Automatisk kontroll i lastfunktion

I många fall är det nödvändigt att kontrollera de krafter och moment som verkar på vissa delar av maskinen. Mekanismer för vilka denna typ av styrning krävs innefattar i första hand olika klämanordningar, till exempel elektriska skiftnycklar, elektriska skiftnycklar, elektriska chuckar, pelarklämmekanismer för radiella borrmaskiner, tvärstänger för hyvlar och stora borrmaskiner, etc.

En av de enklaste metoderna för kraftkontroll är baserad på användningen av något element som förskjuts av den applicerade kraften, komprimerar fjädern och verkar på färdbrytaren. Ett ungefärligt kinematiskt diagram av en av elkassetterna med en sådan anordning visas i fig. 1.

Elmotorn 6 roterar snäckan 7, som driver snäckhjulet 3. En kamkoppling 4 är kopplad till hjulet 3, vars andra halva sitter på en glidnyckel på axeln 8. När elektromagneten 5 slås på, kopplingen 4 slås på och axeln 8 börjar rotera.I detta fall roterar även kamkopplingen 9, som är i påslaget läge, vilket överför rotationen till muttern 10. Den senare ger en translationsrörelse till stången 11. Detta orsakar, beroende på rotationsriktningen för den elektrisk motor 6, konvergensen eller divergensen av kammarna 12.

När delarna komprimeras av kammarna överför motorn 6 till muttern 10 ett ökande vridmoment. Kopplingen 9 har fasade kammar, och när momentet som överförs av den når ett visst värde, kommer den rörliga halvan av kopplingen, som trycker på fjädern 2, att skjutas åt vänster. I detta fall kommer rörelseomkopplaren 1 att utlösas, vilket gör att elmotorn 6 kopplas bort från nätverket. Arbetsstyckets spännkraft bestäms av fjäderns 2 förkompressionsvärde.

Ris. 1. Schematisk över elkassetten

I de övervägda klämanordningarna, när klämkraften ökar, ökar motståndsmomentet på motoraxeln och följaktligen strömmen som förbrukas av den. Därför kan kraftkontroll i klämanordningar också baseras på användningen av ett strömrelä, vars spole är ansluten i serie till kretsen för strömmen som förbrukas av motorn. Klämningen upphör så snart strömmen når ett värde som motsvarar strömreläets inställning och den erforderliga klämkraften.

På automatiska linjer används en elektrisk omkopplare, där rörelsen från elmotorn till spindeln överförs genom en kinematisk kedja med en entandskoppling, så att spindeln omedelbart börjar rotera med full frekvens. När "clamp"-knappen trycks in, aktiveras klämmans kontaktor och motorn börjar rotera.

Ett överströmsrelä vars spole är ansluten till huvudkretsen utlöses och dess NC-kontakt öppnar. Denna öppning har dock ingen effekt på kretsen, för under den kortsiktiga processen att starta elmotorn trycks knappen in. När starten är klar minskar motorströmmen, PT-reläet sluter sin kontakt och kortslutningskontaktorn växlar till självmatning genom kortslutningskontakten och PT-öppningskontakten. När klämkraften ökar ökar motorströmmen och när klämkraften når det erforderliga värdet aktiveras PT-reläet och stoppar motorn.

När du trycker på knappen O («Spin») startar motorn för att rotera i motsatt riktning. I detta fall griper kopplingen med en tand i den drivna delen av den kinematiska kedjan med ett tryck som övervinner, på grund av kinetiken energin hos de rörliga delarna av den elektriska drivningen, friktionskraften som ökade under stopp av kinematisk kedja. Emellertid ger klämanordningarna konstruerade enligt ett sådant schema inte en stabil klämkraft, liksom reglering av denna kraft inom de nödvändiga gränserna.

Nyckeln har inte dessa nackdelar (Fig. 3). En asynkron ekorrburmotor 1 genom en elektromagnetisk koppling 2 och en växellåda 3 roterar torsionsstången 4, som sedan överför rörelsen till nyckelmunstycket 9. Torsionsstången är ett paket av stålplåtar. När det överförda vridmomentet ökar vrids torsionsstången. I det här fallet sker en rotation av stålringarna 5 och 6 på den primära induktionsmomentomvandlaren, fast anslutna till ändarna av torsionsstången 4.Ringarna 5 och 6 är försedda med ändtänder vända mot varandra.

När torsionsstången vrids förskjuts de motsatta tänderna på ringarna i förhållande till varandra. Detta leder till en förändring av induktansen för spolen 8 hos momentomvandlaren som är inbyggd i magnetkretsen 7. Med en viss förändring av spolens induktans skickar omvandlaren en signal för att stänga av den elektromagnetiska kopplingen 2.

Ris. 2. Styrkrets för spännanordning

Ris. 3. Diagram över en skiftnyckel

Ämnena bearbetas genom att ta bort chips från olika sektioner. Därför uppstår olika krafter i AIDS-systemet, och elementen i detta system får olika elastiska deformationer, vilket leder till ytterligare bearbetningsfel. Elastiska deformationer av elementen i AIDS-systemet kan mätas och kompenseras genom automatiska rörelser i motsatt riktning. Detta leder till en ökad noggrannhet av delproduktion. Automatisk kompensation av elastiska deformationer av elementen i AIDS-systemet kallas automatisk kontroll av elastiska förskjutningar eller icke-strikt adaptiv kontroll.

Automatisk kompensation av elastiska förskjutningar av AIDS-systemet utvecklas snabbt. Förutom att öka bearbetningens noggrannhet ger sådan kontroll i många fall en ökning av arbetsproduktiviteten (2-6 gånger) och ger hög ekonomisk effektivitet. Detta beror på förmågan att bearbeta många delar i ett pass. Dessutom förhindrar automatisk elastisk kompensation verktygsbrott.

