Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин, страница 49

!28) и проводим прямую линию (»(х) так, чтобы отклонеивя Л=) — !» были равны по модулю на границах рассматриваемого участка и в точке максимального отклонения внутри участка. Отрезок, отсекаемый прямой линией т,(х) на оси ординат, дает коэффициент йь а отрезок по оси абсцисс — отношение коэффициентов Ье/йь Задаваясь передаточным отношением и „ находим длину канавки: 3= евю Число канавок принимаем от 2 до 4, а их ширину Ь и угол Р выбираем из условия Ь з|п 8= —. аз лз так, чтобы максимальная глубина канавки (на торце золотника), равная з !и 8, ие превышала 3 мм.

пзе При других конструкциях золотника тормозного устройства площадь ), может быть нелинейной функцией х или ). Тогда применяют квадратическое приближение функций ), и )и, После определении размеров золотиина интегрируют уравнение движения (28.7) одним из численных методов и находят максимальное значение давления рэ в сливной полости гидроцилиндра. Если это давление оказывается слишком большим, следует уменьшить модуль постоянного ускорения или увеличить перемещение х„.

Рассмотренная задача синтеза гидравлического механизма является примером, показывающим, что для этих механизмов применимы общие методы динамического анализа и синтеза, которые были ранее предложены для механизмов, составленных только из твердых тел. ГЛАВА !Е ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАШИН-АВТОМАТОВ й 29. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ МАШИН-АВТОМАТОВ Машина-автомат и автоматическая линия. Машина-автомат есть машина, в которой все преобразования энергии, материалов и информации выполняются без непосредственного участия человека. Совокупность машин-автоматов, соединенных между собой автоматическими транспортными устройствами и предназначенных для выполнения определенного технологического процесса, называется автоматической линией. Применение машин-автоматов и автоматических линий требует участия человека (оператора, наладчика) для их наладки и переналадки, контроля за их работой и устранения возможных неполадок.

Наибольшее распространение имеют технологические ма1пииы-автоматы, которьш предназначены для изменения формы, размерои или свойств обрабатываемого предмета. В технологических машинах-автоматах твердое тело, выполннющее заданные перемещения с целью изменения или контроля формы, размеров или свойств обрабатываемого предмета, называется испол н и тельны и орга нам. Обычно исполнительные органы соединены с выходными звеньями механизмов, но могут быть приведены в движение и непосредственно ат двигателей (например, шлифовальный круг, помещенный на валу электродвигателя).

Движение исполнительных органов в машинах-автоматах определяется п р о г р а м м о й, пад которой понимается совокупность предписаний, обеспечивающих выполнение технологического процесса. Для автоматического выполнения программы предусматривается с и с т е м а у п р а в л е н и я, обеспечивающая согласованность перемещений всех исполнительных органов в соответствии с заданной программой. Управление от капирав. Перемещениями одного исполиительнога органа можно управлять посредством механизма, схема и пара- 237 метры которого выбраны в соответствии с заданной программой машины-автомата.

Если эта программа должна быть различной прн обработке различных изделий, то необходимо иметь механизм с изменяемым законом движения выходного звена. Наприьгер, если требуется получить перемещения исполнительного органа по различным траекториям, то применяется механизм (рнс. (29, а) со сменными неподвижнымн кулачками, называемыми копирами.

Ползун 1 получает в горизонтальном напранлении перемещение эм которое называется з а д а н в о й п о д а ч е й. Шуп 2 под Рнс. 1ЗВ действием замыкающего устройства постоянно прижат к копиру 6 и поэтому кроме горизонтального перемещения получает также перемещение в вертикальном направлении з„которое называется с л е д я ш е й п о д а ч е й. Режущий инструмент 4 (фреза плн шлифовальный круг), связанный с щупом 2, повторяет (копирует) движение щупа. Для получения различных поверхностей надо иметь сменные копиры.

Аналогичная схема обработки получается при враптательной задающей подаче, которая в этом случае сообщается заготовке и копиру. Способ непосредственвого копирования применяется редко, так как из-за больших нагрузок копир быстро изнашивается. Дли уменьшенвя нагрузок на копир применяется следящий привод. Следящий привод.

Принцип действия следнщего привода поясним на примере гндрокопнровального устройства фрезерного станка (рпс. )29, б). Фраза 4 соединена с корпусом гндроцилнндра, в шуп 2 --со штоком гнлрозолотника. Гидроцилиндр называется и с и о л н и т е л ь н о й частью, а гидрозолотник --у п р а в л я юш ей (иногда — задающей). Обе части вместе с васосон Б установлены на обгцем столе 6, который вместе с ползуном 1 может перемещаться н направлении задающей подачн зь При этом перемещении щуп 2 получает следящую подачу з,, зависящую от профиля ьопира д, а фреза 4 вместе со столом 6 повторяет движение щупа, «следит» за его движением (отсюда название — следящий привод).

Процесс слежения происходит следующим образом, Если щуп н ззз ° рреза занимают одинаковые положения по отношению к копиру и заготовке, то шток занимает среднее положение, перекрывая оба трубопровода, ведущие к гидродилинлру. При движении штока золотника из среднего положения вверх жидкость под давлением поступает в верхнюю полость ющроцилиндра и его корпус вместе со етолом 6 и фрезой 4 также перемещается вверх, так как поршень гждроцилнндра жестко соединен с ползуном Д Движение корпуса гндроцилиндра относительно поршня и, следовательно, движение «тола б относительно штока золотника продолжаегся до тех пор, пока шток золотника не займет опять среднее положение. Если по инерции среднее положение будет пройдено, то жидкость под давением поступит в нижнюю полость гидроцплнндра и начнется обратное движение к среднеиу положению.

