过程中,得到了许多老师和同学的大力帮助。特别是要感谢我们的指导教师乔水明老师,在这将近三个月的设计中,从最初的选题和方案确定,到后来的每步设计,以及最后的设计审查,每步他都对我细细指导,及时发现我的问题和不足,并给予指正。所以这次的毕业设计才得以顺利圆满完成。此外,还要感谢机电工程学院的全体老师,是他们给我打下了坚实的基础知识,为我的毕业设计做了良好的铺垫,同时,他们也为我的毕业设计提供了不少的意见和建议,在此仅表示诚挚的谢意。通过这次毕业设计,我学会了如何综合运用我门所学的专业知识,如何查阅相关资料,并从中提取有用信息来帮助完成我的设计。而且,我学会了如何进行个产品的开发和设计,对其设计过程有了个清楚的认识。为我以后的工作打下了坚实的基础。这些都得利于攀枝花学院对我的培养,在此,我对攀枝花学院的各级领导和全体老师表示感谢。由于本人水平有限经验不足时间仓促,设计中难免存在不足之处,敬请各位老师批评指正。。夜间闭锁功能夜间我门只要插入钥匙就能使控制系统开启电子锁锁定转门,具有保安作用。.控制系统的选择如果我们采用早期的将接触器各种继电器定时器其它电器及其触头按定逻辑关系连接的继电接触器控制系统。虽然它机构简单价格便宜便于掌握,在定范围内能满足控制要求。但也存在着设备体积大,动作速度慢,功能少而固定,可靠性差,难于实现较复杂的控制的特点。特别是由于它是靠硬件连线构成的系统,接线复杂,当控制要求有改变时,缺乏通用性和灵活性。再者如果我们采用小型计算机来实现,虽说通用性和灵活性较前者有很大提高,但由于价格高,输入输出电路不匹配和编程技术复杂等原因,也不适合在本设计中使用。也可考虑现在广泛应用于工业控制系统的可编程控制器。是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的接口模块采用模块化结构编程简单易学安装简单维修方便等特点。综合各种控制系统的特点,是对两翼自动旋转门控制系统实现的最佳选择。.变频器的选择变频器的选择主要涉及变频器容量的选择,而变频器的容量又由很多因素决定,如电动机容量电动机减速时间等,其中,最主要的是电动机的额定电流。变频器的容量计算由于变频器只驱动台电机,而对于连续运转的变频器必须满足下列项计算公式满足负载要求输出式.满足电动机容量式.满足电动机电流式.式中是变频器的容量负载要求的电动机轴输出功率是电动机的额定电压电动机的额定电流是电动机的效率电动机功率因素电流波形补偿系。是电流波形补偿系数,由于变频器的输出波形不是完全的正弦,而含有高次谐波的成分,其电流应有所增加。对于控制方式的变频器,的取值为。指定变频器减速时间降低变频器的输出功率,就可以实现电动机减速。加快变频器输出频率的降低速率,可使电动机更快地减速。当变频器对应的速度低于电动机实际转速时,电动机就进行再生制动。在这种情况下,异步电机将变成异步发电机,而负载的机械能将被转换成电能并反馈给变频器。当反馈能量过大时,变频器本身的过电保护电路将会动作并切断变频器输出,使电动机处于自由减速状态,反而无法达到快速减速的目的。为避免出现上述现象,使上述能量在直流中间回路的其他部分消耗,而不造成电压升高。在电压变频器中,般都在直流中间回路的电容器两端并联上制动三极管和制动电阻。当直流中间回路的电压上升到定的电压值时,制动三极管就会导通,使直流电压通过制动电阻放电,即将电动机回馈给变频器的直流中间回路的能量,以热的形式在制动电阻消耗掉。制动电阻的选择方法计算制动力矩式.式中为动力矩为电动机的转动惯量折算至电动机轴的负载转动惯量,减速开始速度减速完了的速度减速时间负载转矩。