pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 97
Текст из файла (страница 97)
14.14, б). В этом случае изменение нагрузки на привод в зависимости от угла поворота платформы (или массы устанавливаемого изделия) приводит к изменению тока в приводном электродвигателе. Это изменение тока посредством устройства преобразования УП в виде соответствующего электрического сигнала через блок управления БУ передается на пропорциональный электромагнит специального клапана уравновешивания КУП. В качестве такого клапана с небольшими доработками можно использовать серийно выпускаемый клапан уравновешивания типа ПГ57-б (см. рис, 14.13, а). У него вместо механизма ручного регулирования устанавливают пропорциональный электромагнит, посредством которого изменяют давление в цилиндре уравновешивания до значения, определяемого минимальной нагрузкой на привод. Если привод наклонного стола управляется от УЧПУ, то в качестве задающего сигнала можно использовать ошибку рассогласования, обеспечивая регулированием давления в цилиндре ее минимальное значение.
Применение гидроаппаратов с пропорциональным управлением особенно эффективно при увеличении числа исполнительных двигателей. Однако по быстродействию, коэффициенту усиления, чувствительности и другим параметрам регулировочной характеристики эти аппараты уступают дросселирующим усилителям мощ- Рнс. 14.14. Схемы влектрогидравлических приво- дов перемещения Га) и разгрузки ~б) с пропор- циональным управлением ности.
Последние применяют в следящих электрогидравлических приводах с управлением от УЧПУ, когда требуется высокая точность позиционирования. На рис. 14.15, а приведена схема ротационного электрогидравлического шагового привода ЭГШП типа Э32Г18-2, получившего широкое распространение в отечественном станкостроении благодаря освоенному серийному производству, простоте конструкции, отладки и эксплуатации 161. В этом приводе при повороте шагового двигателя ШД через прецизионную винтовую передачу ВП дросселирующий распределитель ДР получает осевое смещение. Поток масла поворачивает вал гидромотора в том же направлении, в котором вращается вал ШД.
Через шлицевое соединение ШС и винтовую передачу ВП дросселирующий распределитель ДР возвращается в исходное положение, после чего вращение гидромотора останавливается. Принцип действия линейных ЭГШП (рис, 14.15, б) тот же, что и гидравлических ЭГШП. Однако здесь в качестве гидродвигателя используется гидроцилиндр, в котором линейное перемещение поршня через несамотормозящую винтовую передачу ВП преобразуется в соответствующий угол поворота винта, обеспечивая через шестеренную передачу обратную связь по положению дросселирующего распределителя ДР.
Поскольку угловая дискрета ЭГШП (угол поворота вала на один импульс) составляет 1,5', то расстояние, на которое перемещается исполнительный орган, определяется числом поданных на вход ЭГШП импульсов, а скорость перемещения — частотой Рис. 14.15. Схемы ротационного (а) и линейного 1б) электрогидравлических шаговых приводов их следования. Э1"ШП имеют ограничения по максимальной частоте импульсов до 8 кГц, что при линейной дискрете перемещения, равной 0„005 мм, ограничивает максимальную скорость движения рабочих органов до 2,4 м/мин Рис.
14.16. Схемы электрогидравлических следящих приводов дроссельного регулирования 1а) и широкодиапаэонного цифрового шагового привода 1б) при современных требованиях в станках 10— 12 м/мин. Ограничения по скорости отсутствуют в электрогидравлическом следящем приводе дроссельного регулирования, построенном по схеме, показанной на рис.
14.16, а. Согласно этой схеме перемещение исполнительного органа станка задается от УЧПУ, в котором при сравнении задающего сигнала и сигнала от датчика обратной связи (ДОС) формируется в аналоговом виде сигнал рассогласования (ошибки) ЛУ. Этот сигнал преобразуется в усилителе постоянного тока (УПТ) в ток управления, который поступает в обмотки электро- гидравлического усилителя мощности (УЗГ), управляющего вращением гидромотора ГМ, а следовательно, перемещениями исполнительного органа в сторону уменьшения сигнала рассогласования.
Достижение требуемых статических и динамических характеристик привода определяется его коэффициентом усилителя по скорости и выбором типа корректирующего воздействия, реализуемых соответствующими регулировками в УПТ. Динамические качества привода в значительной мере зависят также от динамических характеристик механических узлов станка, особенно когда для повышения точности обратной связью по положению охватывается сам исполнительный орган. Максимальная скорость перемещения при условии компенсации скоростной ошибки в УЧПУ зависит только от соответствующего подбора типоразмеров гидродвигателя и усилителя мощности 14). В ЭНИМС были созданы широкодиапазонные приводы нового поколения с обратной тационные свойства, хорошую теплопроводность, нетоксичность, совместимость с материалами уплотнительных устройств, низкую стоимость.
Наилучшим образом удовлетворяют этим требованиям минеральные масла, получаемые путем перегонки нефти. Характеристики наиболее распространенных марок масел, рекомендуемых к применению в станках, приведены в табл. 14.5. Вязкость минеральных масел, определяемая способностью жидкости сопротивляться относительному сдвигу ее слоев, значительно меняется в зависимости от температуры и давления. При уменьшении температуры от 50 до 20 'С вязкость масла увеличивается в 3 — 5 раз, а при повышении давления до 15 МПа возрастает на 25 — 30%. Это изменение вязкости ухудшает стабильность характеристик привода, условия смазывания трущихся поверхностей, демпфирующие свойства.
