Kontrol otomatis dalam fungsi beban

Dalam banyak kasus perlu untuk mengontrol gaya dan momen yang bekerja pada bagian tertentu dari mesin. Mekanisme yang memerlukan jenis kontrol ini terutama mencakup berbagai perangkat penjepit, misalnya, kunci pas listrik, kunci pas listrik, chuck listrik, mekanisme penjepit kolom untuk mesin bor radial, palang melintang untuk planer dan mesin bor besar, dll.

Salah satu metode kontrol gaya yang paling sederhana didasarkan pada penggunaan beberapa elemen yang dipindahkan oleh gaya yang diberikan, menekan pegas dan bekerja pada sakelar perjalanan. Perkiraan diagram kinematik dari salah satu kaset listrik dengan perangkat seperti itu ditunjukkan pada gambar. 1.

Motor listrik 6 memutar cacing 7, yang menggerakkan roda cacing 3. Kopling bubungan 4 dihubungkan ke roda 3, yang paruh kedua berada pada kunci geser pada poros 8. Ketika elektromagnet 5 dihidupkan, kopling 4 menyala dan poros 8 mulai berputar.Dalam hal ini, kopling bubungan 9, yang dalam keadaan hidup, juga berputar, yang mentransmisikan putaran ke mur 10. Yang terakhir memberikan gerakan translasi ke batang 11. Hal ini tergantung pada arah rotasi dari motor listrik 6, konvergensi atau divergensi kamera 12.

Ketika bagian-bagian dikompresi oleh bubungan, motor 6 mentransmisikan torsi yang meningkat ke mur 10. Kopling 9 memiliki bubungan miring, dan ketika momen yang ditransmisikan olehnya mencapai nilai tertentu, separuh kopling yang dapat digerakkan, menekan pegas 2, akan didorong ke kiri. Dalam hal ini, sakelar gerakan 1 akan terpicu, yang akan menyebabkan motor listrik 6 terputus dari jaringan. Gaya penjepit benda kerja ditentukan oleh nilai prakompresi pegas 2.

Beras. 1. Skema kaset listrik

Dalam perangkat penjepit yang dipertimbangkan, dengan meningkatnya gaya penjepit, momen hambatan pada poros motor meningkat dan, karenanya, arus yang dikonsumsi olehnya. Oleh karena itu, kontrol gaya pada perangkat penjepit juga dapat didasarkan pada penggunaan relai arus, yang koilnya dihubungkan secara seri ke rangkaian arus yang dikonsumsi oleh motor. Penjepitan berhenti segera setelah arus mencapai nilai yang sesuai dengan pengaturan relai arus dan gaya penjepitan yang diperlukan.

Pada saluran otomatis, sakelar listrik digunakan, di mana gerakan dari motor listrik ke spindel ditransmisikan melalui rantai kinematik dengan kopling satu gigi, sehingga spindel segera mulai berputar dengan frekuensi penuh. Saat tombol «penjepit» ditekan, kontaktor penjepit diaktifkan dan motor mulai berputar.

Relai arus lebih yang koilnya terhubung ke sirkuit utama terputus dan kontak NC-nya terbuka. Namun bukaan ini tidak berpengaruh pada rangkaian, karena selama proses penyalaan motor listrik jangka pendek, tombol ditekan. Saat penyalaan selesai, arus motor berkurang, relai PT menutup kontaknya, dan kontaktor hubung singkat beralih ke energi mandiri melalui kontak penutup hubung singkat dan kontak pembuka PT. Saat gaya penjepit meningkat, arus motor meningkat dan ketika gaya penjepit mencapai nilai yang diperlukan, relai PT diberi energi dan menghentikan motor.

Saat Anda menekan tombol O ("Putar"), motor menyala untuk berputar arah yang berlawanan... Dalam hal ini, kopling dengan satu gigi mengaktifkan bagian yang digerakkan dari rantai kinematik dengan tekanan yang mengatasi, karena gaya kinetik energi dari bagian yang bergerak dari penggerak listrik, gaya gesek yang meningkat selama penghentian rantai kinematik. Namun, perangkat penjepit yang dibangun sesuai dengan skema tersebut tidak memberikan gaya penjepit yang stabil, serta pengaturan gaya ini dalam batas yang diperlukan.