由于整个门体转动惯量为,总共的传动比为,那么可以估算出折算到电机轴上惯量为,由于中间齿轮和减速器的转动惯量没有折算到电机轴上,可将上值取为.,减速时间为.。设折算到电机轴上的阻力矩为。那么有式.计算制动电阻的阻值在进行再生制动时,即使不加放电的制动电阻,电动机内部也将有的铜损转换为制动转矩。考虑到这个因素,可以先按下式初步计算制动电阻的预选值。式.式中为制动电阻为直流电路电压为制动转矩电动机额定转矩为减速开始速度,为减速完了的速度,为减速时间,为负载转矩。计算制动电阻的平均消耗功率如前所述,电动机额定转矩的制动转矩由电动机内部损失产生,所以可按下式求得电动机制动时,制动电阻上消耗的平均功率式.根据以上条件可选择文献浙江盛华公司系列变频器型号为,其相关参数如表.表.变频器参数型号变频器输出最大适用电机功率.额定容量.额定电流.输入信号模拟设定输出信号报警输出.表.频率设定速度控制字智能端子电平高低速度设定单元速度设定值说明端子端子高速.中速.低速制动前速度变频器的频率设定根据前面控制功能分析可知变频器要实现三种电机速度,由于快速时为,而在门的传动系统设计时就以最高速设计的。那么转最高速时电机接受正常的供电频率为转中速时为,那么变频器输出频率就为.转残疾低速时为.,那么变频器输出频率就为.。由于考虑到制动的原因,制动前应把速度减到较低的速度,可设置这个频率为。变频器通过外部给定方式,由外部数字量给定,外部端子输入,那么电机转速可通过变频器的智能端子电平高低组成的速度控制字进行设定。速度设定单元为变频器的四个单元,其设定值频率见表.,其中为直流制动前的频率。.控制系统硬件设计的机型选择两翼旋转控制是开关量控制的应用系统,而且控制速度不高,在其控制中没有模拟量输入,也没有比较环节等,因此不需要转换功能调节功能闭环控制功能通信联网等功能。两翼旋转门控制对的处理速度要求不高,允许执行条基本指令的时间不超过.不需要采用高速响应模块。在每截圆弧轨道上钻两个螺纹孔以便连接轨道在立柱工字钢上。六根圆弧轨道弧长计算门口的两根的弧长式.其中为转门的内半径,即立柱角钢围绕的半径。为转门门口对应的圆心角,为弧形轨道的外圆弧长。曲壁四根圆弧轨道弧长式.其中,为转门的内径,即立柱角钢围绕的半径,为每扇曲壁对应的弧形轨道的外圆弧长,为每截曲壁圆弧轨道对应的圆心角轨道截面尺寸设计根据滚轮的相关尺寸来设计配合轨道,滚轮轨道配合情况如图.。轨道尺寸参数图如图.。图.滚轮轨道配合图图.轨道参数图根据滚轮的相关参数可计算出滚轮的形槽高度为.式.根据上图,为防止滚轮的形滚轮与轨道发生摩擦,则轨道形凸起的高度取大于,同时轨道的形凸起尖端应与滚轮形成个配合三角形槽便于润滑。取顶端宽度为.。则可取.式.由于滚轮的宽度.,根据机械设计中导轨标准尺寸系列可取的标准系列宽度。又由于滚轮的右部要安装在转盘架形钢,也要占用定的宽度。取此预留宽度为,以保证转盘架的顺利转动,不至于与立柱角钢发生摩擦。则式.轨道与立柱角钢连接螺栓直径设计采用普通螺栓连接,则螺栓的预紧力使两表面产生的摩擦大于受到的载荷。同时假设门体重量的半全部承受在个螺栓上计算。连接状况图如图.图.螺栓连接图螺栓受到的压力为式.根据公式来计算公式中结合面的摩擦系数,为接合面的系数为防滑系数,为螺栓系数可根据文献查得.,.,.,。那么有式.根据式设计螺栓直径选择螺栓材料为选择螺栓的材料为,性能等级假设为.的螺栓。可查得材料的屈服强度极限为,又可查得其安全系数为.,所以螺栓材料的许用应力为材料的屈服极限除以安全系数.。