Come viene garantito l'arresto preciso delle parti mobili delle macchine per il taglio dei metalli?
Negli schemi di controllo automatico del funzionamento di macchine, impianti e macchine, è molto importante la questione dell'accuratezza dell'arresto delle unità mobili delle macchine per il taglio dei metalli con l'ausilio di interruttori stradali. In alcuni casi, l'accuratezza della produzione di una parte dipende da essa.
La precisione della frenata dipende da:
2) il grado di usura;
3) lo stato dei suoi contatti;
4) la precisione della produzione della camma che agisce sull'interruttore di movimento;
5) precisione di regolazione della camma;
6) il percorso effettuato dall'utensile durante il funzionamento dei dispositivi di comando relè-contattore;
7) la quantità di movimento dello strumento dovuto alle forze inerziali della catena di fornitura;
8) coordinamento insufficientemente accurato delle posizioni iniziali dell'utensile da taglio, del dispositivo di misurazione e del controller del binario;
9) la rigidità del sistema tecnologico macchina — dispositivo — strumento — parte;
10) la dimensione dell'indennità e le proprietà del materiale lavorato.
I fattori specificati nelle clausole 1 - 5 determinano l'errore Δ1 dovuto all'imprecisione nella fornitura dell'impulso di comando; i fattori rilevati ai par. 6 e 7, — dimensione dell'errore Δ2 dovuta a imprecisione nell'esecuzione del comando; il fattore specificato al punto 8 è l'errore Δ3 allineamento delle posizioni iniziali degli strumenti di taglio e misura e dell'elemento di comando del dispositivo; i fattori specificati nelle clausole 9 e 10 determinano l'errore Δ4 che si verifica in ciascuna macchina a causa delle deformazioni elastiche causate nel sistema tecnologico dalle forze di taglio.
Errore totale Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.
L'errore totale, come i suoi componenti, non è un valore costante. Ciascuno degli errori contiene errori sistematici (nominali) e casuali. L'errore sistematico è un valore costante e può essere preso in considerazione durante il processo di ottimizzazione. Per quanto riguarda gli errori casuali, sono causati da fluttuazioni casuali di tensione, frequenza, forze di attrito, temperatura, influenza delle vibrazioni, usura, ecc.
Per garantire un'elevata precisione di frenata, si cerca di ridurre e stabilizzare il più possibile gli errori. Un modo per ridurre l'errore Δ1 è aumentare la precisione degli interruttori di movimento e ridurre la corsa dei propulsori... Ad esempio, microinterruttori rispetto ad altre traiettorie utilizzate nell'ingegneria meccanica, si distinguono per una maggiore precisione di lavoro.
È possibile ottenere una precisione ancora maggiore utilizzando le teste di contatto elettriche, utilizzate per controllare le dimensioni delle parti. La precisione di regolazione delle camme che agiscono sugli interruttori di corsa può essere aumentata anche mediante l'utilizzo di viti micrometriche, traguardi ottici, ecc.
L'errore Δ2, come indicato, dipende dal percorso percorso dall'utensile di taglio dopo che è stato dato il comando. Quando l'interruttore di scatto viene azionato dall'arresto che lo spinge a un certo punto, il contattore scompare, il che richiede un certo tempo, durante il quale il blocco della macchina in movimento continua a muoversi nella sezione 1 - 2 alla stessa velocità. In questo caso, le fluttuazioni di velocità provocano una variazione del valore della distanza percorsa. Dopo aver scollegato il motore elettrico dal contattore, il sistema decelera per inerzia, in questo caso il sistema passa attraverso il percorso nella sezione 2 — 3.
Riso. 1. Circuito frenante di precisione
Il momento resistente MC nei circuiti di potenza è creato principalmente dalle forze di attrito. Durante il movimento del momento, questo momento praticamente non cambia. L'energia cinetica del sistema durante il moto inerziale è esattamente uguale al lavoro del momento Ms (ridotto all'albero motore) lungo il percorso angolare φ dell'albero motore corrispondente al moto inerziale del sistema: Jω2/ 2 = Makφ, quindi φ = Jω2/ 2 ms
Conoscendo i rapporti di trasmissione della catena cinematica, è facile determinare l'entità dello spostamento lineare del blocco macchina in movimento traslatorio.
Il momento di resistenza nelle catene di approvvigionamento, come accennato in precedenza, dipende dal peso del dispositivo, dallo stato delle superfici di attrito, dalla quantità, qualità e temperatura del lubrificante. Le fluttuazioni di questi fattori variabili provocano cambiamenti significativi nel valore di Mc e, quindi, nei percorsi 2 — 3. Anche i contattori controllati da interruttori di percorso presentano una dispersione nei tempi di risposta. Inoltre, anche la velocità di movimento può variare leggermente.Tutto ciò porta alla propagazione nelle posizioni del punto di interruzione 3.
