Левитская О.Н., Левитский Н.И. - Курс теории механизмов и машин, страница 54

Контакты реле управления распределителими включены в цепи нх электромагнитов и потому иа рис. 143 ие показываются. После вычерчивания условных изображений обмоток всех реле и простановкн контактов реле памяти дальнейшее построение схемы управления сводится к последовательному включению в электрическую цепь каждого реле нормально разомкнутых выключателей хь хт, хз, хь хт и хз, которые входят в соответствующие формулы включения. Для удобства чтения схемы одноименные выключатели располагаются иа одной вертикали н соединяются пунктирной линией. Кроме того, в цепь каждого реле управления распределителями дополнительно вводятся нормально замкнутые выключатели, размыкающие цепь реле, как только кончнтси соответствующий ход поршня. Например, в цепь реле (, согчасно формуле включения надо последовательно включить нормально разомкнутый выключатель хэ н размыкающие контакты реле памяти.

Кроме того, дли размыкания цепи реле после прямого хода механизма М! последовательно включается нормально замкнутый выключатель, механически соединенный с конечным выключателем хь Все конечвые выключатели показываются в иенажатом положении. Многотактные и однотактные системы управления машин-автоматов. Многотактной системой управления машины-автомата называется система управления, обеспечивающая требуемую последовательность выходных сигналов Эта последовательность может быть 258 Ряс. !44 задана циклограммой или тактограммой.

Примером многотактной системы может служить система управления по пути, показанная на рис. 141. Одиотактной (избирательной) системой управления называется система, выбирающая одну из возможных комбинаций выходных сигналов в зависимости от входных сигналов в данном такте.

При этой системе один и тот же набор и) з) входных сигналов мо- 1 7 а жег повторяться подряд несколько раз, а затем длительное время и а не встречаться. па . 7, а 7 а Примеры избира- и а тельных систем управ- рв л 4) пения. Первый пример (рис. 144, а) относится к той части контрольно- е а, ое х сортировочного автома- Спамана упраыепоп Соемена упрауаеоое та, в которой производится измерение ци- 4 7 г 4 линдрическнх изделий ме мг и! и сортировка пх на три группы в зависимости а р. Ю 7 Зоеоа.

от сигналов, получаемых от измерительных скоб: проходной «Пр» (входной сигнал х7) и непроходной «непр» (входной сигнал х,) К первой группе (выходной сигнал )е) относятся изделия, у которых при измерении обе скобы проходят диаметр Р и нажимают на выключатели (х7 = 1, хе= 1). Эти изделия имеют диаметр Р меньше допускаемого и составляют брак. Ко второй группе (выходной сигнал (а) относится годные изделия, у которых при измерении проходит только проходная скоба (х,= 1, ха=О). К третьей группе (выходной сигнал )о) относятся изделия, у которых не проходят обе скобы (х7 =О,х»=О).

Эти изделия возвращаются иа обработку, так как у них диаметр Р может быть уменьшен до требуемой величины. Указанные условпя разделения всех изделий на три группы представляют собой программу действия системы управления тремя механизмами М1, М2 и МЗ от двух выключателей н могут быть пред ставлены в виде таблицы включений (рис. 144, б). Такую же таблицу включений имеют и некоторые другие однотактные системы управления. На рис.

144, и показана принципнальнан схема управления механизмами подачи изделий, обрабатываемых лаашинамн-автоматами А! и А2, в оольшой бункер Б! и в малый Б2. Если работают оба автомата (х,=1, ха=!), то изделия направляются посредством мехаивзма М! в бункер Б! (выходной сигнал 1,). Если работает только автомат А! (х,=1, х»=О), то изделия направляются механизмом М2 в бункер Б2 (выходпой сигнал !а), При неработающих 259 автоматах (к~=О, ха=О) оба бункера закрываются механизмом выключения МЗ (выходной сигнал Д). Кроме рассмотренных примеров управления тремя механизмами от двук выключателей можно привести много других примеров однотактных сне~ем управления, применяющихся для адресования изделий по различным местам назначения, установки исполнительных органов в адно из нескольких положений и т. д.

Построение структурной схемы избирательной системы управления. Синтез избирательной системы управления состоит нз четырех основных этапов, содержание которых совпадает с этапами синтеза систем управлении по пути. Первый этап — составление таблицы включений по условиям дей. стеня системы управления, В нашем примере таблица включений имеет один и тот же внд (см. рис.

144, б) как для системы управления контрольно-сортировочным автоматом, так и для системы управления бункерами двух автоматов. Второй этап — составление формул включения. Для нашего примера формулу включения для каждого выходного сигнала можно получить, составляя логическое произведение нходных сигналов рабочего состояния. Если какой-либо сигнал имеет значение О, то в указанное произведение входит инверсное значение соответствующей переменной. Согласно этому правилу имеем 1 =хатха, 'У =хьхзг гз=х~лз.

