Automatické ovládanie vo funkcii záťaže

V mnohých prípadoch je potrebné kontrolovať sily a momenty pôsobiace na určité časti stroja. K mechanizmom, pre ktoré je tento typ ovládania potrebný, patria predovšetkým rôzne upínacie zariadenia, napríklad elektrické kľúče, elektrické kľúče, elektrické skľučovadlá, stĺpové upínacie mechanizmy pre radiálne vŕtačky, priečniky pre hoblíky a veľké vŕtačky atď.

Jeden z najjednoduchších spôsobov ovládania sily je založený na použití nejakého prvku, ktorý sa premiestňuje aplikovanou silou, stláča pružinu a pôsobí na spínač jazdy. Približná kinematická schéma jednej z elektrických kaziet s takýmto zariadením je znázornená na obr. 1.

Elektrický motor 6 otáča závitovku 7, ktorá poháňa závitovkové koleso 3. Ku kolesu 3 je pripojená vačková spojka 4, ktorej druhá polovica sedí na klznom kľúči na hriadeli 8. Keď je elektromagnet 5 zapnutý, spojka 4 sa zapne a hriadeľ 8 sa začne otáčať.V tomto prípade sa otáča aj vačková spojka 9, ktorá je v zapnutom stave, čím sa otáčanie prenáša na maticu 10. Tá udeľuje tyči 11 translačný pohyb. To spôsobuje, v závislosti od smeru otáčania matice. elektromotor 6, konvergenciu alebo divergenciu vačiek 12.

Keď sú časti stlačené vačkami, motor 6 prenáša na maticu 10 rastúci krútiaci moment. Spojka 9 má skosené vačky a keď ňou prenášaný moment dosiahne určitú hodnotu, pohyblivá polovica spojky stláčajúca pružinu 2 sa zatlačí doľava. V tomto prípade sa spustí pohybový spínač 1, čo spôsobí odpojenie elektromotora 6 od siete. Upínacia sila obrobku je určená hodnotou predtlaku pružiny 2.

Ryža. 1. Schéma elektrickej kazety

V uvažovaných upínacích zariadeniach sa so zvyšujúcou sa upínacou silou zvyšuje moment odporu na hriadeli motora a podľa toho aj prúd, ktorý spotrebúva. Preto môže byť riadenie sily v upínacích zariadeniach založené aj na použití prúdového relé, ktorého cievka je zapojená do série s obvodom prúdu spotrebovaného motorom. Upínanie sa zastaví, akonáhle prúd dosiahne hodnotu zodpovedajúcu nastaveniu prúdového relé a požadovanej zvieracej sile.

Na automatických linkách sa používa elektrický spínač, pri ktorom sa pohyb z elektromotora na vreteno prenáša cez kinematický reťazec s jednozubovou spojkou, takže vreteno sa okamžite začne otáčať plnou frekvenciou. Po stlačení tlačidla «svorka» sa aktivuje stýkač svorky a motor sa začne otáčať.

Nadprúdové relé, ktorého cievka je pripojená k hlavnému obvodu, sa vypne a jeho NC kontakt sa otvorí. Toto otvorenie však nemá žiadny vplyv na obvod, pretože pri krátkodobom procese spúšťania elektromotora dôjde k stlačeniu tlačidla. Po dokončení štartovania sa prúd motora zníži, PT relé zopne svoj kontakt a skratový stýkač sa prepne na samočinné nabudenie cez skratový uzatvárací kontakt a vypínací kontakt PT. So zvyšujúcou sa zvieracou silou sa zvyšuje prúd motora a keď zvieracia sila dosiahne požadovanú hodnotu, relé PT sa zopne a zastaví motor.

Keď stlačíte tlačidlo O («Spin»), motor sa zapne, aby sa otáčal opačným smerom. V tomto prípade spojka s jedným zubom zapojí hnanú časť kinematickej reťaze tlakom, ktorý prekoná v dôsledku kinetickej energie pohyblivých častí elektrického pohonu, trecia sila, ktorá sa zvýšila pri zastavení kinematického reťazca. Upínacie zariadenia skonštruované podľa takejto schémy však neposkytujú stabilnú upínaciu silu, ako aj reguláciu tejto sily v rámci potrebných limitov.