Kuncinya tidak memiliki kekurangan ini (Gbr. 3). Motor sangkar-tupai asinkron 1 melalui kopling elektromagnetik 2 dan kotak roda gigi 3 memutar batang torsi 4, yang kemudian mentransmisikan gerakan ke nosel kunci 9. Batang torsi adalah paket pelat baja. Saat torsi yang ditransmisikan meningkat, batang torsi berputar. Dalam hal ini, terjadi rotasi cincin baja 5 ​​dan 6 dari konverter torsi primer induksi, yang terhubung erat ke ujung batang torsi 4.Cincin 5 dan 6 dilengkapi dengan gigi ujung yang saling berhadapan.

Saat batang torsi dipelintir, gigi cincin yang berlawanan dipindahkan relatif satu sama lain. Hal ini menyebabkan perubahan induktansi koil 8 dari konverter torsi yang terpasang pada sirkuit magnetik 7. Dengan perubahan tertentu pada induktansi koil, konverter mengirimkan sinyal untuk mematikan kopling elektromagnetik 2.

Beras. 2. Sirkuit kontrol perangkat penjepit

Beras. 3. Diagram kunci pas

Kosong diproses dengan mengeluarkan chip dari bagian yang berbeda. Oleh karena itu, gaya yang berbeda muncul dalam sistem AIDS, dan elemen sistem ini menerima deformasi elastis yang berbeda, yang menyebabkan kesalahan pemrosesan tambahan. Deformasi elastis elemen sistem AIDS dapat diukur dan dikompensasi dengan gerakan otomatis ke arah yang berlawanan. Ini mengarah pada peningkatan akurasi produksi bagian. Kompensasi otomatis deformasi elastis elemen sistem AIDS disebut kontrol otomatis perpindahan elastis atau kontrol adaptif non-ketat.

Kompensasi otomatis dari perpindahan elastis sistem AIDS berkembang pesat. Selain meningkatkan keakuratan pemrosesan, kontrol semacam itu dalam banyak kasus memberikan peningkatan produktivitas tenaga kerja (2-6 kali lipat) dan memberikan efisiensi ekonomi yang tinggi. Ini karena kemampuan memproses banyak bagian dalam satu lintasan. Selain itu, kompensasi elastis otomatis mencegah kerusakan alat.

Ukuran AΔ dari bagian yang diproses dijumlahkan secara aljabar atau vektor dari ukuran Ау pengaturan, ukuran АС pengaturan statis dan ukuran Аd pengaturan dinamis:

Dimensi Ac adalah jarak antara ujung potong alat dan alas mesin, yang diatur tanpa pemotongan. Ukuran Ada ditentukan tergantung pada rejimen pengobatan yang dipilih dan tingkat keparahan sistem AIDS. Untuk memastikan konsistensi ukuran AΔ dari sekumpulan komponen, adalah mungkin untuk mengkompensasi penyimpangan ΔAd dari ukuran pengaturan dinamis dengan melakukan koreksi ΔA'c = — ΔAd ke ukuran Ac dari pengaturan statis. Dimungkinkan juga untuk secara otomatis mengkompensasi penyimpangan ΔAd dari ukuran pengaturan dinamis dengan melakukan koreksi ΔA’d = — ΔAd. Dalam beberapa kasus, kedua metode kontrol digunakan bersamaan.

Untuk mengontrol gerakan elastis, tautan elastis digunakan, yang secara khusus tertanam dalam rantai dimensional, yang deformasinya dirasakan oleh transduser listrik khusus. Dalam sistem yang dipertimbangkan, konverter induktif paling banyak digunakan. Semakin dekat transduser dengan alat potong atau benda kerja, sistem kontrol otomatis akan semakin cepat.

Dalam beberapa kasus, dimungkinkan untuk mengukur bukan penyimpangan, tetapi gaya yang menyebabkannya, setelah sebelumnya menentukan hubungan antara faktor-faktor momen ini dengan mengukur arus yang dikonsumsi oleh motor. Namun, melepas titik kontrol dari area pemotongan akan mengurangi akurasi dan kecepatan sistem kontrol otomatis.

