Статья - Установка для исследования механизма регулировки закрытой высоты механического пресса (1245679), страница 2
Текст из файла (страница 2)
МГТУ им. Н.Э. Баумана89На рисунках видно, что во время управления линейным перемещением ползуна приперегрузках на валу серводвигателя по моменту и току управления обеспечивается монотонная скорость вращения вала двигателя. Это может служить показателем стабильностиработы применения подобных сервоприводов [13] при разработке механизмов регулировки для КШП.2. Определение точности позиционирования привода механизмаоперативной регулировки закрытой высоты и линейногопозиционирования ползуна кривошипного прессаТочность углового положения червячного механизма оперативной регулировки закрытой высоты пресса определяется конечным линейным положением ползуна послеосуществления регулировки.
С целью определения точности отработки сигналов управления на заданное линейное перемещение ползуна SРЕГ механизмом регулировки закрытойвысоты проводились эксперименты [6], в результате которых определялось конечное угловое положение шестерни червячного механизма регулировки. После отработки сигналауправления, определялось отклонение конечного углового положения шестерни от требуемого, определяемого сигналом управления, на линейное перемещение ползуна SП.Для проверки точности отработки сигнала управления на линейное перемещение SПползуна, на ось шестерни червячного механизма регулировки закрытой высоты устанавливался датчик скорости. При помощи сборщика данных Spider 8 и датчика скорости, отстарта и до конца отработки сигнала управления на заданное линейное перемещение ползуна SРЕГ, осуществлялась запись осциллограммы текущей скорости вращения шестерниот времени (nШ(t,) об/мин) отработки сигнала управления.
Для определения угла повороташестерни осуществлялось численное интегрирование записанной осциллограммы методом Симпсона. Результат интегрирования представляет количество оборотов, которое переводилось в градусы углового поворота шестерни. При осуществлении полной регулировки SРЕГ=4мм закрытой высоты КШП 630кН наиболее вероятно максимальное отклонение от заданной позиции в виду действия инерции приводимых масс.Проведено 8 опытов для оценки точности линейного позиционирования ползунакривошипного пресса при полной регулировке SРЕГ=4мм. В каждом опыте определялсяугол φ поворота шестерни червячного механизма оперативной регулировки и величиналинейного перемещения SП ползуна, также определялись отклонения ∆φ от заданного углаповорота φУПР=360° и ∆SП от заданного линейного перемещения ползуна SРЕГ. Результатыопытов приведены в таблице 3.Таблица 3.
Точность полной регулировки SРЕГ=4мм (φУПР=360°)2345678Номер опыта 1363 355 362 356 357 355 358 353φ, град.+3–5+6–4–3–5–2–7∆φ, град4,03 3,95 4,02 3,96 3,97 3,95 3,98 3,93SП, мм+0,03–0,05 +0,06 –0,04 –0,03 –0,05 –0,02 –0,07∆SП, ммНаука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана9035025300частота вращения шестерни,об/мин302502020015150101005500000,51время, с 1,52угол поворота шестерни,град.Ниже на рис. 6 представлена диаграмма частоты вращения, интегрированием которой определялся угол поворота шестерни механизма регулировки от времени.2,5Рис.6. Зависимость частоты вращения шестерни от времениДля оценки точности линейного позиционирования ползуна проводилась обработкарезультатов опытов с помощью статистического критерия Сьютента.
Порядок обработкиопытов следующий:1. Среднее значение восьми опытов линейного перемещения SП.SП Sii4.1nS П 3,974мм2. Погрешность отдельного измерения.ΔS Пi S П S ПНомер опыта∆SПi, мм.4.2i123456780,056 0.024 –0.046 0,014 0.004 0.024 –0.006 0.0443. Квадрат погрешности каждого измерения.1Номер опытаΔS Пi223456780,00314 0,00058 0,00212 0,0002 0,00002 0.00058 0,00004 0,001944. Среднеквадратичная погрешность среднего арифметического.SП 0,01238мм .5. Коэффициент Стьюдента для надежности P=0,95 и при восьми измерениях равенt=2,365.6.
Доверительный интервал измерений определяется как ΔS t S П и равен∆SП=0,029мм.Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана91Таким образом, при линейном позиционировании ползуна кривошипного пресса приосуществлении полной регулировки на величину SП=3,974, точность позиционированиясоставляет ∆SП=0,029мм.ВыводыИсследовательская установка позволяет проводить практические занятия по определению основных параметров функционирования механизма регулирования закрытой высоты кривошипного пресса: точность отработки сигнала управления механизмом регулировки закрытой высоты, время регулирования, текущий момент на валу двигателя регулировки.Поворотом шестерни механизма регулировки на угол от 0 до 360° обеспечиваетсяполная регулировка закрытой высоты КШП 630кН на величину 3,974мм за время не более2,5с.
