Устройство для стабилизации крутящего момента

Устройство для стабилизации крутящего момента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И САН И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

11 479568

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.73 (21) 1911387/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29

Дата опубликования еписания 18.11.75

1) М. Кл. В 23b 47/00

В 23ц 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ф ио делам изобретений и открытий

3) УДК 621.952.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. С. Перлин, А. В. Чубукин, В. Л, Заковоротный, Н. Ф. Мухин и В. М. Малюта (71) Заявитель

Ярославский завод топливной аппаратуры (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для сверления глубоких отверстий малого диаметра спиральными сверлами.

Известны станки с автоматической стабилизацией момента на сверло, работающие по автоматическому циклу. Управление циклом производится системой конечных выключателей и релейным блоком. Цикл обработки включает быстрый, подвод, переход на максимальную скорость рабочей подачи Уз„,, с ее;последующим автоматическим снижением (суммарный момент на сверле, слагаемый из момента резания и резко непостоянного момента трения стружки о стенки отверстия, должен быть постоянным) и быстрый отвод для охлаждения и очистки сверла. Циклы повторяются до полной обработки отверстия.

Ускоренная и рабочая подача осуществляются гидроприводом, имеющим большую инерционность. Полоса пропускания такой системы лежит значительно ниже на сверле высокочастотной части спектра возмущения на сверле, поэтому приходится занижать момент и тем самым значительно снижать производительность станка, Целью изобретения является повышение надежности системы стабилизации момента на сверле, Эта цель достигается за счет включения управляющей обмотки датчика момента в цепь якоря двигателя вращения сверла постоянного тока. Выходные обмотки магнитного усилителя включены, последовательно со стабилизированным источником повышенной частоты и выпрямителем, выход которого, шунтированный диодом, резистором и конденсатором, включен между задатчиком и входом широтно-импульсного модулятора, соединенного с якорем двигателя подачи. Импульсный усили1о тель мощности широтно-импульсного преобразователя с высокой несущей частотой выполнен по двухключевой схеме, создающей возможность динамического торможения. Благодаря этому обеспечивается более высокое бы15 стродействие системы стабилизации нагрузки на сверле. Обратная отрицательная связь по скорости подачи — соединение выхода тахогенератора со входом широтно-импульсного преобразователя позволяет увеличить коэффици20 ент усилия системы авторегулирования без потери устойчивости, что также увеличивает быстродействие системы, На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема стаби25 лизации момента на сверле.

Рабочий инструмент — сверло 1 приводится в движение двигателем 2 вращения сверла.

На рабочий инструмент действует возмущающая сила f() В цепь якоря двигателя вращез0 ния сверла включена управляющая обмотка

479568 магнитного усилителя 3. Выходной сигнал магнитного усилителя U(M), напряжение задатчика Uo и напряжение обратной связи U„ с корректирующего устройства 4 складываются в суммирующем устройстве 5 и подаются на вход широтно-импульсного преобразователя 6, питающего двигатель подачи 7. Рабочая подача от двигателя 7, быстрый подвод и отвод от двигателя 8 вспомогательных движений осуществляется через систему фрикционных муфт 9. Коммутация фрикциопных муфт в функции скорости подачи V> и функции пути

f (l) осуществляется системой конечных выключателей и релейным блоком 10.

Станок с данным устройством имеет следующий цикл работы.

1. Релейный блок 10 включает муфту быстрого подвода. Двигатель 8 вспомогательных движений быстро подводит инструмент в зону резания, после чего релейный блок выключает муфту быстрого подвода и включает муфту рабочей подачи. Заглубление инструмента таким образом производится на максимальной рабочей подаче.

2. Обработка с управлением процесса сверления осуществляется системой стабилизации момента на сверле путем уменьшения скорости подачи.

3. При М вЂ” М„р, когда скорость подачи уменьшится приблизительно вдвое, релейный блок выключает муфту рабочего хода и включает муфту быстрого отвода. Сверло быстро отводится из зоны резания, очищается от стружки и охлаждается. Цикл заканчивается.

При подходе сверла к исходному положению релейный блок выключает муфту быстрого отвода, включает муфту быстрого подвода— цикл обработки повторяется. В каждом последующем цикле величина быстрого подвода больше предыдущей на длину просверленного в предыдущем цикле обработки отверстия.

Циклы обработки повторяются до полной обработки отверстия, после чего инструмент быстро отводится в исходное положение. Система стабилизации момента на сверле (см. фиг. 2) состоит из магнитного усилителя 11 датчика момента, управляющая обмотка которого включена в цепь якоря двигателя 12 вращения сверла. Выходные обмотки включены последовательно с источником повышенной частоты (f=1 кгц), генератором 13 и диодным мостом 14, шунтированным диодом 15 и нагруженным на резистор 16 и фильтр-конденсатор 17. Выход диодного моста включен между задатчиком 18 и входом широтно-импульсного модулятора 19 широтно-импульсного преобразователя.

Импульсный усилитель мощности широтноимпульсного преобразователя состоит из силового транзистора 20, тормозного транзистора

21 и диодов 22, 23, шунтирующих транзисторы. Импульсный усилитель мощности нагружен на двигатель подачи 24. Последний механически связан с тахогенератором 25, якорь которого через корректирующее устройство 26 соединен со входом широтно-импульсного модулятора. Величина тока в переходных режимах ограничивается устройством 27. Ток якоря двигателя 12 вращения сверла, проходя по обмотке управления магнитного усилителя 11, изменяет магнитную проницаемость сердечника и тем самым величину индуктивного сопротивления, включенного через диодный мост последовательно с резистором 16 на стабилизированный источник повышенной частоты.

Таким образом, на резисторе 16 величина постоянного напряжения пропорциональна току в якоре двигателя 12 вращения сверла, велиЗ0 чина тока якоря пропорциональна моменту на сверле.

Схема отличается высокой стабильностью, значительным коэффициентом усиления и отсутствием дрейера.

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации крутящего момента при глубоком сверлении, содержащее двигатель главного движения и двигатель по40 дачи с установленным на его валу тахогенератором, датчик крутящего момента и систему управления двигателем подачи, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности стабилизации момента на сверле, вы-!

5 ходная обмотка датчика момента шунтирована диодом, резистором и емкостью и соединена со входом преобразователя системы управления, выход которого соединен с двигателем подачи.

479568

4uz?

Составитель А. Арапов

Техред Л. Казачкова

Корректор Л. Денискина

Редактор Н. Вирко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2906/2 Изд. М 957 Тираж 1061 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5