Controle automático na função de carga

Em muitos casos é necessário controlar as forças e momentos que atuam em certas partes da máquina. Os mecanismos para os quais este tipo de controle é necessário incluem principalmente vários dispositivos de fixação, por exemplo, chaves elétricas, chaves elétricas, mandris elétricos, mecanismos de fixação de coluna para furadeiras radiais, barras transversais para plainas e furadeiras grandes, etc.

Um dos métodos mais simples de controle de força baseia-se na utilização de algum elemento que é deslocado pela força aplicada, comprimindo a mola e atuando na chave de deslocamento. Um diagrama cinemático aproximado de um dos cassetes elétricos com tal dispositivo é mostrado na fig. 1.

O motor elétrico 6 gira o sem-fim 7, que aciona a roda sem-fim 3. Uma embreagem de came 4 é conectada à roda 3, cuja segunda metade fica em uma chave deslizante no eixo 8. Quando o eletroímã 5 é ligado, a embreagem 4 liga e o eixo 8 começa a girar.Neste caso, o acoplamento de came 9, que está no estado ligado, também gira, o que transmite a rotação para a porca 10. Esta transmite um movimento translacional à haste 11. Isso faz com que, dependendo do sentido de rotação da motor elétrico 6, a convergência ou divergência dos cames 12.

Quando as peças são comprimidas pelos cames, o motor 6 transmite à porca 10 um torque crescente. A embreagem 9 possui cames chanfrados e, quando o momento transmitido por ela atingir um determinado valor, a metade móvel da embreagem, pressionando a mola 2, será empurrada para a esquerda. Neste caso, o interruptor de movimento 1 será acionado, o que fará com que o motor elétrico 6 seja desconectado da rede. A força de fixação da peça de trabalho é determinada pelo valor de pré-compressão da mola 2.

Arroz. 1. Esquema do cassete elétrico

Nos dispositivos de fixação considerados, à medida que a força de fixação aumenta, aumenta o momento de resistência no eixo do motor e, consequentemente, a corrente consumida por ele. Portanto, o controle de força em dispositivos de fixação também pode ser baseado no uso de um relé de corrente, cuja bobina é conectada em série ao circuito da corrente consumida pelo motor. A fixação é interrompida assim que a corrente atinge um valor correspondente ao ajuste do relé de corrente e à força de fixação necessária.

Nas linhas automáticas, é utilizado um interruptor elétrico, no qual o movimento do motor elétrico para o fuso é transmitido por meio de uma corrente cinemática com embreagem de um dente, para que o fuso comece imediatamente a girar em plena frequência. Quando o botão «garra» é pressionado, o contator da garra é ativado e o motor começa a girar.

Um relé de sobrecorrente cuja bobina está conectada ao circuito principal é desarmado e seu contato NF abre. Porém, esta abertura não tem efeito no circuito, pois durante o curto processo de partida do motor elétrico, o botão é pressionado. Quando a partida é concluída, a corrente do motor diminui, o relé PT fecha seu contato e o contator de curto-circuito muda para auto-energização através do contato de fechamento do curto-circuito e do contato de abertura do PT. À medida que a força de fixação aumenta, a corrente do motor aumenta e quando a força de fixação atinge o valor necessário, o relé PT é energizado e para o motor.

Ao premir o botão O («Spin»), o motor liga-se para rodar no sentido contrário. Neste caso, a embraiagem de um dente engata na parte movida da corrente cinemática com uma pressão que supera, devido à cinética energia das partes móveis do acionamento elétrico, a força de atrito que aumentou durante a parada da corrente cinemática. No entanto, os dispositivos de aperto construídos de acordo com tal esquema não fornecem uma força de aperto estável, bem como a regulação desta força dentro dos limites necessários.

A chave não tem essas desvantagens (Fig. 3). Um motor assíncrono de gaiola de esquilo 1 através de uma embreagem eletromagnética 2 e uma caixa de engrenagens 3 gira a barra de torção 4, que então transmite o movimento para o bico de chave 9. A barra de torção é um pacote de placas de aço. À medida que o torque transmitido aumenta, a barra de torção se torce. Neste caso, há uma rotação dos anéis de aço 5 e 6 do conversor de torque primário de indução, firmemente conectados às extremidades da barra de torção 4.Os anéis 5 e 6 são fornecidos com os dentes das extremidades voltados um para o outro.

Quando a barra de torção é torcida, os dentes opostos dos anéis são deslocados um em relação ao outro. Isso leva a uma mudança na indutância da bobina 8 do conversor de torque embutido no circuito magnético 7. Com uma certa mudança na indutância da bobina, o conversor envia um sinal para desligar a embreagem eletromagnética 2.

Arroz. 2. Circuito de controle do dispositivo de fixação

Arroz. 3. Diagrama de uma chave inglesa

Os blanks são processados ​​removendo cavacos de diferentes seções. Portanto, diferentes forças surgem no sistema AIDS, e os elementos desse sistema recebem diferentes deformações elásticas, o que leva a erros adicionais de processamento. As deformações elásticas dos elementos do sistema AIDS podem ser medidas e compensadas por movimentos automáticos na direção oposta. Isso leva a um aumento na precisão da produção de peças. A compensação automática de deformações elásticas dos elementos do sistema AIDS é chamada de controle automático de deslocamentos elásticos ou controle adaptativo não estrito.

A compensação automática de deslocamentos elásticos do sistema AIDS está se desenvolvendo rapidamente. Além de aumentar a precisão do processamento, esse controle em muitos casos proporciona um aumento na produtividade do trabalho (2 a 6 vezes) e proporciona alta eficiência econômica. Isso se deve à capacidade de processar muitas peças em uma passagem. Além disso, a compensação elástica automática evita a quebra da ferramenta.

