Как се осигурява точното спиране на движещите се части на металорежещите машини?

В схемите автоматиченуправление на работата на машини, инсталации и машини важно важен е въпросът за точността на спиране на движещите се единици на металорежещи машини с помощта на пътеви превключватели. В някои случаи точността на производството на част зависи от това.

Точността на спиране зависи от:

1) устройства за крайни превключватели;

2) степента на износването му;

3) състоянието на контактите му;

4) точността на производството на гърбицата, действаща върху превключвателя за движение;

5) точността на настройка на гърбицата;

6) пътят, изминат от инструмента по време на работа на устройствата за управление на реле-контактор;

7) големината на движение на инструмента, дължаща се на силите на инерция на захранващата верига;

8) недостатъчно точна координация на началните положения на режещия инструмент, измервателното устройство и контролера на коловоза;

9) твърдостта на технологичната система машина — устройство — инструмент — част;

10) размера на надбавката и свойствата на обработения материал.

Факторите, посочени в клаузи 1 — 5, определят грешката Δ1 поради неточност в подаването на командния импулс; факторите, отбелязани в параграфи. 6 и 7, — грешка Δ2 размера поради неточност в изпълнението на командата; факторът, посочен в точка 8, е грешката Δ3 съгласуване на началните позиции на режещите и измервателните инструменти и командния елемент на устройството; факторите, посочени в клаузи 9 и 10, определят грешката Δ4, възникващи във всяка машина поради еластични деформации, причинени в технологичната система от режещи сили.

Обща грешка Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.

Общата грешка, както и нейните компоненти, не е постоянна стойност. Всяка от грешките съдържа системни (номинални) и случайни грешки. Систематичната грешка е постоянна стойност и може да се вземе предвид по време на процеса на настройка. Що се отнася до случайните грешки, те са причинени от случайни колебания в напрежението, честотата, силите на триене, температурата, влиянието на вибрациите, износването и т.н.

За да се осигури висока точност на спиране, грешките се стремят да бъдат намалени и стабилизирани колкото е възможно повече. Един от начините за намаляване на грешката Δ1 е увеличаване на точността на превключвателите за движение и намаляване на хода на тласкачите… Например, микропревключватели в сравнение с други траектори, използвани в машиностроенето, те се отличават с по -висока точност на работа.

Още по -голяма точност може да се постигне с помощта електрически контактни главиизползва се за контрол на размерите на частите. Точността на настройка на гърбиците, действащи върху пътните превключватели, също може да се увеличи чрез използване на микрометрични винтове, оптично прицелване и т.н.

Грешка Δ2, както е посочено, зависи от пътя, изминат от режещия инструмент след подаване на командата. Когато превключвателят на пътя се задейства от спирането, което го натиска в определена точка, контакторът изчезва, което отнема известно време, през което движещият се машинен блок продължава да се движи в секция 1 — 2 със същата скорост. В този случай колебанията в скоростта причиняват промяна в стойността на изминатото разстояние. След изключване на електродвигателя от контактора, системата се забавя по инерция.В този случай системата преминава през пътя в раздел 2 — 3.

Ориз. 1. Прецизна верига за спиране

Момент на съпротива MC в захранващите вериги се създава главно от сили на триене. По време на движението по инерция този момент практически не се променя. Кинетичната енергия на системата по време на инерционно движение е напълно равна на работата на момента Ms (редуциран до вала на двигателя) по ъгловата пътека φ валът на двигателя, съответстващ на инерционното движение на системата: Jω2/ 2 = Макφ, оттук φ = Jω2/2 мс

Познавайки предавателните отношения на кинематичната верига, е лесно да се определи големината на линейното изместване на транслационно движещия се машинен блок.

Моментът на съпротивление във веригите за доставка, както бе споменато по -горе, зависи от тежестта на устройството, състоянието на триещите се повърхности, количеството, качеството и температурата на смазката. Колебанията на тези променливи фактори причиняват значителни промени в стойността на Mc и, следователно, в пътища 2 — 3. Контакторите, управлявани от превключватели на пътеки, също имат разсейване във времената на реакция. Освен това скоростта на движение също може да варира леко. Всичко това води до разпространение в позициите на точка на прекъсване 3.