则有式.按粗牙螺纹标准,可选用螺纹公称直径为,其小径也大于.。所以的螺栓强度是完全足够的。因此,轨道和立柱上应打有螺栓孔,可设计出轨道的螺栓处截面形状尺寸如图.所示图.轨道结构尺寸图图.立柱螺栓位置尺寸图由于曲壁中间布置有立柱,其余部分只有根立柱,而门立柱用于安装轨道的表面宽度为,那么门口立柱两个螺栓孔设计中间立柱螺栓孔设计如图.。因此,每截轨道螺栓孔在距轨道弧形端面的处。.齿圈连接转盘支架的螺栓设计螺栓直径设计齿圈连接支架是依靠螺栓来实现的,所以要对螺栓组的直径进行设计。由于连接的为两种不同的材料,种为塑料,种为型钢。般不采用较制孔螺栓连接,即螺栓不是受剪切和挤压作用。则只有采用普通螺栓,靠连接预紧在结合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩。假设赤圈只分布有个圈螺栓,且各螺栓的预紧力程度相同,即各螺栓的预紧力均为,则各螺栓联接处产生的摩擦力均相同,并假设摩擦力集中在齿圈厚度的中心假设螺栓处。为阻止接合面发生相对转动,各摩擦力应与该轴线到螺栓组对称中心的连线相垂直。那么螺栓的布局图如图.图.齿圈螺栓布局图齿轮的齿根圆直径式.先假设齿圈的齿根圆距内圈为。那么假设螺栓的分布直径为式.则螺栓相对旋转中心半径。由于计算出门体的最大启动转距为.。由于有些相关因素没有考虑,计算螺栓的转距时可将其放大两倍,可取.。则设计计算过程如下式.其中是接合面摩擦系数,是螺栓到轴线距离。为螺栓的个数,为防滑系数。可查得根据文献查的.,.则式.那么螺栓危险截面的拉伸强度按下列方式计算式.选择螺栓的材料为,性能等级假设为.的螺栓。可查得材料的屈服强度极限为,又可查得其安全系数为.,所以螺栓材料的许用应力为材料的屈服极限除以安全系数.那么有式.则按粗牙螺纹标准选用螺纹公称直径为,其小径也远大于.。所以的螺栓是完全足够的。但为了能很好的保证力矩的传递将设计的螺栓布局在齿圈内的两个。齿圈结构尺寸设计根据以上螺栓要求,大齿圈从齿根到内圈的距离是足够,因为装在上的螺栓较小,则齿轮的内圆直径为式.取螺栓布置中心离内径为,那么布置螺栓的直径为式.取螺栓布置中心离内径螺栓中心为,那么布置螺栓的直径为式.则齿圈结构图如图.图.齿圈结构尺寸图小齿轮的结构按相关设计,其轴径为,键槽根门体的快速转速,这样才能很好的满足驱动要求。由于旋转门体的最大转速为,即其角速度为式.由于传感器般在范围内检测人的来临,当人迈进门口边时,门体要以正常速度转动,则在这个时间内门体要加速到正常速度。按照人的正常速度人能在内走到门口,但由于些其它的原因,同时为了能充分满足动力需要,可以将加速时间设为.。则角加速度为式.由于电机要带动门体转动,有个加速过程,在这个加速过程中需要克服旋转门体的惯性力矩和门体的摩擦力矩才能使其转动,根据力矩转动惯量和角速度的关系,则可能算出旋转门体的启动惯性力矩。旋转门体的惯性力矩计算中间平滑门的转动惯量以下是各加强型材的线密度。中间平滑门的加强型钢转动惯量为式.平滑门的上边框转动惯量为式.平滑门的下边框转动惯量为式.平滑门的左右边框转动惯量式.玻璃的总质量为式.式中为玻璃密度框架型材的总质量为式.把中间四扇推拉门当成均匀质量体来近似估算其转动惯量,则中间四扇门的线密度为式.那么中间四扇门的转动惯量为式.转动扇门的转动惯量转动扇门的加强型钢的转动惯量为式.转动扇门玻璃的质量为式.转动扇门框架的质量为式.同样把转动扇门当成均匀质量体来近似估算其转动惯量,则门体在向的线密度式.那么门的转