Jak je zajištěno přesné zastavení pohyblivých částí obráběcích strojů?

Ve schématech automatického řízení provozu strojů, instalací a strojů je velmi důležitá otázka přesnosti zastavení pohyblivých jednotek kovoobráběcích strojů pomocí silničních spínačů. V některých případech na tom závisí přesnost výroby součásti.

Přesnost brzdění závisí na:

1) zařízení koncových spínačů;

2) stupeň jeho opotřebení;

3) stav jeho kontaktů;

4) přesnost výroby vačky působící na pohybový spínač;

5) přesnost nastavení vačky;

6) dráhu, kterou nástroj urazí během činnosti ovládacích zařízení relé-stykač;

7) velikost pohybu nástroje v důsledku setrvačných sil dodavatelského řetězce;

8) nedostatečně přesná koordinace výchozích poloh řezného nástroje, měřicího zařízení a kolejového kontroléru;

9) tuhost technologického systému stroj – zařízení – nástroj – díl;

10) velikost přídavku a vlastnosti zpracovávaného materiálu.

Faktory specifikované v kapitolách 1 – 5 určují chybu Δ1 způsobenou nepřesností v dodávání příkazového impulsu; faktory uvedené v odst. 6 a 7, — velikost chyby Δ2 v důsledku nepřesnosti při provádění příkazu; faktorem uvedeným v bodě 8 je chyba Δ3 vyrovnání výchozích poloh řezných a měřicích nástrojů a ovládacího prvku zařízení; součinitele uvedené v kapitolách 9 a 10 určují chybu Δ4 vyskytující se u každého stroje v důsledku pružných deformací způsobených v technologickém systému řeznými silami.

Celková chyba Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.

Celková chyba, stejně jako její složky, není konstantní hodnotou. Každá z chyb obsahuje systematické (nominální) a náhodné chyby. Systematická chyba je konstantní hodnota a lze ji vzít v úvahu během procesu ladění. Pokud jde o náhodné chyby, jsou způsobeny náhodným kolísáním napětí, frekvence, třecích sil, teploty, vlivem vibrací, opotřebení atd.

Aby byla zajištěna vysoká přesnost brzdění, chyby se snaží co nejvíce omezit a stabilizovat. Jedním ze způsobů, jak snížit chybu Δ1, je zvýšit přesnost pohybových spínačů a snížit dráhu trysek… Např. mikro spínače oproti jiným trajektoriím používaným ve strojírenství se vyznačují vyšší přesností práce.

Ještě větší přesnosti lze dosáhnout pomocí elektrických kontaktních hlavic, které se používají pro kontrolu rozměrů dílů. Přesnost seřízení vaček působících na pojezdové spínače lze zvýšit i použitím mikrometrických šroubů, optického zaměřovače apod.

Chyba Δ2, jak je uvedeno, závisí na dráze, kterou urazí řezný nástroj po zadání příkazu. Při aktivaci vypínacího spínače zarážkou, která jej v určitém bodě zatlačí, stykač zmizí, což nějakou dobu trvá, během níž se pohybující se strojní blok dále pohybuje v sekci 1 — 2 stejnou rychlostí. V tomto případě kolísání rychlosti způsobí změnu hodnoty ujeté vzdálenosti. Po odpojení elektromotoru od stykače systém setrvačností zpomalí, v tomto případě systém prochází cestou v sekci 2 — 3.

Rýže. 1. Přesný brzdový okruh

Odporový moment MC v silových obvodech je vytvářen převážně třecími silami. Během pohybu hybnosti se tento okamžik prakticky nemění. Kinetická energie soustavy při setrvačném pohybu je přesně rovna práci momentu Ms (redukovaného na hřídel motoru) podél úhlové dráhy φ hřídele motoru odpovídající setrvačnému pohybu soustavy: Jω2/ 2 = Makφ, tedy φ = Jω2/ 2 ms

Při znalosti převodových poměrů kinematického řetězce je snadné určit velikost lineárního posunutí translačně se pohybujícího bloku stroje.

Moment odporu v dodavatelských řetězcích, jak je uvedeno výše, závisí na hmotnosti zařízení, stavu třecích ploch, množství, kvalitě a teplotě maziva. Kolísání těchto proměnných faktorů způsobuje významné změny v hodnotě Mc a tím i v drahách 2 — 3. Stykače ovládané dráhovými spínači mají také rozptyl v dobách odezvy. Kromě toho se rychlost pohybu může také mírně lišit.To vše vede k šíření na 3 pozicích.

