Hur säkerställs exakt stopp av rörliga delar av skärmaskiner?
I scheman för automatisk kontroll av driften av maskiner, installationer och maskiner är frågan om noggrannheten att stoppa rörliga enheter av metallskärmaskiner med hjälp av vägväxlar mycket viktig. I vissa fall beror noggrannheten i tillverkningen av en del på den.
Bromsningsnoggrannheten beror på:
2) graden av dess slitage;
3) tillståndet för hans kontakter;
4) noggrannheten i produktionen av kammen som verkar på rörelseomkopplaren;
5) kamjusteringsnoggrannhet;
6) den väg som verktyget färdats under drift av relä-kontaktorkontrollanordningarna;
7) mängden rörelse hos verktyget på grund av tröghetskrafterna i försörjningskedjan;
8) otillräckligt noggrann koordinering av utgångspositionerna för skärverktyget, mätanordningen och spårstyrenheten;
9) styvheten hos det tekniska systemet maskin — enhet — verktyg — del;
10) storleken på utsläppsrätten och egenskaperna hos det bearbetade materialet.
Faktorerna som specificeras i paragraferna 1–5 bestämmer felet Δ1 på grund av felaktighet i tillförseln av kommandopulsen; de faktorer som anges i mom. 6 och 7, — fel Δ2 storlek på grund av felaktighet i utförandet av kommandot; faktorn som specificeras i punkt 8 är felet Δ3 inriktning av de initiala positionerna för skär- och mätverktygen och anordningens kommandoelement; de faktorer som specificeras i avsnitt 9 och 10 bestämmer felet Δ4 som uppstår i varje maskin på grund av elastiska deformationer som orsakas i det tekniska systemet av skärkrafter.
Totalt fel Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.
Det totala felet, liksom dess komponenter, är inte ett konstant värde. Vart och ett av felen innehåller systematiska (nominella) och slumpmässiga fel. Det systematiska felet är ett konstant värde och kan tas med i beräkningen under trimningsprocessen. När det gäller slumpmässiga fel, orsakas de av slumpmässiga fluktuationer i spänning, frekvens, friktionskrafter, temperatur, påverkan av vibrationer, slitage, etc.
För att säkerställa hög bromsnoggrannhet eftersträvas att felen reduceras och stabiliseras så mycket som möjligt. Ett sätt att minska Δ1-felet är att öka noggrannheten hos rörelseomkopplarna och minska rörelsen för propellerna... Till exempel, mikrobrytare jämfört med andra banor som används inom maskinteknik, kännetecknas de av högre arbetsnoggrannhet.
Ännu större noggrannhet kan uppnås med hjälp av elektriska kontakthuvuden, som används för att styra dimensionerna på delar. Noggrannheten i justeringen av kammarna som verkar på färdbrytarna kan också ökas genom att använda mikrometriska skruvar, optisk sikt etc.
Fel Δ2, som indikerat, beror på den väg som skärverktyget färdats efter att kommandot ges. När utlösningsbrytaren manövreras genom att stoppet trycker på den vid en viss punkt, försvinner kontaktorn, vilket tar lite tid, under vilken det rörliga maskinblocket fortsätter att röra sig i sektion 1 — 2 med samma hastighet. I det här fallet orsakar fluktuationer i hastighet en förändring i värdet på den tillryggalagda sträckan. Efter att elmotorn kopplats bort från kontaktorn bromsar systemet genom tröghet, i detta fall passerar systemet genom banan i avsnitt 2 — 3.
Ris. 1. Precisionsbromskrets
Motståndsmoment MC i kraftkretsar skapas huvudsakligen av friktionskrafter. Under momentumrörelsen förändras detta moment praktiskt taget inte. Systemets kinetiska energi under tröghetsrörelse är exakt lika med momentet Ms arbete (reducerat till motoraxeln) längs vinkelbanan φ motoraxeln som motsvarar systemets tröghetsrörelse: Jω2/ 2 = Makφ, därför φ = Jω2/2 ms
Genom att känna till transmissionsförhållandena för den kinematiska kedjan är det lätt att bestämma storleken på den linjära förskjutningen av det translationellt rörliga maskinblocket.
