает при условии выполнения всех предусмотренных программой практических работ.
В результате выполнения практических работ студент должен:
Знать
- методы теоретических и экспериментальных исследований элементов и устройств автоматики и телемеханики;
- типы электромеханических и магнитных устройств автоматики;
- разновидности систем автоматики;
- конструктивные разновидности устройств автоматики;
- схемные решения устройств и систем автоматики;
- основные характеристики и параметры устройств автоматики;
- классификацию систем автоматики;
Уметь
- пользоваться специальной и справочной литературой;
- строить характеристики устройств автоматики;
- рассчитывать основные параметры устройств и систем автоматики;
- производить сравнительный анализ основных параметров устройств автоматики.
- применять математические методы, физические законы и вычислительную технику для решения практических задач;
Владеть
- методами и средствами технических измерений;
- навыками прикладного программного обеспечения для компьютерного проектирования и моделирования элементов и устройств.
Формирование компетенций:
ПК-1 способностью применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
ПК-12 владеет основами расчета и проектирования элементов и устройств различных физических принципов действия;
ПК-25 умеет использовать информационные технологии при разработке новых устройств СОДП, ремонтного оборудования, средств механизации и автоматизации производства.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Практическая работа № 1. Определение основных параметров потенциометрического датчика
1. Цель работы. Научиться рассчитывать параметры потенциометрического датчика.
Задание. Рассчитать параметры потенциометрического датчика
2 . Пояснения к работе
2.1 Краткие теоретические сведения
Потенциометрический датчик представляет собой реостат, включенный по схеме потенциометра. Потенциометрический датчик преобразует механические перемещения в изменения сопротивления реостата. Расчет потенциометра сводится к расчету сопротивлений:
определяются размеры каркаса для намотки, диаметр провода обмотки, количество витков, шаг намотки.
2.2 Пример расчета:
Исходные данные:
Rн = 4400 Ом, δ max = 2,0 %, U = 26 B, D = 50 мм, α = 330, b = 1.8 мм,
δр = 0,2 %, ρ = 0,49 * 10-6 Ом ⋅ м.
Решение:
1) L = 330 * 45 * 3,14 / 360 = 129,5 (мм);
2) n = 100 / 0,2 = 500 (витков);
3) τ = 129,5 / 400 = 0, 324 (мм);
4) dи = 0,324 – 0,015 = 0,309 (мм) (с учетом изоляции);
5) Выбираем d ≈ 0,28 (мм) = 0,28 * 10-3 (м);
6) β = (1 – 0,02) / (4 * 0,02) = 12,25;
7) R = 4400 / 12,25 = 359,1 (Ом);
8) H = {[3,14 * 359,1 * (0,28 * 10-3)2] / (8 * 0,49 * 10-6 * 500)} – 0,0018 =
0,0142(м) = 14,2 (мм).
3 . Задание:
3.1 Рассчитать параметры потенциометрического датчика. Исходные
данные для расчета взять из таблицы 1, согласно варианту.
Таблица 1
| № вариан та | Rн (Ом) | δmax (%) | U (B) | D (мм) | α | B (мм) | δр (%) | ρ ⋅ 10-6 (Ом⋅м) |
| 1 | 4400 | 2,0 | 26 | 50 | 330 | 1,8 | 0,2 | 0,49 |
| 2 | 4400 | 3,0 | 26 | 55 | 330 | 2,5 | 0,2 | 0,42 |
| 3 | 4400 | 2,7 | 26 | 47 | 330 | 1,5 | 0,23 | 0,49 |
| 4 | 4400 | 2,3 | 26 | 52 | 330 | 2,3 | 0,25 | 0,42 |
| 5 | 4400 | 2,1 | 26 | 49 | 330 | 2,0 | 0,21 | 0,42 |
| 6 | 4400 | 2,0 | 26 | 50 | 330 | 1,8 | 0,2 | 0,49 |
| 7 | 4400 | 3,0 | 26 | 55 | 330 | 2,5 | 0,2 | 0,42 |
| 8 | 4400 | 2,7 | 26 | 47 | 330 | 1,5 | 0,23 | 0,49 |
| 9 | 4400 | 2,3 | 26 | 52 | 330 | 2,3 | 0,25 | 0,42 |
| 10 | 4400 | 2,1 | 26 | 49 | 330 | 2,0 | 0,21 | 0,42 |
3.2 Произвести расчет
L= _____________________________________________
__________________________________________________
n= _____________________________________________
__________________________________________________
τ= _____________________________________________
__________________________________________________
dи= _____________________________________________
__________________________________________________
β= ______________________________________________
__________________________________________________
R= _____________________________________________
__________________________________________________
H= _____________________________________________
__________________________________________________
3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.
Таблица 2
| L (мм) | n (вит) | τ (мм) | dи (мм) | β | R (Oм) | Н (мм) |
| | | | | | | |
4. Контрольные вопросы по практической работе №1
1. Изменением какого параметра можно уменьшить погрешность от ступенчатости выходного напряжения в потенциометрическом датчике?
2. Что показывает разрешающая способность потенциометра?
3. Укажите области применения потенциометрического датчика.
Список литературы
1. Келим Ю.М. Типовые элементы систем автоматического управления.
-М,: «Форум - Инфра - М», 2002 г., -383с.
Практическая работа №2. Определение основных параметров индуктивного датчика
1 Цель работы
1.1 Научиться рассчитывать индуктивность индуктивного датчика.
1.2 Научиться рассчитывать параметры обмотки индуктивного датчика.
Задание. Рассчитать индуктивность индуктивного датчика
2 Пояснения к работе
2.1 Краткие теоретические сведения.
Индуктивные датчики преобразуют механическое перемещение в изменение параметров магнитной и электрической цепей. Принцип действия индуктивных датчиков основан на изменении индуктивности L или взаимоиндуктивности M обмотки с сердечником вследствие изменения
магнитного сопротивления Rм магнитной цепи, в которую входит сердечник.
1) последовательность преобразований:
F → δв → Rм → L → XL → Z → I,
где F - усилие;
δв - длина воздушного зазора;
Rм - магнитное сопротивление;
L - индуктивность;
XL - индуктивное сопротивление;