Pro snížení setrvačné pojezdové dráhy je nutné snížit pojezdovou rychlost, moment setrvačníku soustavy a zvýšit brzdný moment. Nejúčinnější je zpomalení pohonu před zastavením... V tomto případě se prudce sníží kinetická energie pohybujících se hmot a velikost setrvačného posunu.

Snížení rychlosti posuvu také snižuje vzdálenost ujetou během provozu zařízení. Snížení posuvu během zpracování je však obecně nepřijatelné, protože vede ke změně cílového režimu a jakosti povrchu. Proto se při instalačních pohybech často používá snížení otáček elektropohonu... Rychlost elektromotoru se snižuje různými způsoby. Zejména se používají speciální schémata, která poskytují takzvané rychlosti procházení.

Hlavní součástí momentu setrvačnosti silového řetězce je moment setrvačnosti rotoru elektromotoru, proto je vhodné při vypnutí elektromotoru rotor mechanicky oddělit od zbytku kinematického řetězce . To se obvykle provádí elektromagnetickou spojkou… V tomto případě je brzdění velmi rychlé, protože vodicí šroub má malý moment setrvačnosti. Přesnost brzdění je v tomto případě dána především velikostí mezer mezi prvky kinematického řetězce.

Chcete-li zvýšit brzdný moment, použijte elektrické brzdění elektromotorůstejně jako mechanické brzdění pomocí elektromagnetických spojek.Vyšší přesnosti zastavení lze dosáhnout použitím pevných dorazů, které mechanicky zastaví pohyb. Nevýhodou jsou v tomto případě značné síly vznikající v částech systému v kontaktu s tuhým omezovačem. Tyto dva typy brzdění se používají společně s primárními měniči, které odstaví pohon, když tlak na omezovač dosáhne určité hodnoty. Přesné brzdění pomocí nízkonapěťových elektrických brzd je schematicky znázorněno na Obr. 2.

Rýže. 2. Přesné uzavírací obvody

Pohyblivý blok A stroje na své cestě potkává pevný doraz 4. Hlava tohoto dorazu je izolována od lože stroje a při kontaktu bloku A s ním obvod sekundárního vinutí transformátoru Tr. zavírá. V tomto případě se aktivuje mezirelé P, které vypne motor. Protože je v tomto případě lože stroje zahrnuto do elektrického obvodu, napětí obvodu je transformátorem Tr sníženo na 12 — 36 V. Značnou obtíží je volba materiálu, který izoluje hlavu elektrické podpěry. Musí být dostatečně pevný, aby unesl jeho velikost a zároveň vydržel značné rázové zatížení dorazu 4.

Můžete také použít tvrdou mechanickou zarážku a spínač pojezdu, který vypne motor, když zbývá pár zlomků milimetru, než se zařízení dotkne dorazu, a dojezd na doraz je dokončen volným doběhem.V tomto případě je třeba mít na paměti, že třecí síly nejsou konstantní, a pokud je elektromotor vypnut příliš brzy silničním spínačem, jednotka nemusí dojet na doraz a pokud je pozdě, narazí zastávka.

Pro zvláště přesné polohovací pohyby použijte elektromagneticky ovládaný zámek... V tomto případě se při pohybu hmoty A nejprve aktivuje pohybový spínač 1PV, který přepne elektromotor do snížené rychlosti. Při této rychlosti se zásuvka 6 přiblíží k západce 7. Při pádu západky 7 se aktivuje pojezdový spínač 2PV a odpojí elektromotor od sítě. Když je cívka elektromagnetu 8 zapnuta, zámek se vyjme ze zásuvky.

Nutno podotknout, že relativní složitost přesného zastavení pohyblivých částí stroje pomocí elektroautomatizace na dráze si v mnoha případech vynucuje použití hydraulických systémů... Nízké rychlosti se v tomto případě dosahují poměrně snadno a pohyblivý blok může zůstat přitisknutý k pevnému dorazu po dlouhou dobu. Ozubená kola jako maltézský kříž a zámky se často používají pro přesné zastavení při rychlé rotaci strojních součástí.