Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 40
Текст из файла (страница 40)
3.24). Такая форма экскаваторной характеристики одновременно уменьшает частоту стопорений, так как обеспечивает заблаговременное снижение скорости при механической перегрузке еще до достижения стопорной нагрузки. По снижению 191 скорости машинист оценивает нагрузку двигателя и своевременно предпринимает действия, направленные на уменьшение перегрузки, например уменьшает напорное усилие экскаватора-лопаты при перегрузке электропривода подъема. Чем тяжелее условия стопорения, чем больше жесткость механического оборудования с„, тем меньший коэффициент отсечки нужно иметь. В этом отношении наиболее характерен механизм напора экскаватора-лопаты с реечной передачей, которая дает весьма жесткое соединение рукояти с приводом.
Из-за большой жесткости сп в данном случае процессы резких стопорений носят характер тяжелых ударов с опасными значениями динамического коэффициента. Для этого механизма выбирают )г, = 0,6...0,7 и для защиты от поломок в его кинематическую цепь вводят муфту предельного момента, настроенную на срабатывание при М = = (1,2...1,4)М, „. Если экскаваторная характеристика предусматривается только для ограничения момента в переходных процессах, то для получения их равномерно ускоренного протекания нужно более высокое заполнение.
Оптимальным является ~, = 1, соответствующий характеристике 1 на рис. 3.24. 3.6.5. Технологические функции управления механизмами Развитие микропроцессорных средств управления существенно расширило функциональные возможности контроллеров приводов. Интеллектуальные технологические модули контроллеров обеспечивают решение разнообразных технологических задач, включая задачи регулирования наиболее часто встречающихся технологических переменных: подачи, давления, уровня, натяжения, толщины и др. Технологические контроллеры, освобожденные от функций регулирования указанных переменных, только координируют работу сепаратных систем управления, что делает систему управления технологическими агрегатами более простой.
Рассмотрим технологические функции управления механизмами напускного устройства бумагоделательной машины (рис. 3.26). Напускное устройство обеспечивает равномерную и задаваемую по весу подачу бумажной массы из напорного ящика через выпускной клапан на движущуюся со скоростью и сетку машины. В соответствии с заданным весом 1 м2, толщиной бумажного полотна на выходе машины и скоростью машины в напускном устройстве устанавливается заданный размер щели Я выпускного клапана, а также давление р и уровень бумажной массы ь внутри напорного ящика.
Регулирование указанных переменных осуществляется средствами автоматизированных электроприводов. Блоки управления скоростью (БУС) электроприводов включают в себя базовую часть силовых модулей и модулей управления 192 ! БУС М 1 1 1 1 Рис. 3.26 комплектных электроприводов. Регуляторы уровня РУ, давления РД и положения клапана РП реализуются на технологических модулях контроллеров приводов.
Измерение переменных осуществляется датчиками ДУ, ДД, ДП. Координацию значений задающих сигналов, подающихся на регуляторы, У„„У„У„, У„, выполняет технологический контроллер. Подробно работа таких систем рассмотрена в гл. 4 и 5. 3.7. Механотронные модули в системах управления движением В соответствии с тенденцией сокращения механических узлов в электроприводах машин и механизмов стремятся к объединению в единое целое электродвигателя и исполнительного органа машины. Этим повышают качество и производительность механизмов.
Такие объединенные устройства называются мехаяовронлыми модулями. Их использование целесообразно в широко распространенных механизмах, так как появляется возможность унификации модулей и создания их широкой номенклатуры для разнообразных областей применения. К таким модулям относятся: электрошпиндели металлообрабатывающих станков; мотор-колеса электротранспортных средств; приводные модули звеньев промышленных манипуляторов, статоры и роторы которых располагаются на смежных звеньях манипуляторов; мотор-барабаны тяговых лебедок; двигатели-ролики и двигатели-цилиндры, предназначенные для транспортирования материалов.
