雷達(dá)頻率機(jī)械調(diào)控機(jī)構(gòu)的設(shè)計

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黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（文獻(xiàn)綜述） 第8頁 ————————————————————————————— 單位代碼 02 學(xué) 號 080105037 分 類 號 TH 密 級 畢業(yè)設(shè)計 文獻(xiàn)綜述 院（系）名稱 工學(xué)院機(jī)械系 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2012年 03 月 18 日 雷達(dá)頻率機(jī)械調(diào)控機(jī)構(gòu) 摘要：雷達(dá)頻率機(jī)械調(diào)控裝置是用于調(diào)節(jié)雷達(dá)頻率的機(jī)械裝置，是雷達(dá)的一個重要組成部分，本文主要介紹雷達(dá)頻率調(diào)控裝置的一些形式及其發(fā)展歷程，和雷達(dá)頻率調(diào)控裝置中機(jī)械調(diào)控部分的原理，結(jié)構(gòu)，參數(shù)的介紹和計算 關(guān)鍵詞：雷達(dá)、頻率、調(diào)控、機(jī)械、傳動 前言：雷達(dá)頻率調(diào)控計，顧名詞義是用于調(diào)節(jié)雷達(dá)頻率的裝置，它要求設(shè)計的簡單可控，便捷靈敏，它以機(jī)械傳動裝置為主體，配合磁控管的電感銷的上下移動來實現(xiàn)雷達(dá)頻率的調(diào)節(jié)，本設(shè)計則主要是設(shè)計其機(jī)械傳功裝置，從而實現(xiàn)雷達(dá)頻率調(diào)控計的主要部分。而機(jī)械傳動裝置的應(yīng)用范圍非常廣泛，各種機(jī)器，包括汽車，輪船，火車等上面都有許多的機(jī)械傳動裝置。此外，機(jī)械傳動的方式有很多種，比如齒輪傳動，帶傳動，鏈傳動等，各種傳動方式都有其自身的優(yōu)缺點和適用范圍，這個要視具體情況而定 頻率調(diào)控器的介紹與比較 變頻器是近幾年在興起的一種調(diào)速節(jié)能新產(chǎn)品，它是電力電子技術(shù)和計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的完美結(jié)合，因其調(diào)速精度高、操作方便，并且節(jié)約能源(輸出頻率小于50Hz時)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、化工、冶金、輕工等領(lǐng)域。根據(jù)實際應(yīng)用的需要，彎頻器頻率設(shè)置的方法有不同類型，現(xiàn)說明幾種頻率設(shè)置的特點。 變頻器頻率設(shè)置的方法可以分兩大類，第一類是利用變頻器操作面板進(jìn)行頻率設(shè)置，第二類是利用變頻器控制端子進(jìn)行頻率設(shè)置。第一類通過面板上的鍵盤或電位器進(jìn)行頻率給定(即調(diào)節(jié)頻率)的方式，稱為面板給定方式，它利用變頻器操作面板進(jìn)行頻率設(shè)置，只需操作面板上的上升、下降鍵，就可以實現(xiàn)頻率的設(shè)定。該方法不需要外部接線，方法簡單，頻率設(shè)置精度高，屬數(shù)字量頻率設(shè)置，適用于單臺變頻器的頻率設(shè)置。第二類是利用變頻器控制端子進(jìn)行頻率設(shè)置，又分兩種方法，第一種是利用外接電位器進(jìn)行頻率設(shè)置;第二種是利用變頻器控制端子的特寫功能，用電動電位器進(jìn)行頻率設(shè)置。 第一種利用外接電位器進(jìn)行頻率設(shè)置，如圖1，F(xiàn)R-500系列變頻器的10端子提供標(biāo)準(zhǔn)的10V直流電壓，2端子是頻率設(shè)定輸入端，5端子是模擬量輸入公共端子。通過調(diào)整外接電位器R的2端輸出電壓，改變了變頻器2端的輸入電壓值，也就改變了變頻器的頻率設(shè)定值，達(dá)到了頻率設(shè)置的目的，該方法有以下優(yōu)點: (1) 接線簡單，只需把電位器的三端分接到變頻器的電壓輸入端，電壓輸出端和公共端就可。 (2) 頻率設(shè)置簡單，操作方便，只需輕輕轉(zhuǎn)動外接電位器的旋鈕，就可以進(jìn)行頻率設(shè)置。 (3) 安裝靈活，可以根據(jù)實際需要，將外接電位器安裝到任何位置，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。 