Схема управления автоматическими коробками скоростей металлорежущих станков Советский патент 1986 года по МПК G05B11/01 

126

РЙ открываются и включают электромагнитные муфты 10 и 16 (при прямом вращении) или 1 и 16 (при обратном вращении).Выходной вал вращается на первой ступени скорости. Аналогично при замыкании следующего контакта, например 50, пульта 2 управления, включаются электромагнитные муфты 10 и 15 (для прямого вратце- ния) или 11 и 16 (для обратного

Изобретение относич ся к автомаическому управлению металлорежу- ими станками.

Цель изобретения - повышение наежности работы. 5

На фиг. 1 представлена функциональная схема управления автоматической коробкой скоростей; на фиг.2 - электрическая схема управления автоматической коробкой скоростей; на фиг.З- О графики зависимости вращающих моментов элй тромагнитньгх муфт автоматической коробки скоростей М f(t) при реверсировании ее выходого вала во взаимосвязи с временем пере- 5 лючения исполнительного элемента пряого или обратного вращения узла рсшер- сирования;на фиг. 4 - те же зависимости, после введения одновибратора задержки.

На фиг.З и 4 обозначено: М, - 20 момент переключения муфт; остаточный вращающий момент; интервал времени от подачи напряжения в муфту до начала нарастания вращающегося момента; t - время .спадания передаваемого момента до уровня 10% от М j при мгновенном разрыве тока; to g - время нарастания вращающегося момента до уровня 0,9 Mg, отсчитанное от интервалаt j i;,. - время 30 задержки между переюточением муфт; :.- время переключения муфт.

Схема управления содержит пусковое устройство 1 , контактнь1й пульт 2 управления, узел 3 реверсирования, 35 одновибратор 4 зaдepжки диодный распределитель 5,блок 6 коммутации,автоматическую коробку 7 скоростей,электродвигатель 8,шпиндельную бабку 9.

Электрическая схема управления 40 содержит электромагнитные муфты 10- .16, силовые тиристоры 17-23, диоды

25

вращения) , Выходной вал враихается на второй ступени при прямом направлении вращения и на первой ступени скорости при обратном направлении вращения и т.д. Введение одновиб- ратора задержки позволяет создать паузу между отключением муфт прямой и включением муфт обратной скоростей вращения выходного вала автомати-г ческой коробки скоростей. 4 ил.

0 0

5

0

5

24-30, {икpoтиpиcтopы 31-39, индикаторные лампы 40-48, переключающие контакты 49-57, одновибратор 58 переключения, реле 59 одновибратора с контактом 59 , согласующий резистор 60, три группы разделительных диодов 61-63 обратной скорости, реле 64 прямой скорости вращения с контактами 64j ,...,64 , реле 65 обратной скорости врадения с контакта- ми 65 ,...655 , переключатель 66 направления вращения, реле 67 с контактом 67, одновибратор 68 задержки, резисторы 69-71, конденсатор 72,

Одновибратор 68 задержки состоит из транзистора, в коллекторную цепь которого включено реле 67, резисторов 69-71 и конденсатора 72, величина емкости которого определяет паузу между отключением муфт прямого вращения и включением муфт обратного т вращения выходного вала автоматической коробки скоростей.

Схема управления работает следующим образом.

При срабатывании пускового устройства I подаются сигналы на контактный пульт 2 управления, узел 3 реверсирования и одновибратор 4 задержки. Одновибратор 4 задержки формирует выдержку времени,по истечении которой включается узел 3 реверсирования. Сигналы от пульта 2 и узла 3 поступают на диодный распределитель 5, который,включаясь,отрабатывает сигнал на избирательное включение силовых тиристоров блока 6 коммутации.

Сигнал из блока 6 коммутации поступает в автоматическую коробку 7 скоростей, представляющую собой 12-ти ступенчатую трехваловую коробку, в которой переключение скороеto

15

20

25

тей выходного вала осуществляется посредством включения многодисковых электромагнитных муфт в соответствии с полученными сигналами от блока 6.Движение на входной вал коробки передается от электродвигателей 8,движение от выходного вала - на шпиндельную бабку 9.

На выходном валу автоматической коробки скоростей можно получить девять прямых и три обратных скорости вращения. Шпиндельная бабка 9 представляет собой редуктор, позволяющий получать три диапазона скорости шпинделя со следукицим кинематическим соотношением входного числа оборотов к выходному: 1:1, 1:4, 1:16.

Предположим, что при замыкании любого из контактов пульта управления, например 49, напряжение источника питания через согласующий резистор 60 поступает ,на управляющий электрод микротиристора 31, переводя его в проводящее состояние. Мйкротиристор 31 открывается, замыкая цепь питания индикаторной лампы 40, и на табло появляется цифровое изображение выбранной скорости вращения выходного вала. Контакт 49 может быть отпущен, так как микротиристор 31 , находящийся в открьг-. том состоянии, запомнил выданную команду. С включением микротиристора 31 напряжение подается также на контакт 64, реле 64 прямой скорости вращения и через один из разделитель-35 ных диодов 61 - на контакт 65j реле 65 обратной скорости вращения. Далее установкой переключателя 66 выбирается направление вращения. В этот момент времени состояние рдновибрато-Ю ра 68 задержки следующее. 3 момент подачи напряжения в цепь питания обмоток реле 64 и 65 и транзистора одновибратора 68 задержки происходит заряд конденсатора 72. При этом по- 45 ожительным потенциалом, поданным а базу,транзистор открьшается,вклюая реле 67, которое контактом 67 размы- ает цепь питания катушек реле 64 и 65.