Kľúč tieto nevýhody nemá (obr. 3). Asynchrónny motor 1 s klietkou nakrátko prostredníctvom elektromagnetickej spojky 2 a prevodovky 3 otáča torznú tyč 4, ktorá potom prenáša pohyb na kľúčovú hubicu 9. Torzná tyč je zväzok oceľových dosiek. Keď sa prenášaný krútiaci moment zvyšuje, torzná tyč sa krúti. V tomto prípade dochádza k rotácii oceľových krúžkov 5 a 6 indukčného primárneho meniča krútiaceho momentu, pevne spojených s koncami torznej tyče 4.Krúžky 5 a 6 sú vybavené koncovými zubami otočenými k sebe.

Keď je torzná tyč skrútená, protiľahlé zuby krúžkov sa navzájom posunú. To vedie k zmene indukčnosti cievky 8 meniča krútiaceho momentu zabudovaného v magnetickom obvode 7. Pri určitej zmene indukčnosti cievky vyšle menič signál na vypnutie elektromagnetickej spojky 2.

Ryža. 2. Riadiaci obvod upínacieho zariadenia

Ryža. 3. Schéma kľúča

Polotovary sa spracovávajú odstraňovaním triesok z rôznych sekcií. Preto v systéme AIDS vznikajú rôzne sily a prvky tohto systému dostávajú rôzne elastické deformácie, čo vedie k ďalším chybám spracovania. Elastické deformácie prvkov systému AIDS možno merať a kompenzovať automatickými pohybmi v opačnom smere. To vedie k zvýšeniu presnosti výroby dielov. Automatická kompenzácia elastických deformácií prvkov systému AIDS sa nazýva automatické riadenie elastických posunov alebo neprísne adaptívne riadenie.

Automatická kompenzácia elastických posunov systému AIDS sa rýchlo rozvíja. Okrem zvýšenia presnosti spracovania takáto kontrola v mnohých prípadoch poskytuje zvýšenie produktivity práce (2-6 krát) a poskytuje vysokú ekonomickú efektívnosť. Je to kvôli schopnosti spracovať veľa dielov na jeden priechod. Automatická elastická kompenzácia navyše zabraňuje zlomeniu nástroja.

Veľkosť AΔ spracovanej časti sa sčíta algebraicky alebo vektorovo z veľkosti Ау nastavenia, veľkosti АС statického nastavenia a veľkosti Аd dynamického nastavenia:

Rozmer Ac je vzdialenosť medzi reznými hranami nástroja a základňami stroja, nastavená pri absencii rezania. Veľkosť Ada sa určuje v závislosti od zvolených liečebných režimov a závažnosti systému AIDS. Na zabezpečenie konzistencie veľkosti AΔ série dielov je možné kompenzovať odchýlku ΔAd veľkosti dynamického nastavenia vykonaním korekcie ΔA'c = — ΔAd voči veľkosti Ac statického nastavenia. Je tiež možné automaticky kompenzovať odchýlky ΔAd veľkosti dynamického nastavenia vykonaním korekcie ΔA’d = — ΔAd. V niektorých prípadoch sa oba spôsoby ovládania používajú súčasne.

Na ovládanie elastických pohybov sa používajú elastické články, špeciálne vložené do rozmerových reťazcov, ktorých deformáciu vnímajú špeciálne elektrické prevodníky. V uvažovaných systémoch sa najčastejšie používajú indukčné meniče. Čím bližšie je prevodník k reznému nástroju alebo obrobku, tým rýchlejší bude automatický riadiaci systém.

V niektorých prípadoch je možné merať nie odchýlky, ale silu, ktorá ich spôsobuje, po predchádzajúcom určení vzťahu medzi týmito faktormi.tento moment meraním prúdu spotrebovaného motorom. Odstránenie riadiaceho bodu z oblasti rezu však znižuje presnosť a rýchlosť automatického riadiaceho systému.

