 |
Рисунок 12 - Структурная схема надёжности последовательной системы
|
|
|
|
Рисунок 12 - Структурная схема надёжности последовательной системы
При нарушении режима эксплуатации срок службы снижается. При перегрузке возможно сгорание. Нельзя эксплуатировать во влажной среде, недопустимо попадание в двигатель песка и прочих вещей, мешающих его работе. Двигатель должен находиться в защищённом корпусе.
При соблюдении условий эксплуатации система дозирования должна прослужить не менее трёх лет.
Система не работает при контакте элементов, связанных с Arduino и непосредственно с ней. А также в условиях холодного климата.
Самым уязвимым элементом является шнек, из-за возможности заклинивания, плохой температурной стойкости материала, возможной деформации и так же он непосредственно находится в рабочей среде и поддаётся износу быстрее прочих элементов системы.
Чтобы повысить надёжность элементов устройства, нужно использовать прочный и изолированный от внешних сред короб для предотвращения попадания сухого вещества на контроллер и прочие элементы системы. Повышение надёжности системы достигается путём соблюдения правил эксплуатации и использование более качественных компонентов.
3. 2 Пути повышения надёжности элементов системы дозирования сухих веществ
1. Arduino Nano – Для повышения надёжности работы системы стоит обратить внимание на платы без встроенных штырьков. Собранное устройство на макете подвергается окислению и контакты меж такими соединениями неустойчивы к переносу и малейший отходящий контакт скажется на работе всей системы. Более надёжным является соединение в виде пайки, хоть и стоит следить за его качеством.
Сами платы Arduino не подходят для автономной постоянной работы и зачастую через некоторое время выходят из строя. Это стоит учитывать при создании системы на её основе.
|
|
|
2. Инфракрасный датчик – В схеме, собранной для выпускной квалификационной работы инфракрасный датчик, прикрепляется на суперклей непосредственно на сам мотор для более точного счёта данных энкодера. Для повышения надёжности можно использовать другие способы фиксации и расположить в защищённом от пыли и мелких частиц месте, для корректных показаний и увеличения срока службы датчика.
3. Коллекторный мотор – Данная модель мотора состоит из пластика и не имеет возможности измерять количество собственных оборотов. На момент создания дозатора сухих веществ была найдена лишь данная модель, что имеет крепление с двух сторон, для присоединения энкодера и ИК датчика.
Использование шагового мотора упрощает схему, ведь ему не требуется инфракрасный датчик и энкодер, а можно прописать количество шагов и их направление.
4. Шаговый двигатель – В модель L298N есть возможность подключения нескольких подобных моторов для увеличения объёмов подачи сухого вещества или же для дозирования двух разных компонентов отдельно друг от друга. Существует и возможность обратного вращения мотора, что способствует устранению затора в шнеке в 99, 9% случаев.
5. Зарядный модуль – Система дозирования может работать лишь на питании с Arduino, но для автономной работы или в условиях отключения от основного источника питания и безопасного напряжения для системы используется зарядный модуль. Есть возможность заменить на блок питания или иной источник тока 5V.
6. Кнопка – Самым уязвимым местом кнопки являются контакты. При скачке напряжения они могут прогореть. Для более комфортной работы можно заменить кнопку на более крупную или с фиксирующим контактом. Установив Wi-Fi модуль можно обойтись без кнопки и управлять подачей вещества дистанционно.
|
|
|
7. Батарейный отсек – Существующий отсек вмещает в себя две батарейки для питания схемы. Для увеличения времени автономной работы есть возможность заменить на отсек с большим количеством батареек или же вовсе иной автономный источник питания. Если автономная работа не требуется, вместо отсека есть возможность установить питание по проводу и блоку 5V.
8. Колесо энкодера – Установив шаговый двигатель нет потребности использовать инфракрасный датчик и колесо энкодера.
Вывод: Система обладает начальной надёжностью, как и любое новое устройство, вводимое в эксплуатацию. Все уязвимости компонентов изучены и предприняты меры по уменьшению негативного воздействия на систему в целом. Предусмотрены варианты модернизации системы для увеличения надёжности и подробно расписаны для каждого из элементов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проанализировав справочную и техническую литературу по теме автоматического дозирования сухих веществ, мы можем сделать вывод, что нынешние способы дозирования обладают достаточной разнообразностью и в механизме дозирования и в способе, и в устройстве под каждое отдельное задание.
При изучении темы устройств дозирования сухих веществ были рассмотрены различные варианты дозирования, и выбрана оптимально подходящая для создания модель. В процессе были составлены структурные и принципиальные схемы для выпускной квалификационной работы. Для выполнения задачи дозирования были выбраны простые, но надёжные компоненты и собраны воедино. Каждый элемент в цепи работает исправно и устойчив к нормальным условиям эксплуатации
Создание устройства дозирования сухих веществ обходится довольно дёшево по стоимости электронных компонентов. Но уже на данный момент возможно создать в домашних условиях версию дозирующего устройства сухих веществ.
При правильной эксплуатации система автоматического дозирования сухих веществ является достаточно надёжной из-за малого количества входящих в неё элементов и простоты самой установке. При дополнительной модернизации элементов, таких как корпус, двигатель, шнек, отвод от подающего конца шнека, объёма бункера и прочее можно создать более надёжное в эксплуатации устройство.
В выпускной квалификационной работе рассматривались дозирующие установки их составляющие, общие сведения и работы. Цель выпускной квалификационной работы является создание автоматизированной дозирующей установки сухого вещества, описание и защита работающего устройства, разработка функциональной и структурной схемы дозирования сухого вещества, выяснение путей модернизации дозатора сухих веществ и повышение его надёжности.
|
|
|
