Automaattinen ohjaus kuormatoiminnossa

Monissa tapauksissa on tarpeen hallita tiettyihin koneen osiin vaikuttavia voimia ja momentteja. Mekanismeja, joihin tämän tyyppistä ohjausta tarvitaan, ovat ensisijaisesti erilaiset kiinnityslaitteet, kuten sähköavaimet, sähköavaimet, sähköistukat, säteittäisporakoneiden pilarikiinnitysmekanismit, höylän ja suurten porakoneiden poikittaispalkit jne.

Yksi yksinkertaisimmista voimansäätömenetelmistä perustuu jonkin elementin käyttöön, joka siirtyy kohdistetun voiman vaikutuksesta, puristaa jousta ja vaikuttaa ajokytkimeen. Kuvassa 1 on esitetty likimääräinen kinemaattinen kaavio yhdestä sähkökasetista, jossa on tällainen laite. 1.

Sähkömoottori 6 pyörittää kierukkaa 7, joka käyttää kierukkapyörää 3. Pyörään 3 on kytketty nokkakytkin 4, jonka toinen puolisko on akselin 8 liukuavaimella. Kun sähkömagneetti 5 kytketään päälle, kytkin 4 käynnistyy ja akseli 8 alkaa pyöriä.Tässä tapauksessa myös nokkakytkin 9, joka on päällä-tilassa, pyörii, mikä välittää pyörimisen mutterille 10. Jälkimmäinen antaa tangolle 11 translaatioliikkeen. Tämä aiheuttaa, riippuen pyörimissuunnasta. sähkömoottori 6, nokkien 12 konvergenssi tai hajaantuminen.

Kun nokat puristavat osia kokoon, moottori 6 välittää mutterille 10 kasvavan vääntömomentin. Kytkimessä 9 on viistetyt nokat ja kun sen välittämä momentti saavuttaa tietyn arvon, jousta 2 painava kytkimen liikkuva puolisko työntyy vasemmalle. Tällöin liikekytkin 1 laukeaa, mikä saa sähkömoottorin 6 irti verkosta. Työkappaleen puristusvoima määräytyy jousen 2 esipuristusarvon mukaan.

Riisi. 1. Kaavio sähkökasetista

Tarkastetuissa kiinnityslaitteissa kiristysvoiman kasvaessa moottorin akselin vastusmomentti kasvaa ja vastaavasti sen käyttämä virta. Siksi puristuslaitteiden voimansäätö voi perustua myös virtareleen käyttöön, jonka kela on kytketty sarjaan moottorin kuluttaman virran piiriin. Kiristys pysähtyy heti, kun virta saavuttaa arvon, joka vastaa virtareleen asetusta ja vaadittua puristusvoimaa.

Automaattisilla linjoilla käytetään sähkökytkintä, jossa liike sähkömoottorista karaan välitetään kinemaattisen ketjun kautta yksihampaisella kytkimellä, jolloin kara alkaa välittömästi pyöriä täydellä taajuudella. Kun «clamp»-painiketta painetaan, puristimen kontaktori aktivoituu ja moottori alkaa pyöriä.

Ylivirtarele, jonka käämi on kytketty päävirtapiiriin, laukeaa ja sen NC-kosketin avautuu. Tällä aukolla ei kuitenkaan ole vaikutusta piiriin, koska sähkömoottorin lyhytaikaisen käynnistysprosessin aikana nappia painetaan. Kun käynnistys on valmis, moottorin virta pienenee, PT-rele sulkee koskettimensa ja oikosulkukontaktori kytkeytyy itsevirtaan oikosulun sulkemiskoskettimen ja PT-avauskoskettimen kautta. Puristusvoiman kasvaessa moottorin virta kasvaa ja kun puristusvoima saavuttaa vaaditun arvon, PT-rele vetää ja pysäyttää moottorin.

Kun painat painiketta O («Spin»), moottori käynnistyy pyörimään vastakkaiseen suuntaan. Tässä tapauksessa kytkin yhdellä hampaalla kytkeytyy kinemaattisen ketjun käytettävään osaan paineella, joka voittaa kineettisen toiminnan takia. sähkökäytön liikkuvien osien energia, kitkavoima, joka kasvoi kinemaattisen ketjun pysähtyessä. Tällaisen kaavion mukaan rakennetut kiinnityslaitteet eivät kuitenkaan tarjoa vakaata puristusvoimaa, samoin kuin tämän voiman säätöä tarvittavissa rajoissa.