Motståndsmomentet i leveranskedjorna, som nämnts ovan, beror på enhetens vikt, friktionsytornas tillstånd, smörjmedlets kvantitet, kvalitet och temperatur. Fluktuationer i dessa variabla faktorer orsakar betydande förändringar i värdet på Mc och därför i banor 2 - 3. Kontaktorer som styrs av vägbrytare har också spridning i svarstider. Dessutom kan rörelsehastigheten också variera något.Allt detta leder till spridning vid brytpunkt 3-positioner.
För att minska tröghetssträckan är det nödvändigt att minska körhastigheten, systemets svänghjulsmoment och öka bromsmomentet. Det mest effektiva är en retardation av drivningen före stopp... I detta fall reduceras den kinetiska energin hos de rörliga massorna och storleken på tröghetsförskjutningen kraftigt.
En minskning av matningshastigheten minskar också avståndet tillryggalagt under driften av enheterna. Emellertid är foderminskning under bearbetning i allmänhet oacceptabel eftersom det resulterar i en förändring i målläge och ytfinish. Därför används ofta reducering av hastigheten på en elektrisk drivning vid installationsrörelser... Elmotorns hastighet reduceras på olika sätt. I synnerhet används speciella system som ger så kallade kryphastigheter.
Huvuddelen av kraftkedjans tröghetsmoment är tröghetsmomentet för elmotorns rotor, därför är det, när elmotorn är avstängd, lämpligt att mekaniskt separera rotorn från resten av den kinematiska kedjan . Detta görs vanligtvis med en elektromagnetisk koppling... I det här fallet är bromsningen mycket snabb eftersom ledarskruven har ett litet tröghetsmoment. Noggrannheten för bromsning i detta fall bestäms huvudsakligen av storleken på gapen mellan elementen i den kinematiska kedjan.
För att öka bromsmomentet, applicera elektrisk bromsning av elmotorersamt mekanisk bromsning med elektromagnetiska kopplingar.Högre stoppnoggrannhet kan uppnås genom att använda hårda stopp som mekaniskt stoppar rörelsen. Nackdelen i detta fall är de betydande krafter som uppstår i delar av systemet i kontakt med den stela begränsaren. Dessa två typer av bromsning används tillsammans med primäromvandlare som stänger av drivningen när trycket på limitern når ett visst värde. Exakt bromsning med elektriska lågspänningsbromsar visas schematiskt i fig. 2.
Ris. 2. Exakta slutande kretsar
Maskinens rörliga block A möter på sin väg ett fast stopp 4. Huvudet på detta stopp är isolerat från maskinens bädd, och när block A kommer i kontakt med det, kretsen för sekundärlindningen av transformatorn Tr stänger. I detta fall aktiveras mellanreläet P, vilket stänger av motorn. Eftersom i detta fall maskinbädden ingår i den elektriska kretsen, sänks kretsens spänning av transformatorn Tr till 12 — 36 V. Valet av material som isolerar huvudet på det elektriska stödet är en betydande svårighet. Det måste vara tillräckligt starkt för att stödja sin storlek och samtidigt motstå de betydande stötbelastningarna från stoppet 4.
Du kan också använda ett hårt mekaniskt stopp och en färdströmbrytare som stänger av motorn när det återstår några bråkdelar av en millimeter innan enheten får kontakt med stoppet, och färden till stoppet fullbordas genom utrullning.I det här fallet bör man komma ihåg att friktionskrafterna inte är konstanta, och om elmotorn stängs av för tidigt av vägströmbrytaren kanske enheten inte når stoppet, och om det är sent kommer det att slå stoppet.
För särskilt exakta positioneringsrörelser, använd ett elektromagnetiskt styrt lås... I detta fall, när massan A rör sig, aktiveras först rörelseomkopplaren 1PV, som kopplar om elmotorn att gå med reducerad hastighet. Vid denna hastighet närmar sig uttaget 6 spärren 7. När spärren 7 faller, aktiveras 2PV-färdbrytaren och kopplar bort elmotorn från elnätet. När elektromagnetens 8 spole är påslagen tas låset bort från uttaget.
Det bör noteras att den relativa komplexiteten i att noggrant stoppa maskinens rörliga delar med hjälp av elektroautomatisering på banan i många fall tvingar användningen av hydrauliska system... I detta fall uppnås låga hastigheter relativt lätt och rörligt block kan förbli tryckt mot det hårda stoppet under lång tid. Kugghjul som maltesisk kors och lås används ofta för exakt stopp vid snabb rotation av maskindelar.