Ara.4. Skema kontrol belokan adaptif

Di sirkuit untuk mengontrol ukuran penyesuaian statis selama rotasi (Gbr. 4), deformasi elastis (pengerasan) pemotong dirasakan oleh konverter 1, tegangannya ditransmisikan ke pembanding 2 dan kemudian melalui amplifier 3 ke pembanding 4, yang juga menerima sinyal kontrol. Perangkat 4, melalui amplifier 5, menyuplai tegangan ke motor umpan melintang 6, yang menggerakkan pahat ke arah benda kerja.

Pada saat yang sama, penggeser potensiometer 7 bergerak, yang mengontrol pergerakan pembawa penyangga. Tegangan potensiometer 7 diumpankan ke pembanding 2. Ketika gerakan sepenuhnya mengkompensasi penyimpangan pemotong, tegangan pada keluaran pembanding 2 menghilang. Dalam hal ini, catu daya ke motor 6 terputus. Menggunakan potensiometer profil atau menggerakkan penggesernya melalui cam, dimungkinkan untuk mengubah hubungan fungsional antara pelepasan pemotong dan pergerakannya.

Skema untuk mengontrol ukuran penyesuaian dinamis pemotong vertikal ditunjukkan pada Gambar. 5. Pada mesin ini, driver 1 memasok pembanding 2 dengan voltase yang menentukan jumlah umpan. Jumlah tekanan ditentukan oleh ukuran pemrosesan yang dipilih sesuai dengan kurva kalibrasi yang menghubungkan gaya pemotongan dan kekakuan sistem AIDS dengan ukuran pengaturan dinamis. Selain itu, melalui amplifier 3, tegangan ini dialirkan ke motor listrik 4 catu daya meja.

Motor menggerakkan meja menggunakan lead screw. Dalam hal ini, mur lead-screw, yang dipindahkan secara elastis di bawah pengaruh komponen gaya geser, membengkokkan pegas datar.Deformasi pegas ini dirasakan oleh konverter 5, yang tegangannya ditransmisikan melalui amplifier 6 ke komparator 2, mengubah catu daya sehingga ukuran penyesuaian dinamis tetap konstan. Bergantung pada besarnya dan tanda perbedaan tegangan yang disuplai melalui amplifier 3 ke motor listrik yang dapat disesuaikan 4, terjadi perubahan catu daya dalam satu arah atau lainnya.

Beras. 5. Skema kontrol adaptif selama penggilingan

Pendekatan benda kerja ke pahat dilakukan dengan kecepatan tertinggi. Untuk mencegah kerusakan alat, jumlah umpan yang diterapkan diatur dalam bentuk input voltase tambahan yang sesuai ke komparator 2 blok 7.

Untuk menjaga ukuran pengaturan dinamis, Anda juga dapat menyesuaikan kekakuan sistem AIDS sehingga saat gaya potong meningkat, kekakuan meningkat dan menurun saat berkurang. Untuk penyetelan seperti itu, sambungan khusus dengan kekakuan yang dapat disetel dimasukkan dalam sistem AIDS. Sambungan semacam itu dapat berupa pegas, yang kekakuannya dapat disesuaikan menggunakan motor listrik berdaya rendah khusus.

Ukuran penyetelan dinamis juga dapat dipertahankan dengan mengubah geometri pemotongan. Untuk ini, selama rotasi, penggerak listrik berdaya rendah khusus yang dikendalikan oleh transduser, yang merasakan deformasi elemen elastis sistem AIDS, memutar pemotong frais di sekitar sumbu yang melewati ujungnya tegak lurus ke permukaan benda kerja. Dengan memutar pemotong secara otomatis, gaya potong dan ukuran pengaturan dinamis distabilkan.

Beras. 6. Sakelar tekanan

Perubahan beban pada pipa hidrolik mesin pemotong logam disertai dengan perubahan tekanan oli. Sakelar tekanan digunakan untuk memantau beban (Gbr. 6). Saat tekanan oli naik di pipa 1, membran karet tahan oli 2 akan tertekuk. Dalam hal ini, tuas 3, menekan pegas 4, berputar dan menekan sakelar mikro 5. Relai dirancang untuk bekerja dengan tekanan 50-650 N / cm2.