Cum este asigurată oprirea precisă a pieselor mobile ale mașinilor de tăiat metal?

În schemele de control automat al funcționării mașinilor, instalațiilor și mașinilor, problema preciziei de oprire a unităților în mișcare ale mașinilor de tăiat metale cu ajutorul comutatoarelor rutiere este foarte importantă. În unele cazuri, precizia fabricării unei piese depinde de aceasta.

Precizia frânării depinde de:

1) dispozitive întrerupătoare de limită;

2) gradul de uzură a acestuia;

3) starea contactelor sale;

4) acuratețea producției camei care acționează asupra comutatorului de mișcare;

5) precizia de reglare a camei;

6) traseul parcurs de unealtă în timpul funcționării dispozitivelor de comandă releu-contactor;

7) cantitatea de mișcare a sculei datorită forțelor de inerție ale lanțului de aprovizionare;

8) coordonarea insuficient de exactă a pozițiilor inițiale ale sculei de tăiere, dispozitivului de măsurare și controlerului de cale;

9) rigiditatea sistemului tehnologic mașină — dispozitiv — unealtă — piesa;

10) dimensiunea alocației și proprietățile materialului prelucrat.

Factorii specificați în clauzele 1 — 5 determină eroarea Δ1 din cauza inexactității în furnizarea impulsului de comandă; factorii menționați la alin. 6 și 7, — dimensiunea erorii Δ2 din cauza inexactității în executarea comenzii; factorul specificat la punctul 8 este eroarea Δ3 de aliniere a pozițiilor inițiale ale sculelor de tăiere și de măsurare și elementul de comandă al dispozitivului; factorii precizați în clauzele 9 și 10 determină eroarea Δ4 care apare la fiecare mașină din cauza deformațiilor elastice cauzate în sistemul tehnologic de forțele de tăiere.

Eroarea totală Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.

Eroarea totală, ca și componentele sale, nu este o valoare constantă. Fiecare dintre erori conține erori sistematice (nominale) și aleatorii. Eroarea sistematică este o valoare constantă și poate fi luată în considerare în timpul procesului de reglare. În ceea ce privește erorile aleatorii, acestea sunt cauzate de fluctuații aleatorii ale tensiunii, frecvenței, forțelor de frecare, temperaturii, influenței vibrațiilor, uzurii etc.

Pentru a asigura o precizie ridicată la frânare, erorile se caută să fie reduse și stabilizate pe cât posibil. O modalitate de a reduce eroarea Δ1 este de a crește precizia comutatoarelor de mișcare și de a reduce cursa propulsoarelor... De exemplu, micro întrerupătoare în comparație cu alte traiectorii utilizate în inginerie mecanică, ele se disting printr-o precizie mai mare a muncii.

O precizie și mai mare poate fi obținută folosind capete de contact electrice, care sunt utilizate pentru a controla dimensiunile pieselor. Precizia de reglare a camelor care acționează asupra comutatoarelor de deplasare poate fi crescută și prin utilizarea șuruburilor micrometrice, ochire optică etc.

Eroarea Δ2, așa cum este indicată, depinde de calea parcursă de unealta de tăiere după ce este dată comanda. Când comutatorul de declanșare este acționat de opritorul care îl împinge într-un anumit punct, contactorul dispare, ceea ce durează ceva timp, timp în care blocul mașinii în mișcare continuă să se deplaseze în secțiunea 1 — 2 cu aceeași viteză. În acest caz, fluctuațiile de viteză determină o modificare a valorii distanței parcurse. După deconectarea motorului electric de la contactor, sistemul decelerează prin inerție.În acest caz, sistemul trece prin calea din secțiunea 2-3.

Orez. 1. Circuit de frânare de precizie

Momentul de rezistență MC în circuitele de putere este creat în principal de forțele de frecare. În timpul mișcării de impuls, acest moment practic nu se schimbă. Energia cinetică a sistemului în timpul mișcării inerțiale este exact egală cu munca momentului Ms (redus la arborele motorului) de-a lungul traseului unghiular φ arborele motor corespunzător mișcării inerțiale a sistemului: Jω2/ 2 = Makφ, deci φ = Jω2/ 2 ms

Cunoscând rapoartele de transmisie ale lanțului cinematic, este ușor să se determine mărimea deplasării liniare a blocului mașină în mișcare translațională.

Momentul de rezistență în lanțurile de aprovizionare, așa cum sa menționat mai sus, depinde de greutatea dispozitivului, de starea suprafețelor de frecare, de cantitatea, calitatea și temperatura lubrifiantului. Fluctuațiile acestor factori variabili determină modificări semnificative ale valorii lui Mc și, prin urmare, ale căilor 2 — 3. Contactoarele controlate de comutatoarele de cale au, de asemenea, dispersie în timpii de răspuns. În plus, viteza de mișcare poate varia ușor.Toate acestea conduc la propagarea la punctul de întrerupere 3 poziții.

