Электропривод для швейных машин
Лекция 2 Учись высокому, коль дано! ФЕОФАН
Тема: Электропривод для швейных машин.
§ 1 Требования к приводу швейных машин.
На швейных машинах привод работает в необычно тяжёлых условиях, когда в течение часа
производится до 1000 пусков машины. Найдётся ли иная технологическая машина с подобным режимом работы? А скорость главного вала до 9000 мин –1! Многие передачи не выдерживают таких скоростей! Отсюда и специальные требования к электроприводу:
1. Быстроходность – способность обеспечить на главном валу машины( 5 – 6) 103 мин –1.
2. Должен выдержать до 1000 включений-выключений в час.
3. Плавный пуск, плавная регулировка скорости машины.
4. Управление привода - педальное с предельной силой нажима на неё – 60 Н стоя, и сидя до 150 Н.
Рекомендуемые материалы
5. Иметь высокий К,П,Д,( в цехе становится излишне жарко от множества тесно расположенных шв-х машин), удобно расположен ( не мешать свободно сидеть оператору), безопасен в работе как в электрическом, так и в механическом отношении.
6. Стоимость э/привода не должна быть предметом особого обсуждения. ( В автоматизируемых электроприводах имеется свыше 30 микросхем, а его стоимость эквивалентна стоимости головки машины !)
§ 2. Фрикционный привод швейных машин.
В швейном производстве применяются в основном три типа электроприводов в зависимости от вида и назначения технологической машины:
· Контакторный – когда поворотом выключателя или нажатием педали машина сразу набирает паспортную скорость. Не требуется плавности пуска и регулирования скорости. Привод применяется на тихоходных, простых по устройству машинах редко выключаемых (перемотка ткани, её раздублирование и т. д.)
· Фрикционный – когда между простым асинхронным электродвигателем и клиноремённой передачей устанавливается управляемая от педали фрикционная муфта, обеспечивающая плавный пуск и плавное регулирование скорости на ходу машины. Сегодня имеет самое широкое распространение как на универсальных, так и на специальных машинах.
· Автоматизированный электропривод. Позволяет программировать работу машины, выполнять автоматически основные и вспомогательные операции технологического цикла. Дорог и сложен, невысокий К.П.Д. Есть тенденция замены его простым хорошо регулируемым по скорости двигателем постоянного тока.
На рисунке 5 дана структурная схема фрикционной муфты фрикционного электропривода швейной машины, на которой обозначены:
1. Вал асинхронного электродвигателя,
2. Ведущий диск, закреплённый неподвижно на конце этого вала, без кольцевых накладок, стальной,
Диск ведомый, с кольцевыми накладками с обеих сторон из высокофрикционного износостойкого материала.
Диск закреплён на валу 6 фрикционной муфты.
3. Диск тормозной, неподвижный, часто плавающий, т. е. Его плоскость самоустанавливается в плоскость диска 3 при соприкосновении с ним.
4. Пружина сжатия, стремится вал 6 вместе с диском 3 сдвинуть вправо до соприкосновения с диском 4.
5. Вал муфты; неподвижная посадка с левым шарикоподшипником втулки 7 и подвижная – с правым.
6. Подвижная по горизонтали внутренняя втулка. Двигается в корпусе муфты вправо-влево вместе с валом 6.
7. Шкив клиноремённой передачи, ведущий. На старых промышленных машинах ставили два шкива – меньший ( поз.9 не показана )– для обкатки новой или старой из ремонта машины; достигалось снижение скорости машины на » 25%.
10. Ролик в пазу подвижной втулки.
11. Двуплечий рычаг.
12. Тяга регулируемой длины.
13. Педаль пуска.
14. Корпус муфты, состоящий из двух частей ( на схеме деление не показано).
15 . Промстол машины.
16. Плита, к которой шарнирно снизу присоединяется корпус муфты в сборе. В шарнире – установочный винт; служит для фиксации корпуса муфты в нужном положении для правильного натяжения клиноремённой передачи.
§ 3. Описание работы фрикционной муфты.
ИСХОДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ :
Пружина 5 сжимает диски 3 и 4, а педаль 13 этой пружиной поднята.
ПУСК МАШИНЫ:
Отдельным выключателем на промстоле включается на холостой ход электродвигатель (его мощность почти пропорциональна скорости главного вала машины и лежит в интервале 0,28 – 0,50 кВт). Плавно нажимая педаль по стрелке ПУСК, смещаем влево ролик 10 с втулкой 7, валом 6 и диском 3 влево до соприкосновения дисков 3 и 4. Возникшая на их поверхности сила трения образует движущий момент для вала 6 и он начнёт набирать скорость до величины скорости вала 1, или диска 2. Очевидно, чем резче нажим на педаль, тем интенсивнее произойдёт пуск. Оптимальная длительность пуска ~0,5 с.