Obr.4. Schéma adaptívneho riadenia otáčania

V obvode na riadenie veľkosti statického nastavenia pri otáčaní (obr. 4) je pružná deformácia (stláčanie) frézy vnímaná meničom 1, ktorého napätie je prenášané na komparátor 2 a následne cez zosilňovač 3 do komparátora 4, ktorý tiež prijíma riadiaci signál. Zariadenie 4 cez zosilňovač 5 dodáva napätie do motora 6 priečneho posuvu, ktorý pohybuje nástrojom v smere obrobku.

Súčasne sa pohybuje posúvač potenciometra 7, ktorý riadi pohyb nosného nosiča. Napätie potenciometra 7 sa privádza do komparátora 2. Keď pohyb úplne vyrovná výchylku frézy, napätie na výstupe komparátora 2 zmizne. V tomto prípade je napájanie motora 6 prerušené. Pomocou profilového potenciometra alebo posúvaním jeho posúvača pomocou vačky je možné meniť funkčný vzťah medzi uvoľnením frézy a jej pohybom.

Schéma riadenia veľkosti dynamického nastavenia vertikálnej frézy je znázornená na obr. 5. V tomto stroji vodič 1 napája komparátor 2 napätím, ktoré určuje množstvo podávania. Veľkosť napätia je určená zvolenou veľkosťou spracovania podľa kalibračnej krivky vzťahujúcej sa na reznú silu a tuhosť systému AIDS k veľkosti dynamického nastavenia. Okrem toho sa toto napätie cez zosilňovač 3 privádza do elektromotora 4 stolového napájacieho zdroja.

Motor posúva stôl pomocou vodiacej skrutky. V tomto prípade matica vodiacej skrutky, pružne posunutá pod vplyvom zložky šmykovej sily, ohýba plochú pružinu.Deformáciu tejto pružiny vníma menič 5, ktorého napätie sa prenáša cez zosilňovač 6 do komparátora 2, čím sa mení napájanie tak, aby veľkosť dynamického nastavenia zostala konštantná. V závislosti od veľkosti a znamienka napäťového nesúladu dodávaného cez zosilňovač 3 do regulovateľného elektromotora 4 dochádza k zmene napájania v jednom alebo druhom smere.

Ryža. 5. Schéma adaptívneho riadenia pri frézovaní

Priblíženie obrobku k nástroju sa vykonáva pri najvyššej rýchlosti. Aby sa zabránilo zlomeniu nástroja, množstvo aplikovaného posuvu sa nastaví vo forme zodpovedajúceho dodatočného napäťového vstupu do komparátora 2 bloku 7.

Aby ste zachovali veľkosť dynamického nastavenia, môžete upraviť aj tuhosť systému AIDS tak, že so zvyšujúcou sa silou rezu sa tuhosť zvyšuje a znižuje, keď sa znižuje. Pre takéto nastavenie je v systéme AIDS zavedené špeciálne spojenie s nastaviteľnou tuhosťou. Takýmto spojením môže byť pružina, ktorej tuhosť je možné nastaviť pomocou špeciálneho elektromotora s nízkym výkonom.

Dynamickú veľkosť nastavenia možno zachovať aj zmenou geometrie rezu. Na to pri otáčaní špeciálny nízkoenergetický elektrický pohon riadený meničom, ktorý vníma deformáciu elastického prvku systému AIDS, otáča frézu okolo osi prechádzajúcej jej hrotom kolmo na povrch obrobku. Automatickým otáčaním frézy sa stabilizuje rezná sila a veľkosť dynamického nastavenia.

Ryža. 6. Tlakový spínač

Zmena zaťaženia hydraulických potrubí strojov na rezanie kovov je sprevádzaná zmenou tlaku oleja. Na sledovanie záťaže sa používa tlakový spínač (obr. 6). Keď tlak oleja stúpne v potrubí 1, gumová membrána 2 odolná voči oleju sa ohne. V tomto prípade sa páka 3, stlačením pružiny 4, otáča a stláča mikrospínač 5. Relé je navrhnuté tak, aby pracovalo s tlakom 50-650 N / cm2.