但是，該方法也有以下缺點: (1) 有溫漂現(xiàn)象，由于電阻值受溫度的影響，當(dāng)外界溫度發(fā)生變化時，電阻值了也就隨之變化，頻率設(shè)定值也就發(fā)生變化。 (2) 抗干擾能力低。當(dāng)周圍有強(qiáng)電磁干擾時，變頻器和外接電位器的連接電纜線內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，使輸入到變頻器2端的電壓值發(fā)生變化，也就使頻率設(shè)定值發(fā)生變化，影響設(shè)定頻率的穩(wěn)定。 (3) 電位器安裝距離受到一定限制。理論上講，變頻器2端的電壓變化范圍是0-10V，但如果外接電位器安裝距離太遠(yuǎn)，連接電纜就會產(chǎn)生壓降，變頻器2端電壓也就達(dá)不到10V，從而使輸出頻率達(dá)不到最高設(shè)定值。 因此，該變頻器頻率設(shè)置方法一般應(yīng)用在調(diào)速精度低、周圍干擾小、環(huán)境溫度變化小的場合，屬模擬量調(diào)節(jié)。 第二種方法是利用變頻器控制端子的特定功能，通過設(shè)置變頻器的內(nèi)部參數(shù)，可以使端子RH、RM成為電動電位器，即當(dāng)RH與公共端SD之間接通時，變頻器輸出頻率上升當(dāng)RM與SD之間接通時，變頻器輸出頻率下降達(dá)到頻率設(shè)置的目的，如圖2，同第一種方法相比，該方法具有以下優(yōu)點: (1) 頻率設(shè)置精度高，外接電位器法屬模擬量設(shè)置方法，頻率變化范圍為最大輸出頻率的±0.2%以內(nèi)，而用電動電位器設(shè)置頻率，頻率變化范圍為最大輸出頻率的0.01%以內(nèi)。 (2) 抗干擾能力強(qiáng)。由于這它只是開關(guān)信號輸入，因此不受周圍電磁場的干擾。 (3) 無溫漂現(xiàn)象。由于取消了外接電位器，因此，不受環(huán)境溫度變化的影響。 (4) 安裝靈活，可以將按鈕SB1，SB2安裝到任何位置。 （5) 同步性能好，可以同時實現(xiàn)多臺變頻器的頻率升高和降低。 總之，我們應(yīng)根據(jù)實際需要，合理選擇頻率設(shè)置方法，以達(dá)到應(yīng)用效果。 本設(shè)計是設(shè)計面板頻率調(diào)控器，并且主要是設(shè)計其機(jī)械傳動裝置，下面對頻率調(diào)控器的機(jī)械傳動裝置作簡單的介紹 頻率計的機(jī)械傳動裝置 發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動軸帶著工作機(jī)的軸一起轉(zhuǎn)動，也就是發(fā)動機(jī)傳遞到工作機(jī)上。這種轉(zhuǎn)動的傳動可以用多種不同的方式來實現(xiàn)。常見的三種機(jī)械傳動方式是皮帶傳動、摩擦傳動和齒輪傳動。 在皮帶傳動里，發(fā)動機(jī)和工作機(jī)的軸上各裝一個皮帶輪，輪上緊套著一圈（或并列的幾圈）皮帶（圖1）.發(fā)動機(jī)軸上的皮帶輪A叫做主動輪，工作機(jī)軸上的皮帶輪B叫做從動輪。主動輪轉(zhuǎn)動時，依靠摩擦作用使皮帶運動，皮帶的運動又帶動從動輪轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)動時，一般不允許皮帶打滑，這時兩個皮帶輪邊緣上的各點線速度相同。因此如果兩個皮帶輪的直徑不同，他們的角速度或轉(zhuǎn)速也就不同，且角速度或轉(zhuǎn)速跟兩皮帶輪的直徑成反比： n2/n1=d1/d2 比值n2/n1叫做傳動速度比。從上式可知，工作機(jī)軸上的皮帶輪的直徑越小，它的軸的轉(zhuǎn)速就越大。 實際上常用的傳動速度比一般不大于5.這是因為傳動速度比越大，從動輪的直徑就越小，它跟皮帶接觸的圓弧就越短，帶動它的摩擦力也就越小。 圖1的兩皮帶輪轉(zhuǎn)動方向相同。圖2的兩皮帶輪轉(zhuǎn)動方向相反。 在摩擦傳動中，兩個輪互相緊壓著（圖3）。當(dāng)主動輪向一個方向轉(zhuǎn)動時，由于兩輪之間的摩擦作用，從動輪也發(fā)生轉(zhuǎn)動，它的轉(zhuǎn)動方向跟主動輪相反。 在皮帶傳動和摩擦傳動中，對從動輪來說摩擦力是動力，必須設(shè)法使它增大，因為要用摩擦因數(shù)比較大的材料如皮革、橡膠，填充石梯的鋼絲等包在輪緣上，還要增大壓力。 如果所傳遞的功率是P，那么有P=fv和v=дdn?？