За да се намали инерционното разстояние на движение, е необходимо да се намали скоростта на движение, моментът на маховика на системата и да се увеличи спирачният момент. Най -ефективният е забавяне на задвижването преди спиране… В този случай кинетичната енергия на движещите се маси и размерът на инерционното изместване рязко намаляват.

Намаляването на скоростта на подаване също намалява изминатото разстояние по време на работа на устройствата. Намаляването на фуража по време на обработката обаче обикновено е неприемливо, тъй като води до промяна в целевия режим и повърхностния завършек. Следователно, намаляването на скоростта на електрическо задвижване често се използва, когато инсталационни движения… Скоростта на електродвигателя се намалява по различни начини. По-специално се използват специални схеми, които осигуряват т.нар пълзящи скорости.

Основната част от инерционния момент на захранващата верига е момент на инерция на ротора на електродвигателя, следователно, когато електродвигателят е изключен, препоръчително е механично да се отдели ротора от останалата част от кинематичната верига. Това обикновено се прави от електромагнитен съединител… В този случай спирането става много бързо, тъй като водещият винт има малък момент на инерция. Точността на спиране в този случай се определя главно от размера на пролуките между елементите на кинематичната верига.

За да увеличите спирачния момент, приложете електрическо спиране на електродвигателикакто и механично спиране с помощта на електромагнитни съединители. По -висока точност на спиране може да се постигне чрез използване на твърди ограничители, които механично спират движението. Недостатъкът в този случай е значителните сили, възникващи в части от системата в контакт с твърдия ограничител. Тези два вида спиране се използват заедно с първични преобразуватели, които изключват задвижването, когато налягането върху ограничителя достигне определена стойност. Точното спиране с помощта на електрически спирачки с ниско напрежение е схематично показано на фиг. 2.

Ориз. 2. Точни спирателни вериги

Подвижният блок А на машината среща по пътя си фиксиран ограничител 4. Главата на този стоп е изолирана от леглото на машината и когато блок А влезе в контакт с него, веригата на вторичната намотка на трансформатора Tr се затваря. В този случай се задейства междинното реле P, което изключва двигателя. Тъй като в този случай машинното легло е включено в електрическата верига, напрежението на веригата се понижава от трансформатора Tr до 12 — 36 V. Изборът на материал, който изолира главата на електрическата опора, представлява значителна трудност. Тя трябва да бъде достатъчно здрава, за да поддържа размера си и в същото време трябва да издържа на значителните ударни натоварвания на ограничителя 4.

Можете също така да използвате твърд механичен ограничител и превключвател за движение, който изключва електродвигателя, когато останат няколко части от милиметър, преди устройството да влезе в контакт със ограничителя, а движението към ограничителя е завършено по инерция. В този случай трябва да се има предвид, че силите на триене не са постоянни и ако електродвигателят е изключен твърде рано от превключвателя на пътя, уредът може да не достигне стоп, а ако закъснее, той ще удари спирката.

Използвайте за особено прецизни позициониращи движения ключалка с електромагнитно управление… В този случай, когато масата A се движи, първо се задейства превключвателят за движение 1PV, който превключва електродвигателя да работи с намалена скорост. При тази скорост гнездото 6 се приближава до фиксатора 7. Когато фиксаторът 7 падне, 2PV превключвателят за движение се задейства и изключва електродвигателя от електрическата мрежа. Когато бобината на електромагнита 8 е включена, ключалката се изважда от гнездото.

Трябва да се отбележи, че относителната сложност на точното спиране на движещите се части на машината посредством електроавтоматика на коловоза в много случаи принуждава да се използва хидравлични системи… В този случай ниските скорости се постигат сравнително лесно и подвижният блок може да остане притиснат към твърдия ограничител за дълго време. За прецизно спиране по време на бързо завъртане на машинни елементи често се използват зъбни колела като малтийския кръст и ключалки.