Avaimella ei ole näitä haittoja (kuva 3). Asynkroninen oravahäkkimoottori 1 sähkömagneettisen kytkimen 2 ja vaihteiston 3 kautta pyörittää vääntötankoa 4, joka sitten välittää liikkeen avaimen suuttimeen 9. Vääntötanko on teräslevypaketti. Kun siirretty vääntömomentti kasvaa, vääntötanko kiertyy. Tässä tapauksessa induktioprimäärimomentinmuuntimen teräsrenkaat 5 ja 6 pyörivät, ja ne on liitetty tiukasti vääntötangon 4 päihin.Renkaissa 5 ja 6 on päätyhampaat toisiaan kohti.

Kun vääntötankoa kierretään, renkaiden vastakkaiset hampaat siirtyvät suhteessa toisiinsa. Tämä johtaa magneettipiiriin 7 sisäänrakennetun momentinmuuntimen käämin 8 induktanssin muutokseen. Kelan induktanssin tietyllä muutoksella muunnin lähettää signaalin sähkömagneettisen kytkimen 2 sammuttamiseksi.

Riisi. 2. Kiristyslaitteen ohjauspiiri

Riisi. 3. Jakoavaimen kaavio

Aihiot käsitellään poistamalla lastut eri osista. Siksi AIDS-järjestelmässä syntyy erilaisia ​​voimia, ja tämän järjestelmän elementit saavat erilaisia ​​​​kimmoisia muodonmuutoksia, mikä johtaa lisäkäsittelyvirheisiin. AIDS-järjestelmän elementtien elastiset muodonmuutokset voidaan mitata ja kompensoida automaattisilla liikkeillä vastakkaiseen suuntaan. Tämä johtaa osien tuotannon tarkkuuteen. AIDS-järjestelmän elementtien kimmoisten muodonmuutosten automaattista kompensointia kutsutaan kimmoisten siirtymien automaattiseksi ohjaukseksi tai ei-tiukaksi mukautuvaksi ohjaukseksi.

AIDS-järjestelmän elastisten siirtymien automaattinen kompensointi kehittyy nopeasti. Käsittelyn tarkkuuden lisäämisen lisäksi tällainen ohjaus lisää monissa tapauksissa työn tuottavuutta (2-6 kertaa) ja tarjoaa korkean taloudellisen tehokkuuden. Tämä johtuu kyvystä käsitellä useita osia yhdellä kertaa. Lisäksi automaattinen elastinen kompensointi estää työkalun rikkoutumisen.

Käsiteltävän osan koko AΔ summataan algebrallisesti tai vektorisesti asetuksen koosta Ау, staattisen asetuksen koosta АС ja dynaamisen asetuksen koosta Аd:

Mitta Ac on työkalun leikkuureunojen ja koneen pohjan välinen etäisyys asetettuna ilman leikkausta. Adan koko määräytyy valitun hoito-ohjelman ja AIDS-järjestelmän vaikeusasteen mukaan. Osaerän koon AΔ yhdenmukaisuuden varmistamiseksi on mahdollista kompensoida dynaamisen asetuksen koon poikkeama ΔAd tekemällä korjaus ΔA'c = — ΔAd staattisen asetuksen kokoon Ac. Dynaamisen asetuksen koon poikkeamat ΔAd voidaan myös automaattisesti kompensoida tekemällä korjaus ΔA’d = — ΔAd. Joissakin tapauksissa molempia ohjausmenetelmiä käytetään yhdessä.

Elastisten liikkeiden ohjaamiseen käytetään joustavia lenkkejä, jotka on upotettu erityisesti mittaketjuihin, joiden muodonmuutos havaitaan erityisillä sähkömuuntimilla. Tarkastetuissa järjestelmissä induktiivisia muuntajia käytetään laajimmin. Mitä lähempänä anturi on leikkuutyökalua tai työkappaletta, sitä nopeampi automaattinen ohjausjärjestelmä on.

Joissakin tapauksissa on mahdollista mitata ei poikkeamia, vaan niitä aiheuttava voima, kun on aiemmin määritetty näiden tekijöiden välinen suhde.Tällä hetkellä mittaamalla moottorin kuluttamaa virtaa. Ohjauspisteen poistaminen leikkausalueelta kuitenkin heikentää automaattisen ohjausjärjestelmän tarkkuutta ja nopeutta.