Per ridurre la distanza di percorrenza inerziale, è necessario ridurre la velocità di traslazione, il momento del volano del sistema e aumentare il momento frenante. Il più efficace è la decelerazione dell'azionamento prima dell'arresto... In questo caso, l'energia cinetica delle masse in movimento e l'entità dello spostamento inerziale sono nettamente ridotte.
La riduzione della velocità di avanzamento riduce anche la distanza percorsa durante il funzionamento dei dispositivi. Tuttavia, la riduzione dell'alimentazione durante la lavorazione è generalmente inaccettabile in quanto si traduce in un cambiamento nella modalità target e nella finitura superficiale. Pertanto, la riduzione della velocità di un azionamento elettrico viene spesso utilizzata durante i movimenti di installazione. La velocità del motore elettrico viene ridotta in vari modi. In particolare, vengono utilizzati schemi speciali che forniscono le cosiddette velocità di scansione.
La parte principale del momento di inerzia della catena portacavi è il momento di inerzia del rotore del motore elettrico, pertanto, quando il motore elettrico è spento, è consigliabile separare meccanicamente il rotore dal resto della catena cinematica . Questo di solito è fatto da una frizione elettromagnetica... In questo caso, la frenata è molto veloce perché la vite di comando ha un piccolo momento di inerzia. La precisione della frenata in questo caso è determinata principalmente dalla dimensione degli spazi tra gli elementi della catena cinematica.
Per aumentare la coppia frenante, applicare frenatura elettrica dei motori elettricicosì come la frenatura meccanica mediante frizioni elettromagnetiche.È possibile ottenere una maggiore precisione di arresto utilizzando arresti rigidi che arrestano meccanicamente il movimento. Lo svantaggio in questo caso sono le forze significative che si verificano nelle parti del sistema a contatto con il limitatore rigido. Questi due tipi di frenatura vengono utilizzati insieme a convertitori primari che spengono l'azionamento quando la pressione sul limitatore raggiunge un certo valore. La frenatura precisa mediante freni elettrici a bassa tensione è mostrata schematicamente in Fig. 2.
Riso. 2. Circuiti di chiusura precisi
Il blocco mobile A della macchina incontra nel suo percorso una battuta fissa 4. La testa di questa battuta è isolata dal basamento della macchina, e quando il blocco A viene a contatto con essa, il circuito del secondario del trasformatore Tr chiude. In questo caso viene attivato il relè intermedio P che spegne il motore. Poiché in questo caso il basamento della macchina è incluso nel circuito elettrico, la tensione del circuito viene abbassata dal trasformatore Tr a 12 — 36 V. La scelta del materiale che isola la testa del supporto elettrico è una difficoltà significativa. Deve essere abbastanza robusto da sostenere le sue dimensioni e allo stesso tempo sopportare i notevoli carichi d'urto della battuta 4.
È inoltre possibile utilizzare un fermo meccanico duro e un interruttore di corsa che spegne il motore quando rimangono poche frazioni di millimetro prima che il dispositivo entri in contatto con il fermo e la corsa verso il fermo sia completata per inerzia.In questo caso, va tenuto presente che le forze di attrito non sono costanti e se il motore elettrico viene spento troppo presto dall'interruttore stradale, l'unità potrebbe non raggiungere l'arresto e, se è in ritardo, colpirà la fermata.
Per movimenti di posizionamento particolarmente precisi, utilizzare un blocco a comando elettromagnetico... In questo caso, quando la massa A si muove, viene prima attivato l'interruttore di movimento 1PV, che porta il motore elettrico a funzionare a velocità ridotta. A questa velocità, la presa 6 si avvicina al fermo 7. Quando il fermo 7 cade, l'interruttore di marcia 2PV si attiva e scollega il motore elettrico dalla rete. Quando la bobina dell'elettromagnete 8 è accesa, il blocco viene rimosso dalla presa.
Va notato che la relativa complessità dell'arresto preciso delle parti mobili della macchina mediante elettroautomazione sul binario in molti casi costringe all'uso di sistemi idraulici... In questo caso, le basse velocità sono raggiunte relativamente facilmente e il il blocco mobile può rimanere premuto contro l'arresto per lungo tempo. Ingranaggi come la croce maltese e le serrature sono spesso utilizzati per l'arresto preciso durante la rapida rotazione delle parti della macchina.