193 Электрошпиидели — вращающиеся устройства, предназначенные для закрепления режущих инструментов в металлообрабатывающих станках. Наиболее широко их применяют в шлифовальных станках, где режущим инструментом является шлифовальный круг. Мощности электрошпинделей от 0,3 до 25 кВт, частоты вращения — от 6 до 100 тыс. мин-' [481. Применение высокоскоростных электрошпинделей в шлифовальных станках позволяет повысить качество обработки при малых размерах привода. Наибольший диапазон регулирования частоты вращения электрошпинделей 8: 1, регулирование может осуществляться в режиме со снижающейся мощностью. Выбор мощности электрошпинделя при регулируемом приводе определяется диапазоном регулирования и технологическими особенностями станка. Номинальная мощность для длительного режима Р„=Р О, (3.80) где Р— мощность шлифования; Р— диапазон регулирования частоты вращения.
Технические характеристики электрошпннделей (регулировочные возможности и перегрузочная способность) в основном определяются жесткостью вала, опорами и механической прочностью ротора. Одним из наиболее важных узлов электрошпинделей являются его опоры: шариковые, воздушные илн гидравлические. Шариковые опоры наиболее просты, но при нх использовании применяют специальные системы смазывания — установки масляного тумана.
Воздух из пневмосети поступает в устройство очистки, регулируемый редуктор и установку масляного тумана. Создаваемая смесь минерального масла и воздуха передается шлангом к электрошпинделю на расстояние до 1 м. Применение масляного тумана обеспечивает проникновение смазочного материала, охлаждение всех элементов подшипников и исключает загрязнение опор электрошпинделя.
Недостатком такого способа является загрязнение атмосферы цеха туманом, выходящим из электрошпинделя, При большом числе работающих станков это создает опасность значительной концентрации масляного тумана в цехе. Большим недостатком шариковых опор является существование предельного значения произведения диаметра опоры (в миллиметрах) на частоту вращения (мин-'). Для лучших образцов оно не превышает 1 млн. Таким образом, с ростом частоты вращения снижается допустимый диаметр вала шпинделя и, следовательно, его жесткость, поэтому возникает ограничение мощности, которую может развить электрошпиндель при увеличении частоты вращения.
Применение подшипников с воздушной смазкой позволяет повысить жесткость шпинделя путем увеличения диаметра шеек вала. 194 Условием номинальной работы шпинделя с воздушными опорами является надежная очистка сжатого воздуха от пыли, воды и масла. Для этого используют пульт питания сжатым воздухом. Давление воздуха на входе опор 0,5 ...0,6 МПа. При мощности шпинделей до 10 кВт требуемое давление достигает 1,5 МПа.
В этом случае применяют автономные компрессорные установки, так как в заводских пневматических сетях давление не превышает 0,6 МПа. Срок службы пневматических опор во много раз превышает срок службы шариковых опор, составляя 2000 ч и более. Санитарные условия эксплуатации таких опор намного лучше, чем шариковых, так как из шпинделя выходит очищенный от пыли воздух. При использовании гидравлических опор требуется специальная гидростанция высокого давления с большими радиаторами для охлаждения масла.
Масло подается в опоры под давлением, достаточным для создания масляной пленки независимо от частоты вращения вала. Так как эти агрегаты должны находиться непосредственно у станка, то это существенно повышает уровень шума в цехе и ухудшает условия работы станочников. Другой важной проблемой конструирования электрошпинделей является отвод тепла, выделяемого в опорах и в электродвигателе. Применяют воздушное и жидкостное охлаждения. Воздушное охлаждение используют при незначительной мощности злектрошпинделя (до 1 кВт). Целесообразность выбора такого варианта определяется типом опор.
Большинство электрошпинделей имеет рубашки охлаждения корпуса антикоррозионной жидкостью, подаваемой специальным насосом из гидробака. В электрошпинделях используются частотно-регулируемые электродвигатели переменного тока — асинхронные короткозамкнугые и вентильные. Мотор-колеса применяются в автомобильных транспортных средствах, где имеется источник электроэнергии. Наиболее часто их применяют на большегрузных автосамосвалах. В качестве источника электроэнергии используется синхронный генератор, установленный на валу первичного двигателя — высокоскоростного дизеля или газовой турбины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