Kuva.4. Kaavio mukautuvasta kääntymisen ohjauksesta

Pyörimisen aikana tapahtuvan staattisen säädön koon säätöpiirissä (kuva 4) leikkurin elastinen muodonmuutos (puristuminen) havaitaan muuntimella 1, jonka jännite välittyy komparaattorille 2 ja sitten vahvistimen kautta. 3 komparaattorille 4, joka myös vastaanottaa ohjaussignaalin. Laite 4 syöttää vahvistimen 5 kautta jännitettä poikittaissyöttömoottorille 6, joka liikuttaa työkalua työkappaleen suuntaan.

Samalla potentiometrin 7 liukusäädin liikkuu, mikä ohjaa tukitelineen liikettä. Potentiometrin 7 jännite syötetään komparaattoriin 2. Kun liike kompensoi täysin leikkurin poikkeaman, jännite komparaattorin 2 lähdöstä katoaa. Tässä tapauksessa moottorin 6 virransyöttö katkeaa. Profiilipotentiometrillä tai sen liukusäädintä nokan avulla liikuttamalla on mahdollista muuttaa leikkurin vapautumisen ja sen liikkeen välistä toiminnallista suhdetta.

Kaavio pystyleikkurin dynaamisen säädön koon ohjaamiseksi on esitetty kuvassa. 5. Tässä koneessa ohjain 1 syöttää komparaattoriin 2 jännitteen, joka määrittää syöttömäärän. Jännityksen määrä määräytyy valitun prosessointikoon mukaan kalibrointikäyrän mukaan, joka suhteuttaa AIDS-järjestelmän leikkausvoiman ja jäykkyyden dynaamisen asetuksen kokoon. Lisäksi tämä jännite syötetään vahvistimen 3 kautta pöytävirtalähteen sähkömoottoriin 4.

Moottori liikuttaa pöytää johtoruuvilla. Tässä tapauksessa leikkausvoimakomponentin vaikutuksesta joustavasti siirtynyt johtoruuvimutteri taivuttaa litteää jousta.Tämän jousen muodonmuutos havaitsee muuntimella 5, jonka jännite välittyy vahvistimen 6 kautta komparaattoriin 2 muuttamalla teholähdettä niin, että dynaamisen säädön koko pysyy vakiona. Vahvistimen 3 kautta säädettävälle sähkömoottorille 4 syötetyn jännitepoikkeaman suuruudesta ja merkistä riippuen teholähteessä tapahtuu muutos suuntaan tai toiseen.

Riisi. 5. Mukautuvan ohjauksen kaavio jyrsinnän aikana

Työkappaleen lähestyminen työkaluun suoritetaan suurimmalla nopeudella. Työkalun rikkoutumisen estämiseksi syötettävä syöttömäärä asetetaan vastaavan lisäjännitetulon muodossa lohkon 7 komparaattoriin 2.

Dynaamisen asetuksen koon säilyttämiseksi voit myös säätää AIDS-järjestelmän jäykkyyttä siten, että leikkausvoiman kasvaessa jäykkyys kasvaa ja pienenee sen pienentyessä. Tällaista säätöä varten AIDS-järjestelmässä on erityinen liitos säädettävällä jäykkyydellä. Tällainen liitos voi olla jousi, jonka jäykkyyttä voidaan säätää erityisellä pienitehoisella sähkömoottorilla.

Dynaaminen asetuskoko voidaan säilyttää myös muuttamalla leikkausgeometriaa. Tätä varten erityinen pienitehoinen sähkökäyttö, jota ohjataan muuntimella, joka havaitsee AIDS-järjestelmän elastisen elementin muodonmuutoksen, pyörittää jyrsintä akselin ympäri, joka kulkee sen kärjen läpi kohtisuorassa työkappaleen pintaan nähden. Kun leikkuria pyöritetään automaattisesti, leikkausvoima ja dynaamisen asetuksen koko vakautuvat.

Riisi. 6. Painekytkin

Metallinleikkauskoneiden hydrauliputkien kuormituksen muutokseen liittyy öljynpaineen muutos. Kuorman valvontaan käytetään painekytkintä (kuva 6). Öljynpaineen noustessa putkessa 1 öljynkestävä kumikalvo 2 taipuu. Tässä tapauksessa vipu 3, joka painaa jousta 4, pyörii ja painaa mikrokytkintä 5. Rele on suunniteltu toimimaan 50-650 N/cm2 paineella.