Storleken AΔ för den bearbetade delen summeras algebraiskt eller vektoriellt från storleken Ау för inställningen, storleken АС för den statiska inställningen och storleken Аd för den dynamiska inställningen:

Måtten Ac är avståndet mellan verktygets skäreggar och maskinens baser, inställt i frånvaro av skärning. Storleken på Ada bestäms beroende på de valda behandlingsregimerna och AIDS-systemets svårighetsgrad. För att säkerställa konsistensen av storleken AΔ för ett parti delar är det möjligt att kompensera för avvikelsen ΔAd för storleken på den dynamiska inställningen genom att göra en korrigering ΔA'c = — ΔAd till storleken Ac för den statiska inställningen. Det är också möjligt att automatiskt kompensera för avvikelser ΔAd för den dynamiska inställningsstorleken genom att göra korrigeringen ΔA’d = — ΔAd. I vissa fall används båda kontrollmetoderna tillsammans.

För att kontrollera elastiska rörelser används elastiska länkar, speciellt inbäddade i dimensionella kedjor, vars deformation uppfattas av speciella elektriska givare. I de övervägda systemen är induktiva omvandlare mest använda. Ju närmare givaren är skärverktyget eller arbetsstycket, desto snabbare blir det automatiska styrsystemet.

I vissa fall är det möjligt att mäta inte avvikelser, utan kraften som orsakar dem, efter att ha bestämt förhållandet mellan dessa faktorer i detta ögonblick genom att mäta strömmen som förbrukas av motorn. Att ta bort kontrollpunkten från skärområdet minskar dock det automatiska styrsystemets noggrannhet och hastighet.

Fikon.4. Schematisk beskrivning av adaptiv svängkontroll

I kretsen för att styra storleken på den statiska justeringen under rotation (fig. 4) uppfattas den elastiska deformationen (klämningen) av skäraren av omvandlaren 1, vars spänning överförs till komparatorn 2 och sedan genom förstärkaren 3 till komparatorn 4, som också tar emot styrsignalen. Anordningen 4, genom förstärkaren 5, matar spänning till den tvärgående matningsmotorn 6, som förflyttar verktyget i arbetsstyckets riktning.

Samtidigt rör sig reglaget på potentiometern 7, vilket styr stödbärarens rörelse. Potentiometerns 7 spänning matas till komparatorn 2. När rörelsen helt kompenserar för avvikelsen från skäraren försvinner spänningen vid komparatorns 2 utgång. I detta fall avbryts strömförsörjningen till motorn 6. Genom att använda en profilpotentiometer eller flytta dess skjutreglage med hjälp av en kam, är det möjligt att ändra det funktionella förhållandet mellan frigöringen av fräsen och dess rörelse.

Schemat för att kontrollera storleken på den dynamiska justeringen av vertikalskäraren visas i fig. 5. I denna maskin förser förare 1 komparator 2 med en spänning som bestämmer mängden matning. Mängden påkänning bestäms av den valda bearbetningsstorleken enligt en kalibreringskurva som relaterar skärkraften och styvheten hos AIDS-systemet till storleken på den dynamiska inställningen. Dessutom, genom förstärkaren 3, tillförs denna spänning till den elektriska motorn 4 hos bordsströmförsörjningen.

Motorn flyttar bordet med hjälp av en ledskruv. I detta fall böjer ledarskruvmuttern, elastiskt förskjuten under påverkan av skjuvkraftskomponenten, den platta fjädern.Deformationen av denna fjäder uppfattas av omvandlaren 5, vars spänning överförs genom förstärkaren 6 till komparatorn 2, och ändrar strömförsörjningen så att storleken på den dynamiska justeringen förblir konstant. Beroende på storleken och tecknet på spänningsskillnaden som tillförs genom förstärkaren 3 till den justerbara elmotorn 4, sker en förändring i strömförsörjningen i en eller annan riktning.

Ris. 5. Schema för adaptiv styrning under fräsning

Arbetsstyckets närmande till verktyget utförs med högsta hastighet. För att förhindra verktygsbrott ställs mängden matning som appliceras in i form av en motsvarande extra spänningsingång till komparator 2 i block 7.

För att behålla storleken på den dynamiska inställningen kan du även justera styvheten i AIDS-systemet så att när skärkraften ökar så ökar och minskar styvheten när den minskar. För sådan justering införs en speciell koppling med justerbar styvhet i AIDS-systemet. En sådan anslutning kan vara en fjäder, vars styvhet kan justeras med hjälp av en speciell elmotor med låg effekt.

Dynamisk inställningsstorlek kan också bibehållas genom att ändra skärgeometrin. För detta, under rotation, roterar en speciell lågeffekts elektrisk drivning som styrs av en givare, som uppfattar deformationen av det elastiska elementet i AIDS-systemet, fräsen runt en axel som går genom dess spets vinkelrätt mot arbetsstyckets yta. Genom att rotera skäraren automatiskt stabiliseras skärkraften och storleken på den dynamiska inställningen.

Ris. 6. Tryckbrytare

En förändring i belastningen på de hydrauliska rörledningarna i metallskärmaskiner åtföljs av en förändring i oljetrycket. En tryckvakt används för att övervaka belastningen (fig. 6). När oljetrycket stiger i rör 1, böjs det oljebeständiga gummimembranet 2. I detta fall roterar spaken 3, som trycker på fjädern 4, och trycker på mikrobrytaren 5. Reläet är utformat för att arbeta med ett tryck på 50-650 N / cm2.