Samodejni nadzor v funkciji obremenitve

V mnogih primerih je potrebno nadzorovati sile in momente, ki delujejo na določene dele stroja. Mehanizmi, za katere je potrebna tovrstna kontrola, vključujejo predvsem različne vpenjalne naprave, na primer električne ključe, električne ključe, električne vpenjalne glave, stebrne vpenjalne mehanizme za radialne vrtalne stroje, prečke za skobeljnike in velike vrtalne stroje itd.

Eden najpreprostejših načinov krmiljenja sile temelji na uporabi nekega elementa, ki se premakne z uporabljeno silo, stisne vzmet in deluje na potovalno stikalo. Približen kinematični diagram ene od električnih kaset s takšno napravo je prikazan na sl. 1.

Elektromotor 6 vrti polž 7, ki poganja polžasto kolo 3. Na kolo 3 je povezana odmična sklopka 4, katere druga polovica sedi na drsnem ključu na gredi 8. Ko je elektromagnet 5 vklopljen, sklopka 4 se vklopi in gred 8 se začne vrteti.V tem primeru se vrti tudi odmična sklopka 9, ki je v stanju vklopa, kar prenaša vrtenje na matico 10. Slednja posreduje drogu 11 translacijsko gibanje. To povzroči, odvisno od smeri vrtenja električni motor 6, konvergenco ali razhajanje odmikačev 12.

Ko so deli stisnjeni z odmikači, motor 6 prenaša na matico 10 naraščajoči navor. Sklopka 9 ima poševne odmikače in ko trenutek, ki ga prenaša, doseže določeno vrednost, se premična polovica sklopke, ki pritiska na vzmet 2, potisne v levo. V tem primeru se bo sprožilo stikalo za premikanje 1, kar bo povzročilo odklop elektromotorja 6 iz omrežja. Vpenjalna sila obdelovanca je določena z vrednostjo predkompresije vzmeti 2.

riž. 1. Shema električne kasete

V obravnavanih vpenjalnih napravah se s povečanjem vpenjalne sile poveča moment upora na gredi motorja in s tem tok, ki ga porabi. Zato lahko krmiljenje sile v vpenjalnih napravah temelji tudi na uporabi tokovnega releja, katerega tuljava je zaporedno povezana z vezjem toka, ki ga porabi motor. Vpenjanje se ustavi takoj, ko tok doseže vrednost, ki ustreza nastavitvi tokovnega releja in zahtevani vpenjalni sili.

Na avtomatskih linijah se uporablja električno stikalo, pri katerem se gibanje od elektromotorja do vretena prenaša preko kinematične verige z enozobo sklopko, tako da se vreteno takoj začne vrteti s polno frekvenco. Ko pritisnete tipko «clamp», se aktivira kontaktor sponke in motor se začne vrteti.

Nadtokovni rele, katerega tuljava je povezana z glavnim tokokrogom, se sproži in njegov NC kontakt se odpre. Ta odprtina pa nima vpliva na tokokrog, saj se med kratkotrajnim zagonom elektromotorja pritisne tipka. Ko je zagon končan, se tok motorja zmanjša, rele PT zapre svoj kontakt in kontaktor kratkega stika preklopi na samonapajanje preko kontakta za zapiranje kratkega stika in kontakta za odpiranje PT. Ko se vpenjalna sila poveča, se tok motorja poveča in ko vpenjalna sila doseže zahtevano vrednost, se PT rele vključi in ustavi motor.

Ko pritisnete na tipko O («Spin»), se motor vklopi, da se vrti v nasprotni smeri, pri čemer sklopka z enim zobom vtakne gnani del kinematične verige s pritiskom, ki premaga zaradi kinetične energija gibljivih delov električnega pogona, sila trenja, ki se je povečala med zaustavitvijo kinematične verige. Vendar pa vpenjalne naprave, izdelane po tej shemi, ne zagotavljajo stabilne vpenjalne sile, pa tudi regulacije te sile v potrebnih mejah.