Pentru a reduce distanța de deplasare inerțială, este necesar să se reducă viteza de deplasare, momentul volantului sistemului și să se mărească momentul de frânare. Cea mai eficientă este decelerația acționării înainte de oprire... În acest caz, energia cinetică a maselor în mișcare și dimensiunea deplasării inerțiale sunt reduse brusc.

Reducerea vitezei de avans reduce și distanța parcursă în timpul funcționării dispozitivelor. Cu toate acestea, reducerea avansului în timpul procesării este în general inacceptabilă, deoarece are ca rezultat o schimbare a modului țintă și a finisării suprafeței. Prin urmare, reducerea vitezei unei acționări electrice este adesea folosită la mișcările instalației... Viteza motorului electric este redusă în diferite moduri. În special, sunt utilizate scheme speciale care oferă așa-numitele viteze de crawling.

Partea principală a momentului de inerție al lanțului de putere este momentul de inerție al rotorului motorului electric, prin urmare, atunci când motorul electric este oprit, este recomandabil să se separe mecanic rotorul de restul lanțului cinematic. . Acest lucru se face de obicei printr-un ambreiaj electromagnetic... În acest caz, frânarea este foarte rapidă, deoarece șurubul are un mic moment de inerție. Precizia frânării în acest caz este determinată în principal de mărimea golurilor dintre elementele lanțului cinematic.

Pentru a crește cuplul de frânare, aplicați frânarea electrică a motoarelor electriceprecum şi frânarea mecanică cu ajutorul ambreiajelor electromagnetice.O precizie mai mare a opririi poate fi obținută prin utilizarea opririlor dure care opresc mecanic mișcarea. Dezavantajul în acest caz este forțele semnificative care apar în părțile sistemului în contact cu limitatorul rigid. Aceste două tipuri de frânare sunt utilizate împreună cu convertoarele primare care opresc motorul atunci când presiunea asupra limitatorului atinge o anumită valoare. Frânarea precisă cu frâne electrice de joasă tensiune este prezentată schematic în Fig. 2.

Orez. 2. Circuite precise de închidere

Blocul mobil A al mașinii întâlnește pe drum un opritor fix 4. Capul acestui opritor este izolat de patul mașinii, iar când blocul A intră în contact cu acesta, circuitul înfășurării secundare a transformatorului Tr. se inchide. În acest caz, este activat releul intermediar P, care oprește motorul. Deoarece în acest caz patul mașinii este inclus în circuitul electric, tensiunea circuitului este coborâtă de transformatorul Tr la 12 — 36 V. Alegerea materialului care izolează capul suportului electric este o dificultate semnificativă. Trebuie să fie suficient de puternic pentru a-și susține dimensiunea și, în același timp, să reziste la sarcinile semnificative de șoc ale opritorului 4.

De asemenea, puteți utiliza o oprire mecanică dură și un comutator de deplasare care oprește motorul atunci când au mai rămas câteva fracțiuni de milimetru înainte ca dispozitivul să intre în contact cu opritorul, iar deplasarea până la oprire este finalizată prin rulare.În acest caz, trebuie avut în vedere că forțele de frecare nu sunt constante, iar dacă motorul electric este oprit prea devreme de comutatorul rutier, este posibil ca unitatea să nu ajungă la oprire și, dacă este târziu, va lovi. oprirea.

Pentru mișcări de poziționare deosebit de precise, utilizați o încuietoare controlată electromagnetic... În acest caz, atunci când masa A se mișcă, este activat mai întâi comutatorul de mișcare 1PV, care comută motorul electric să funcționeze la o viteză redusă. La această viteză, priza 6 se apropie de prinderea 7. Când prinderea 7 cade, se activează întrerupătorul de deplasare 2PV și deconectează motorul electric de la rețea. Când bobina electromagnetului 8 este pornită, încuietoarea este scoasă din priză.

Trebuie remarcat faptul că complexitatea relativă a opririi precise a pieselor în mișcare ale mașinii prin intermediul electro-automatizării pe șină obligă în multe cazuri utilizarea sistemelor hidraulice... În acest caz, vitezele mici sunt relativ ușor atinse și blocul mobil poate rămâne apăsat de opritorul greu pentru o perioadă lungă de timp. Angrenaje precum crucea malteză și încuietori sunt adesea folosite pentru oprirea precisă în timpul rotației rapide a pieselor mașinii.