汕蟪鲎饔迷谳喚壣系哪Σ亮Γ? f=P/дdn, 作用在輪緣上使輪轉(zhuǎn)動的摩擦力矩： M=fd/2 一般來說，摩擦傳動只能在功率不大（15千瓦以下）的情況下使用，如果所傳遞的功率較大，兩輪就會發(fā)生滑動。為了提高所傳動的功率，必須保證兩輪不發(fā)生滑動，因此在兩輪的輪緣上作出許多齒，使一個輪的每個齒能夠嵌入令一個輪的兩齒之間。這樣，在轉(zhuǎn)動時就不斷地互相嚙合，不會發(fā)生滑動，這種輪叫做齒輪。齒輪傳動是，兩齒輪的齒距就必須相等。這樣，兩輪的轉(zhuǎn)速就跟它們的齒數(shù)成反比。 齒輪傳動裝置在生產(chǎn)技術(shù)上應(yīng)用的非常廣泛，它可以傳遞幾千瓦的功率。當(dāng)主動輪和從動輪所在的兩軸互相平行時，采用圓柱形齒輪(圖4中A和B):當(dāng)兩軸成90°時，采用截錐形齒輪（圖4中的C和E）。此外，我們還常見到用鏈條來傳動的，這實際上也是齒輪傳動的一種變形。 各種機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)等用來調(diào)節(jié)速度用的機(jī)械變速箱，一般都是用齒輪來傳動的。 雷達(dá)頻率調(diào)控機(jī)構(gòu)的發(fā)展前景 目前雷達(dá)頻率調(diào)控裝置正向著便捷，準(zhǔn)確，自動化方向發(fā)展，一般的機(jī)械調(diào)控裝置已不再適應(yīng)現(xiàn)代化雷達(dá)的發(fā)展，雷達(dá)的頻率調(diào)控需要更加迅速，準(zhǔn)確，且能根據(jù)環(huán)境的變化自動的進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中頻率捷變雷達(dá)的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，現(xiàn)在雷達(dá)的頻率調(diào)控正在向著自動化方向發(fā)展，其中基于DDS技術(shù)的自適應(yīng)米波雷達(dá)自適用頻率調(diào)控系統(tǒng)在國外已經(jīng)發(fā)展成熟，而我國相對還比較落后，因此，我們應(yīng)朝著雷達(dá)頻率的自動調(diào)控技術(shù)方向發(fā)展，運用PLC，單片機(jī)等高技術(shù)手段來實現(xiàn)雷達(dá)頻率的自動調(diào)控。 參考文獻(xiàn) 1、 李運華 機(jī)電控制【M】 北京航空航天大學(xué)出版社，2003 2、 芮延年 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計【M】 北京機(jī)械工業(yè)出版社，2004 3、 王中杰，余章雄，柴天佑 智能控制綜述【J】 基礎(chǔ)自動化，2006（6） 4、 章浩，張西良，周士沖 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用【J】 農(nóng)機(jī)化研究，2006（7） 5、 梁俊彥，李玉翔，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用【J】 科技資訊，2007（9） 6、 鄧星鈡 機(jī)電傳動控制（第三版），華中科技大學(xué)出版社，2001 7、 裴仁清 機(jī)電一體化原理，上海大學(xué)出版社，1998 8、 秦曾煌 電工學(xué)—電子技術(shù)（第五版），高等教育出版社，2004 9、 朱龍根 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計（第二版），機(jī)械工業(yè)出版社 10、 紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計（第七版），高等教育出版社，2005 11、 袁峰 UG機(jī)械設(shè)計工程范例教程【M】,北京機(jī)械工業(yè)出版社2006 12、 王志、張進(jìn)生、于豐業(yè)、王鵬、任秀華 基于模塊化的機(jī)械產(chǎn)品快速設(shè)計【J】應(yīng)用科技2006.33.2 13、 林德杰 過程控制儀表及控制系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004 14、 丁鷺飛、耿富錄、陳建春 雷達(dá)原理（第四版），電子工業(yè)出版社 15、 濮良貴、紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計（第八版），高等教育出版社