O tamanho AΔ da peça processada é somado algebricamente ou vetorialmente a partir do tamanho Ау da configuração, o tamanho АС da configuração estática e o tamanho Аd da configuração dinâmica:

A dimensão Ac é a distância entre as arestas de corte da ferramenta e as bases da máquina, fixada na ausência de corte. O tamanho de Ada é determinado dependendo dos regimes de tratamento selecionados e da gravidade do sistema de AIDS. Para garantir a consistência do tamanho AΔ de um lote de peças, é possível compensar o desvio ΔAd do tamanho do ajuste dinâmico fazendo uma correção ΔA'c = — ΔAd ao tamanho Ac do ajuste estático. Também é possível compensar automaticamente os desvios ΔAd do tamanho da configuração dinâmica fazendo a correção ΔA'd = — ΔAd. Em alguns casos, ambos os métodos de controle são usados ​​juntos.

Para controlar os movimentos elásticos, são utilizados elos elásticos, especialmente embutidos em cadeias dimensionais, cuja deformação é percebida por transdutores elétricos especiais. Nos sistemas considerados, os conversores indutivos são os mais amplamente utilizados. Quanto mais próximo o transdutor estiver da ferramenta de corte ou peça de trabalho, mais rápido será o sistema de controle automático.

Em alguns casos, é possível medir não desvios, mas a força que os causa, tendo previamente determinado a relação entre esses fatores, neste momento medindo a corrente consumida pelo motor. No entanto, remover o ponto de controle da área de corte reduz a precisão e a velocidade do sistema de controle automático.

Figo.4. Esquema do controle de curva adaptativo

No circuito de controle do tamanho do ajuste estático durante a rotação (Fig. 4), a deformação elástica (aperto) do cortador é percebida pelo conversor 1, cuja tensão é transmitida ao comparador 2 e depois pelo amplificador 3 ao comparador 4, que também recebe o sinal de controle. O dispositivo 4, através do amplificador 5, fornece tensão ao motor de alimentação transversal 6, que move a ferramenta na direção da peça de trabalho.

Ao mesmo tempo, move-se o controle deslizante do potenciômetro 7, que controla o movimento do transportador de suporte. A tensão do potenciômetro 7 é alimentada ao comparador 2. Quando o movimento compensa completamente o desvio do cortador, a tensão na saída do comparador 2 desaparece. Neste caso, a alimentação do motor 6 é interrompida. Utilizando um potenciômetro de perfil ou movimentando seu cursor por meio de um ressalto, é possível alterar a relação funcional entre a liberação da fresa e seu movimento.

O esquema para controlar o tamanho do ajuste dinâmico do cortador vertical é mostrado na Fig. 5. Nesta máquina, o driver 1 fornece ao comparador 2 uma tensão que determina a quantidade de alimentação. A quantidade de tensão é determinada pelo tamanho de processamento selecionado de acordo com uma curva de calibração que relaciona a força de corte e a rigidez do sistema AIDS ao tamanho da configuração dinâmica. Além disso, através do amplificador 3, esta tensão é fornecida ao motor elétrico 4 da fonte de alimentação da mesa.

O motor move a mesa usando um parafuso de avanço. Nesse caso, a porca do parafuso de avanço, deslocada elasticamente sob a influência do componente da força de cisalhamento, dobra a mola plana.A deformação desta mola é percebida pelo conversor 5, cuja tensão é transmitida através do amplificador 6 para o comparador 2, alterando a alimentação para que o tamanho do ajuste dinâmico permaneça constante. Dependendo da magnitude e sinal da discrepância de tensão fornecida através do amplificador 3 ao motor elétrico ajustável 4, há uma mudança na fonte de alimentação em uma direção ou outra.

Arroz. 5. Esquema de controle adaptativo durante a fresagem

A aproximação da peça de trabalho à ferramenta é realizada na velocidade mais alta. Para evitar a quebra da ferramenta, a quantidade de alimentação aplicada é definida na forma de uma entrada de tensão adicional correspondente ao comparador 2 do bloco 7.

Para manter o tamanho da configuração dinâmica, você também pode ajustar a rigidez do sistema AIDS para que, à medida que a força de corte aumenta, a rigidez aumente e diminua à medida que diminui. Para tal ajuste, uma conexão especial com rigidez ajustável é introduzida no sistema AIDS. Essa conexão pode ser uma mola, cuja rigidez pode ser ajustada usando um motor elétrico especial de baixa potência.

O tamanho dinâmico da configuração também pode ser mantido alterando a geometria de corte. Para isso, durante a rotação, um acionamento elétrico especial de baixa potência controlado por um transdutor, que percebe a deformação do elemento elástico do sistema AIDS, gira a fresa em torno de um eixo que passa por sua ponta perpendicular à superfície da peça. Ao girar automaticamente o cortador, a força de corte e o tamanho da configuração dinâmica são estabilizados.

Arroz. 6. Interruptor de pressão

Uma mudança na carga nas tubulações hidráulicas das máquinas de corte de metal é acompanhada por uma mudança na pressão do óleo. Um pressostato é usado para monitorar a carga (Fig. 6). Quando a pressão do óleo aumenta no tubo 1, a membrana de borracha resistente a óleo 2 se flexiona. Nesse caso, a alavanca 3, pressionando a mola 4, gira e pressiona o microinterruptor 5. O relé foi projetado para funcionar com pressão de 50-650 N / cm2.