Если потребуется плавно понизить скорость работы швейной машины, несколько опустим педаль ПУСК, между дисками 2 и 3 ослабнет нормальное давление, момент трения уменьшится, ведомый диск 3 станет отставать от диска 2, скорость работы машины снизится.
ОСТАНОВ МАШИНЫ:
Полностью освободив педаль пуска, дадим возможность пружине 5 развести диски 2 и 3 (произойдёт отключение привода от двигателя,но машина продолжит движение по инерции) и затем прижать диск 3 к неподвижному диску 4, после чего начнётся интенсивное торможение вала 6 и машина остановится примерно через 0,4 с. Заметим, что после останова машины электродвигатель продолжит вращение на холостом ходу. Поэтому при отлучении от машины на некоторый срок в целях экономии электроэнергии электродвигатель следует отключить выключателем на промстоле.
§ 4. Автоматизированный электропривод к швейной машине.
Такой привод необходим для швейных машин, имеющих устройство для остановки иглы в заданном положении, для автоматического подъёма прижимной лапки, для выполнения строчки с переменной скоростью работы, для автоматического выполнения закрепки на концах строчки. Сюда относят раннюю модель двухскоростного привода Quick-Stop, многоскоростного Vario –Stop. Известны попытки изготовить привода этого типа в гг. Винница, Тула, Иваново, Ковров, но в производстве чаще встречается Quick Rotan, Германия. На принципиальной схеме автоматизированнонго электропривода, рис.6, обозначены;
1. Обычный асинхронный электродвигатель.
2. Ведущий диск.
3. Неподвижная электромагнитная муфта, гонная,
4,5 Диски в форме кольца на пластинчатой пружине,
6. Неподвижная фрикционная часть тормозной муфты,
7. Тормозная неподвижная электромагнитная муфта,
8. Гибкая пластина, с помощью которой диск крепится на валу
9. Клиноремённая передача,
10. Вал муфты,
11. Швейная машина,
12. Тахогенератор, вырабатывает в постоянном электромагнитном поле напряжение, пропорциональное скорости вращения вала,
13. 14. Датчики положения главного вала, подающие команду на останов иглы соответственно вверху или внизу,
15, 16. Усилители, управляемые сигналом тахогенератора; изменяют напряжение на магнитах 3 и 7, вызывая или гон, или торможение.
 |
§ 5 Описание работы автоматизированного электропривода.
Люди также интересуются этой лекцией: 33 Социальное конструирование и социальная инженерия.
Включаем двигатель 1.
Если муфта 3 под током, то диск 4 притягивается к ней, изгибая пластины крепления диска. При этом фрикционная часть диска коснётся ведущего диска 2. В зависимости от силы магнитного поля в паре 2-4 возможно проскальзывание или полное сцепление. В последнем случае скорость ремённой передачи будет наибольшей. Таким же образом взаимодействуют диски 5,6 под влиянием муфты 7. При увеличении тока в обмотке 7 возрастает торможение вплоть до останова. На промежуточных скоростях машины имеет место скольжение в обеих электромагнтных муфтах. Нагрев при этом не выходит за рамки допуска, т.к. этот режим кратковременен.
Как регулируются обороты машины? Нажав педаль вперёд до отказа, выполним пуск, так как гонная муфта получила максимальный ток, а тормозная – обесточена. Для снижения скорости слегка отпустим педаль, тогда гонная муфта снизит интенсивность магнитного поля и момент трения в паре 3-4 упадёт, начнётся проскальзавание, скорость машины снизится. При дальнейшем отпускании педали муфта 3 обесточится, а тормозная 7 – включится. Произойдёт останов машины с предварительным вводом машины на доводочную скорость, при достижении которой начинают срабатывать средства автоматики машины. Тахогенератор используется, как датчик скорости. При отклонении её от заданной (задаётся скорость педалью пуска), тахогенератор через усилители 15 и 16 изменяет напряжение на муфтах.
Если требуется остановить машину с иглой в нижнем положении, необходимо педаль пуска отпустить полностью. Тогда тормозная муфта снизит скорость машины до доводочной, а затем датчик положения 14 прикажет ей остановить машину. Если нажать педаль пяткой назад, то при останове игла будет вверху. При этом нужное положение главного вала контролируется датчиком 13. Таким образом, датчики 13 и 14 включает в работу педаль пуска. Усилители 15 и16 получают сигнал, представляющий собой разность напряжений задаваемого и выдаваемого тахогенератором.
ПРИМЕР: при пуске из покоя у тахогенератора U=0, а на задатчике – педали – U max . Тогда подаваемое напряжение усилителям будет U max – 0 = Umax.