Движение корпуса гидропилиндра прекращается, когда шток золотника вновь займет среднее положение. Из приведенного описания процесса слежения видно, что дви. жение инструмента 4 всегда отстает от движения щупа х) и, кроме того, возможно возникновение колебаний при переходе через среднее положение. Эти погрешности движения инструмента могут быть сведены к минимуму надлежащим выбором параметров гидроцнлиндра и золотника на основании общих методов динамического синтеза механизмов. По сравнению со способом непосредственного копирования применение следящего привода имеет то достоинство, что иа копир передается лишь небольшое давление пружины золотника, а усилие резания, иногда очень значительное, передается через гидроцилиндр непосредственно на стойку.

Числовое программное управление. В машинах-автоматах с управлением от копиров переход на другую программу связан, как правило, с изготовлением новых копиров, что требует больших затрат времени и материальных средств. Значительно проще переиалазкиваются иа другую программу машины-автоматы с числовым программным управлением (ЧПУ), в которых информация о требуемых перемещениях исполнительных органов сообщается системе управления в виде чисел, называемых информационными числами. Если требуемое перемещение раино з, то информационное ~испо (число шагов) должно быть ближайшим целым числом к я= — ' (29.1) аз где дж — единичное перемещение (шаг), выбираемое в зависимости от требуемой точности перемещений. На рнс.

130, а показана блок-схема числового программного управления перемещениями одного исполнительного органа. Основная особенность этого управления состоит в регулируемом приводе (двигателе). Наиболее часто применяется шаговый электродвигатель, в котором при кзждол~ включении цепи питания (импульсе) ротор поворачивается на определенный точно фиксиронанный угол. Для того чтобы получить требуемое перемещение исполнительного органа, надо послать в цепь питания такое число импуль- сов, которое соответствует информанконному числу. Зтп импульсы посылаются через блок управления от программы, содержащей Лрагдсмча Рнс.

130 также команды начала и конца движения, прямого н обратного хода и другие вспомогательные команды. Пусть, например, треб>ется обработать плоский кулачок на станке с ЧПУ' (рнс. 130, б). В этом случае постоянная задающая полача э. сообщается непосредственно заготовке, а следящая подан" гэ!гэ'гэпэ' ча э, от шагового двигателя — режущему шштрументу. Требуемое д г, !с !с! :1 значение следящей подачи рассчитывается по чертеьку к> пачка для опорных точек, т.

е. точек, соответствующих равным промегкуткам времени перемещения заготовки. Для каждого полученного значения следящей подачи определяется по (29.1) ннформакнонное число (чнс. э,!г~ в ло импульсов), которое фиксируется в программе. Этп серии импульсон посылаются через равные промеььутки времени шаговому двнга° " ° ° ь 1 телю, чем обеспечиваются требуемые перемещения исполнительного ! а а ! и .' л ! гл л ! органа. Двоичный кол в системах числового программного управления. Для фиксации программы, выраженной в числах, используются различные программоносители: маги!юные ленты, киноленты, перфокарты, перфоленты, панели управления с переключателями Принцип изображении чисел на этих програчмоносителях поясним на примере использования перфолент, т. е.

лент, на которых в определенных местах прокалывают отверстия. Ка рнс. 131, а показана перфолента, которая имеет пять дорожек (столбнов). Места возможных проколов условно обозначены кресзикамн, проколотые отверстия— 240 О кружками. Для фиксации числа в десятичной системе счисления (десятнчном коде) нужен участок перфоленты, состоящей нз 10 строк. Каждан из строк соответствует одной вз цифр от 0 до 9.

На первой !правой) дорожке изображаются единицы, на второй— десятки, на третьей — сотни и т д. Например, на рнс. 131, а показано число 1193. Более экономно используется перфолента при двоичном коле, т. е. прн изображевии чисел в двоичной системе счисления. Эта система основывается на том, что любое число можно представить как сумму чисел, каждое из которых является степенью числа 2. Например, для того чтобы представить число 1!93 в двоичной системе, последовательно отнимаем наибольшее число, являющееся степенью числа 2: 1193 41 9 1021 = 2ю 22 = 25 169 9 П= 2з 1=2о Следовательно, 1193=2'е42т42'42'42е. Если в сумме, изображающей данное число, есть показатель степени л, то в разряле с номером лш! ставится 1, если нет — ставится О. Для числа 1193 единнды должны стоять в разрядах 11, 8, 6, 4, 1, а в остальных долзкны быть нули, т.

е. в двоичной системе это число имеет вид: 10010101001. На рис. 131, б показано изображение числа 1193 на перфоленте в двоичном коде. Оно заняло участок перфоленты с 12 точками, в то время как для изображения в десятичном коде потребовался бы участок с 45 точками. Иногда применяется двоично-десятичный код, при котором каждан цифра числа, представленного в десятичной системе, записывается в двоичной системе на отдельной строчке )рис. !31, в), Для считывания числа с перфоленты применяются как контактные, так и бесконтактные способы. При контактных способах щупы нля щетки западают в отверстия и замыкают соответствующие контакты. При бесконтактных способах используются фотосопротивленкя или пневматические датчики.