Ključ teh slabosti nima (slika 3). Asinhroni motor s kletko 1 prek elektromagnetne sklopke 2 in menjalnika 3 vrti torzijsko palico 4, ki nato prenaša gibanje na ključno šobo 9. Torzijsko palico je paket jeklenih plošč. Ko se preneseni navor poveča, se torzijski drog zasuka. V tem primeru pride do vrtenja jeklenih obročev 5 in 6 indukcijskega primarnega pretvornika navora, trdno povezanih s konci torzijske palice 4.Obroči 5 ​​in 6 so opremljeni s končnimi zobmi, obrnjenimi drug proti drugemu.

Ko je torzijska palica zasukana, se nasprotni zobje obročev premaknejo drug glede na drugega. To vodi do spremembe induktivnosti tuljave 8 pretvornika navora, vgrajenega v magnetno vezje 7. Z določeno spremembo induktivnosti tuljave pretvornik pošlje signal za izklop elektromagnetne sklopke 2.

riž. 2. Krmilno vezje vpenjalne naprave

riž. 3. Diagram ključa

Obdelovalci se obdelajo z odstranjevanjem odrezkov iz različnih delov. Zato se v sistemu AIDS pojavijo različne sile, elementi tega sistema pa so deležni različnih elastičnih deformacij, kar vodi do dodatnih napak pri obdelavi. Elastične deformacije elementov sistema AIDS je mogoče izmeriti in kompenzirati z avtomatskimi premiki v nasprotni smeri. To vodi do povečanja natančnosti izdelave delov. Avtomatska kompenzacija elastičnih deformacij elementov sistema AIDS se imenuje avtomatsko krmiljenje elastičnih pomikov ali nestrogo prilagodljivo krmiljenje.

Avtomatska kompenzacija elastičnih premikov sistema AIDS se hitro razvija. Poleg povečanja natančnosti obdelave takšen nadzor v mnogih primerih zagotavlja povečanje produktivnosti dela (2-6-krat) in zagotavlja visoko ekonomsko učinkovitost. To je posledica zmožnosti obdelave več delov v enem prehodu. Poleg tega samodejna elastična kompenzacija preprečuje zlom orodja.

Velikost AΔ obdelanega dela se algebraično ali vektorsko sešteje iz velikosti Aу nastavitve, velikosti АС statične nastavitve in velikosti Аd dinamične nastavitve:

Dimenzija Ac je razdalja med rezalnimi robovi orodja in podnožjem stroja, nastavljena v odsotnosti rezanja. Velikost Ada se določi glede na izbrane režime zdravljenja in resnost sistema aidsa. Da bi zagotovili doslednost velikosti AΔ serije delov, je možno odstopanje ΔAd od velikosti dinamične nastavitve izravnati s popravkom ΔA'c = — ΔAd velikosti Ac statične nastavitve. Prav tako je mogoče samodejno kompenzirati odstopanja ΔAd velikosti dinamične nastavitve s popravkom ΔA’d = — ΔAd. V nekaterih primerih se oba načina nadzora uporabljata skupaj.

Za nadzor elastičnih gibov se uporabljajo elastične povezave, posebej vgrajene v dimenzijske verige, katerih deformacijo zaznavajo posebni električni pretvorniki. V obravnavanih sistemih se najpogosteje uporabljajo induktivni pretvorniki. Bližje kot je pretvornik rezalnemu orodju ali obdelovancu, hitrejši bo avtomatski nadzorni sistem.

V nekaterih primerih je mogoče izmeriti ne odstopanja, ampak silo, ki jih povzroča, predhodno določiti razmerje med temi dejavniki v tem trenutku z merjenjem toka, ki ga porabi motor. Vendar pa odstranitev kontrolne točke iz območja rezanja zmanjša natančnost in hitrost avtomatskega nadzornega sistema.

sl.4. Shema prilagodljivega krmiljenja obračanja

V vezju za nadzor velikosti statične nastavitve med vrtenjem (slika 4) elastično deformacijo (stiskanje) rezalnika zaznava pretvornik 1, katerega napetost se prenaša na primerjalnik 2 in nato skozi ojačevalnik 3 na primerjalnik 4, ki prav tako sprejema krmilni signal. Naprava 4 preko ojačevalnika 5 napaja prečni podajalni motor 6, ki premika orodje v smeri obdelovanca.