Третий этап — упрощение формул включения. Б нашем примере согласно таблице включений выходной сигнал Д равен единице в рабочем состоянии 1 н нулю в запрещенных состояниях 2 и 3. Такие же значения, как н )ь имеет в этих состоянинх сигнал хз. Поэтому можно упростить формулу включения для сигнала )ь подаваи только входной сигнал хт. Тогда Л=хз. Применительно к контрольно-сортировочному автомату полученный результат имеет простое физическое истолкование: для установления брака (В = 1) необходимо и достаточно, чтобы прошла непроходная скоба (хз — — 1). Формула для (з ие поддается упрощению, а для (з имеем Уз=-л, Применительно к контрольно-сортировочному автомату этот результат также имеет простое истолкование: для возврата на обработку ()з= 1) необходимо и достаточно, чтобы не прошла проходная скоба. Четвертый этап — построение схемы управления — начинаем с построения структурной схемы (блок-схемы), котораи является общей для любых типов логических элементов.

Согласно упрощенным формулам включения в нашем примере надо иметь два элемента ДА (л~ и лз), два элемента НЕ (х~ и хз) н один элемент И (х~зз). Для 260 построения структурной схемы вычерчиваем элементы ДА н НЕ, которые дают входы в блок управления, а затем соединяем входы н выходы согласно формулам включения, используя один элемент умножения (рис.

145, а). На рис. !45, б, в, г яоказаиа реализация структурной схемы на пневматических, электрических и механических элементах. а) б —.т,х,;;-х, б-т, Рнс 145 Унификация формул включения в избирательных системах управления. При построении структурной схемы избирательной системы управления надо иметь в виду, что уменьшение числа логических элементов иногда может быть достигнуто не только упрощением формул включения, но и их унификаиией, т. е.

таким преобразованием, при котором в формулах включения появляются совпадающие члены. Пусть, например, упрощенные формулы включения имеют вид Уг хзхз+ из+ хб Ух=и~каха+х ха+хатха. Вторая формула может быть представлена в двух вариантах: Уз=ха(хглз-(-х,)+лглз1 У'з хг(хьтз+х,)-(-лгхз. 26! Во втором варианте выражение в скобках совпадает с суммой первых двух членов в формуле включения для 11. Поэтому следует предпочесть этот вариант как позволяющий уменьшить число логических элементов за счет совпадающих членов. й 31.

МАНИПУЛЯТОРЫ Виды манипуляторов. Манипулятором называется техническое устройство, предназначенное для воспроизведения рабочих функций руки человека. Первые конструкции ма- нипулнторов не только по назначению, но и ио внешнему виду иапоминалн руку человека. На рис. 146 показана схема копирующего манипулятора, состоящего из управляющего (У) и исполнил тельного (И) механизмов. Оба механизма совершенно идентичны, причем вследствие механической, электрической, магнитной или какой-либо другой связи днижения звеньев исполнктельного механизма повторяют (копируют) движения звеньев управляющего механизма. Как видно из схемы, механизм маРнс.

146 нипулятора образован нз пространст- венной незамкнутой кинематнческой цепи. Звенья этой цепи по аналогии с рукой человека имеют названия: 0 в корпус, 1 — плечо, 2 в предплечье, 3 в кисть или захват, 4 в палец. Звено 4 прн рассмотрении структуры, кинематики и динамики манипулятора объединяется со звеном 2.

Поэтому считаем, что кинематическая цепь манипулятора, показанного на рис. 146, состоит нз стойки (корпуса) и трех подвижных звеньев. Кннематическая пара 2--2 выполняется кан вращательная, а пары 1 — 0 и 2 — 8 — как сферические трехподвнжные, причем они часто заменяются кннематнческимн соединениями, составленными из вращательных пар, оси которых пересекаются (см. табл. 2).

Следовательно, рассматриваемый манипулятор имеет семь степеней свободы, так каи число степеней свободы незамкнутой икнематнческой цепи равно сумме подвижностей кинематическнх пар. Захват в этом манипуляторе может занять любое положение в пространстве в пределах, определяемых конструктнвнымн размерами . ченьев В дальнейшем появились манипуляторы с большим числом звеньев я кннематическнх пар, и внешнее сходство с рукой человека стало утрачиваться, но во всех вариантах сохранилось назначение манипулятора — воспроизводить пространственные дввження рук человека. Копнруюшие манипуляторы применяются теперь во многих областях техники для выполнения операпий в условиях, исключающих возможность присутствия человека возлс обрабатываемого или перемещаемого изделия (радиоактнвность, накуум, высокая тем- 262 пература, повышенное данлеиие, вредное химическое производство и т.

п.). В зависимости от вида системы управления различают манипуляторы с ручным управлением и манипуляторы с автоматическим управлением. В манипуляторах с р у ч ны и управлением оператор, воздействуя на звенья управляющего механизма, приводит в движение звенья исполнительного механизма. В простейших случаях перелача движения может быть выполнена посредством механической связи, т.

е, через зубчатые колеса, тросы н рычаги. Однако в этом случае предельные усилия и перемещения исполнительного механизма ограничиваются воэможностями оператора. От этого недостатка свободны манипуляторы с сервоприводами, т, е. с вспомогательными приводами, которые приводят в движение отдельные звенья исполнительного механизма по сигналам, вырабатываемым при движении звеньев управляющего механизма. Кроме того, в маняпуляторах с сервоприводами легко выполняется дистанционное управлекие.