По критерию Стьюдента для надежности P=0,95 точность линейного позиционирования ползуна составляет ∆SП=0,029мм.Применение современного частотно–регулируемого привода позволяет осуществлять регулировку закрытой высоты пресса при нагрузках, превышающих номинальныепараметры привода до 85%. Это дает основание наглядно продемонстрировать эффективность применения системы управления КШП с механизмом регулировки закрытой высотыв автоматизированном технологическом процессе ГОШ для тяжелых производственныхусловий.Список литературы1.
Бочаров Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для студ. высш. учеб.заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 480 с.2. Живов Л.И., Овчинников А.Г., Складчиков Е.Н. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для вузов / Под ред. Л.И. Живова. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 560с.3. Свисутнов В. Е. Кузнечно-штамповочное оборудование. Кривошипные прессы:учебное пособие.
М.: МГИУ, 2008. 697с.4. Exzenter Schmiedepresse, Typ VEPES: информационный каталог фирмы SMSHasenclever. 1984. 12с.5. C2F-Forging press: Проспект фирмы Kurimoto. 1991. № MP13.12с.6. Анцифиров А. А. Разработка методики проектирования механизма оперативной регулировки закрытой высоты КГШП по параметрам штамповки с целью повышения точности высотного размера поковок: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2010. 16 с.7.
Бочаров Ю.А. Числовое программное управление процессами и машинами обработкидавлением // Кузнечно–штамповочное производство. 2000. №7. С. 39–46.Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана928. Машиностроение: энциклопедия. Т.IV-4: Машины и оборудование кузнечноштамповочного и литейного производства. М.: Машиностроение, 2005. 926 с..9. Гладков Ю.А.
Разработка методики проектирования горячештамповочныхкомплексов на базе КГШП с адаптивным управлением для стабилизации силыдеформирования: автореф. дисс. …канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана.2003. 16 с.10. Крук А.Т., Новокщёнов Л.Т., Анцифиров А.А., Гладков Ю.А., Евсюков С.А. Устройство точного регулирования закрытой высотой механического пресса: Патент№149109 Российская Федерация., 2014. Бюл.
№35.11. Чаплыгин Е. Е.. Спектральное моделирование преобразователей с широтноимпульсной модуляцией: учебное пособие. М.: МЭИ, 2009. 56 с.12. Гладков Ю.А., Скворцов Н.А. Об организации распределенной системы управления идиагностики горячештамповочных комплексов // Машиностроительные технологии:Всероссийская конфю: тезисы докл. М. 1998.–С.135–136.13.
KEB antriebstechnik Part.No.: 00.F5.MRA-K260: KEB COMBIVERT F5-M/S, 2002.Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана93Science and Education of the Bauman MSTU,2016, no. 06, pp. 83–96.DOI: 10.7463/0616.0842166Received:Revised:09.05.201623.05.2016© Bauman Moscow State Technical UnversityResearch Facility for Mechanical Press ClosedGap AdjusterA.A. Ancifirov1,*, Yu.A. Gladkov1,V.A. Krivoshein11Bauman Moscow State Technical University, Moscow, RussiaKeywords: automatic control, closed gap adjustment mechanism of forging press, the experimentalstand, pulse width modulation, PWMThe article describes an example of the research facility for closed gap adjustment mechanism based on the KD2128 closed-die forging press.
Its rated force with a servo drive used is630kN. The servo drive consists of a motor with nominal power of 1.57kW and a frequencyconverter with power of 7.5kW, which has functions of the programmable logic controller. Thearticle notes that such a facility is expedient and useful for practical classes on forging-andstamping machines at the BMSTU Department of «Technology processing by pressure» todemonstrate the capabilities of existing technological facility, learn a design of forging-andstamping machine units, solve the problems of automatic control, monitoring, and diagnostics inblank manufacturing.The article presents a detailed facility diagram of the closed gap adjustment mechanismand its photograph, describes the mechanism and its basic parameters, gives characteristics of thesynchronous motor to drive the mechanism, reviews practical works, which the research facilitymay provide.Based on the four experiments the article estimates an efficiency of the research facilityuse under consideration, especially when modeling a servo motor shaft under the maximum load.The relevant diagrams confirm experimental results, namely: control current, angle of motorshaft and its speed versus time.
Thus, upon the diagram analysis it can be noted that the researchfacility design allows providing kinematics and dynamics of the press closed gap adjuster.This article describes how to determine the closed gap adjusting accuracy of the press.Eight experiments have been conducted to evaluate a working out control signal to the linearmovement of the press punch when using the research facility. It is noted that the linear positioning accuracy of the press punch reaches the hundredth parts of a millimeter of the adjustmentvalue that is sufficient to achieve the required precision when performing operations such asforging.
The relevant diagrams to show the experiment results are given.Science & Education of the Bauman MSTU94References1. Bocharov Yu. A. Kuznechno-shtampovochnoe oborudovanie. [Forging and stampingequipment]. Moscow, Izdatel'skii tsentr «Akademiya», 2008, 480 p. (in Russian).2. Zhivov L. I., Ovchinnikov A. G., Skladchkov E.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