Hkrati se premika drsnik potenciometra 7, ki krmili gibanje nosilnega nosilca. Napetost potenciometra 7 se napaja na primerjalnik 2. Ko gibanje popolnoma kompenzira odstopanje rezalnika, napetost na izhodu primerjalnika 2 izgine. V tem primeru je napajanje motorja 6 prekinjeno. S profilnim potenciometrom ali premikanjem njegovega drsnika s pomočjo odmikača je mogoče spremeniti funkcionalno razmerje med sprostitvijo rezila in njegovim premikanjem.

Shema za nadzor velikosti dinamične nastavitve navpičnega rezalnika je prikazana na sl. 5. V tem stroju gonilnik 1 napaja primerjalnik 2 z napetostjo, ki določa količino krme. Količina napetosti je določena z izbrano velikostjo obdelave v skladu s kalibracijsko krivuljo, ki povezuje rezalno silo in togost sistema AIDS z velikostjo dinamične nastavitve. Poleg tega se prek ojačevalnika 3 ta napetost napaja v elektromotor 4 napajalnika mize.

Motor premika mizo s pomočjo vodilnega vijaka. V tem primeru matica vodilnega vijaka, elastično premaknjena pod vplivom komponente strižne sile, upogne ravno vzmet.Deformacijo te vzmeti zaznava pretvornik 5, katerega napetost se prenaša skozi ojačevalnik 6 v primerjalnik 2, spreminjanje napajanja tako, da velikost dinamične prilagoditve ostane konstantna. Odvisno od velikosti in znaka odstopanja napetosti, ki se preko ojačevalnika 3 dovaja nastavljivemu elektromotorju 4, pride do spremembe napajanja v eno ali drugo smer.

riž. 5. Shema adaptivnega krmiljenja med rezkanjem

Približevanje obdelovanca orodju se izvaja z največjo hitrostjo. Da bi preprečili zlom orodja, se uporabljena količina podajanja nastavi v obliki ustreznega dodatnega vhoda napetosti v primerjalnik 2 bloka 7.

Če želite ohraniti velikost dinamične nastavitve, lahko prilagodite tudi togost sistema AIDS, tako da se z naraščanjem rezalne sile togost povečuje in zmanjšuje, ko se zmanjšuje. Za takšno prilagoditev je v sistemu AIDS uvedena posebna povezava z nastavljivo togostjo. Taka povezava je lahko vzmet, katere togost je mogoče nastaviti s posebnim elektromotorjem z nizko močjo.

Velikost dinamične nastavitve je mogoče ohraniti tudi s spreminjanjem rezalne geometrije. Za to med vrtenjem poseben električni pogon z nizko močjo, ki ga krmili pretvornik, ki zaznava deformacijo elastičnega elementa sistema AIDS, vrti rezkalnik okoli osi, ki poteka skozi njegovo konico pravokotno na površino obdelovanca. S samodejnim vrtenjem rezila se rezalna sila in velikost dinamične nastavitve stabilizirata.

riž. 6. Tlačno stikalo

Spremembo obremenitve hidravličnih cevovodov strojev za rezanje kovin spremlja sprememba tlaka olja. Za nadzor obremenitve se uporablja tlačno stikalo (slika 6). Ko tlak olja v cevi 1 naraste, se na olje odporna gumijasta membrana 2 upogne. V tem primeru se ročica 3, ki pritisne na vzmet 4, vrti in pritisne mikrostikalo 5. Rele je zasnovan za delovanje s tlakom 50-650 N / cm2.