Поэтому температуру масла в гидросистемах станков необходимо стремиться поддерживать постоянной, и более вязкие масла следует применять в гидроприводах, работающих при повышенном давлении. Способность масла сопротивляться окислению оценивается по кислотному числу, которое определяется числом миллиграммов едкого кали (КОН), необходимого для нейтрализации свободных кислот в 1 г масла. Окисление масла приводит к необходимости его замены ввиду появления осадков смолистых веществ, вызывающих заращивание малых отверстий, заклинивание трущихся деталей, уменьшение способности масла выделять воду и воздух. При увеличении температуры масла от 50 до 70 'С срок эксплуатации его уменьшается вдвое связью по положению (рис.
14.16, б). В таком приводе используют стандартный узел управления с шаговым двигателем, в котором шлицевая втулка закреплена, а поэтому шаговый двигатель не вра|цается, а лишь поворачивается на определенный угол, пропорциональный скорости движения. Такое построение привода при сохранении высокой надежности сквозной цифровой формы передачи управляющих сигналов с выходом на шаговый двигатель позволяет при точности перемещения до 0,01 мм достигать максимальной скорости 50 — 60 м/мин, которая ограничивается лишь допустимой частотой считывания информации измерительной системы.
14.5. Кондиционеры рабочей жидкости и сжатого воздуха' Надежность работы, длительность эксплуатации, энергетические характеристики станка в значительной степени зависят от качества подготовки рабочей жидкости (газа) и способах подачи их в гидропневмосистему. В гидроприводах станков рабочая жидкость наряду с передачей энергии исполнительным двигателям предохраняет их внутренние полости от коррозии, обеспечивает смазывание узлов трения и отвод от них теплоты.
Рабочие жидкости гидросистем должны длительное время сохранять свои физические свойства и химический состав, обладать хорошей смазывающей способностью, противозадирными и антикоррозийными качествами, сопротивляемостью вспениванию, должны иметь антикави- Кинематическая вязкость, мм~/с, при 50'С Кислотное число, мг КОН на 1 г масла Температура, С ГОСТ или ТУ Масло застывания вспышки ИГП-18 ИГП-ЗО ИГП-38 16,5 — 20,5 28 — 31 35 — 40 — 15 0,6 — 1 170 200 210 ТУ 38101413 — 78 ВНИИ НП-403 ГОСТ 16728 — 78 25 — 35 — 10 0,7 — 1,1 190 19 — 23 38 — 42 ИГНСП-20 ИГНСп-40 170 210 ТУ 38101798 — 79 2,5 ГОСТ 9972 — 74 — 15 Турбинное ТП22 Турбинное Т22 Турбинное Тз0 180 0,02 20 — 23 ГОСТ 32 — 74 — 10 28 — 32 И-20А И-ЗОА И-40А 17 — 23 28 — 33 35 — 45 ГОСТ 20799 — 55 — 15 190 210 0,05 14.5.
Характеристики минеральных масел, рекомендуемых к применению в гидросистемах станков 14.6. Способы подачи рабочей жидкости насосных установок Использование мощности Принципиальная схема паар 1~зл атах 11тах чаатр ~1аатр "тах 1~ал 1,1-1,а ~шах 11потр ~аатр ~1тах а тах 1,Х-Ф 11тах ааатр Необходимая степень фильтрации рабочей жидкости, требуемый температурный режим и достаточная для работы исполнительных двигателей мощность потока обеспечиваются в гидросистемах станков отдельным устройством— насосной установкой.
Использование насосной установки в качестве дополнительного агрегата станка создает известные эксплуатационные неудобства, так как она занимает определенную площадь, увеличивает металлоем кость, потребляет электроэнергию, нагревает рабочую жидкость и является дополнительным источником шума. Поэтому важное значение имеет выбор рациональной конструкции насосной установки. Определяющее значение при этом имеет выбор эффективного способа регулирования подачи рабочей жидкости (табл. 14.6). Традиционный способ регулирования подачи жидкости в гидросистему посредством клапана давления имеет низкие энергетические характеристики. Выбор мощности электродвигателя насоса Ф„(кВт) в этом случае определяется выражением Рн ~тах 61,2т1 (14.3) где р, (МПа) и Я„„„(л/мин) — соответственно номинальное давление и максимальная потребляемая подача в гидросистеме; т1 — полный КПД насоса; т~=0,6...7 — для лопастных насо- в связи с резким возрастанием скорости окислительных реакций.
Для увеличения срока службы масла и обеспечения незначительного изменения вязкости температуру рабочей жидкости в гидросистемах станков рекомендуется поддерживать в пределах 30 — 40 С. Преимущественно следует применять масла марки ИГП, которые содержат антиокислительную, противоизносную, антикоррозийную и противопенную присадки. Масла марок ИГНСп имеют присадки, обеспечивающие плавность скольжения, что позволяет применять их в станках, где рабочая жидкость одновременно используется для смазывания направляющих.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