По окончании заряда конденсатора 50 72 транзистор закрывается отрицательным потенциалом, поданным на его базу, реле 67 обесточивается и замыкает свой контакт 67, в цепи катушек 64 и 65. В момент установки 55 переключателя 66 в одно из рабочих положений, включается реле 64 или 65 и своим замыкающим контактом

30

o

5

0

5

0

64 или 65J шунтирует контакт реле 67. Одновременно с этим, другим замыкающим контактом 642 г реле 64 или 65 шунтирует конденсатор 72 в цепи одновибратора 68 задержки,в связи с чем на базу транзистора вновь подается положительный потенциал, транзистор открывается,включая реле 67.

Однако, размыкание контакта 67, в цепи обмоток реле 64 и 65 не приводит к изменению состояния схемы, так как обмотки реле 64 или 65 установились на самопитание.Включаясь, реле 64 или 65 через соответствующие диоды 24 и 30 для прямого вра- щения или 25 и 30 для обратного вращения подает напряжение на управляющие электроды тиристоров 17 и 23 для обратного вращения или 18 и 23 для обратного вращения. Тиристоры переводятся в проводящее состояние, включая электромагнитные муфты 10 и 16 при прямом вращении или 11 и 16 при обратном вращении. Выходной вал приходит во вращение на первой ступени скорости, как при выборе прямой скорости, так и при выборе обратной скорости вращения. При замыкании следующего контакта, например 50, напряжение источника питания через согласующий резистор 60 поступает на управляющий электрод микротиристора 32, однако он не включается, так как сначапа контакт 50 размыкает цепь одновибратора 58, вызывая процесс заряда конденсатора и включение реле 59, которое на заданное время (10-15 не) размыкает цепь питания микротиристо-, ров 31-39, при этом.снимается ранее вьщанная команда с микротиристора 31. По окончании переходного процесса в одновибраторе 58 -цепь питания тиристоров восстанавливается, микротиристор 32 включается и цикл работы повторяется, так как включаются тиристоры 17 и 22 для прямого вращения или 18 и 23 для обратного вращения,а следовательно,включаются электромагнитные муфты 1 О и 1 5 для прямого вращения или 11 и 16 для обратного вращения,приводя выходной вал коробки скоростей во вращение.При прямом направлении вращения - на второй ступени,при обратном направлении вращения- на первой ступени скорости.

При воздействии на контакт 51 и выборе прямого направления вращения,

вращен11е выходного вала происходит на третьей ступени скорости, а при выборе обратного вращения - на первой ступени скорости.

Аналогично, при воздействии по- очередно на контакты 52-54 прямое вращение происходит соответственно на четвертой, пятой и шестой ступенях скорости, а обратное вращение - только на второй ступени скорости.

При воздействии на контакты 55-57 прямое вращение осуществляется на седмой, восьмой и девятой ступенях,а обраное вращение - только на третьей ступени скорости вращения выходного вала автоматической коробйи скоростей.

Если в процессе работы, например, на первой ступени скорости, необходимо изменить направление вращения выходного вала с прямого на обратное, то для этого переключателем 66 подают сигнал на включение реле 65 обратной скорости вращения. При этом реле 64 отключается размыкая свои контакты 64,...64„ в цепях управляющих электродов силовых тиристоров, последние закрьта- ются, отключая электромагнитные муфты первой ступени скорости пряВремя паузы между отключением муфт прямой и включением муфт обрат- ной скоростей вращения выходного , вала автоматической коробки скоростей определяет величина емкости конЧ

мого вращения. Одно)зременно с этим реле 64 размыкает свой контакт 64 в цепи базы транзистора одновибра- тора 68 задержки. С этого момента времени начинается заряд конденсатора 72, и реле 67 по-прежнему остается включенным на время заряда конденсатора. Независимо от того, что сигнал на включ«1ние реле 65 подан,, включения его не происходит, так как цепь питания обмоток реле 64 и 65 все еще разомкнута контактом 67 реле 67. По окончании заряда конденсатора 72 тра 1зистор одновиб- ратора 68 задержки закрывается, реле 67 отключается, замкнув своим контактом 67 цепь питания обмотки реле 65, Реле 65 включается и своими замыкающими контактами 65,.,. , 65д подает управляющие сигналы на силовые тиристоры.Тиристоры открываются, включая муфты обратной скорости,выгходной вал автоматической коробки

ростей приходит в обратное вращение. В таблице представлены сведения о включаемых элементах электрической схемы управления в зависимости от выбранной частоты вращения выходного вала автоматической коробки скоростей.

денсатора 72 одновибратора 68 задерж ки. Одновременно реле 65 своим замыкающим контактом 65 вновь шунтирует цепь конденсатора 72 одновибратора 68. Транзистор вновь открывается, включая реле 67. Однако размыкание контакта 67, не приводит к отключен1во реле 65, так как контакт 67, затунтирован контактом 65 реле 65.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает плавное переклю чение кинематических звеньев автоматической коробки скоростей при ревер сировании ее выходного вала, что повышает надежность и долговечность ее работы ипредохраняет электромагнитные муфты от преждевременного износа,

1

Формулаизобретения

Схема управления автоматическими коробками скоростей металлорежущих станков по авт.св.№ 824127, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности работы, она содержит одновибратор задержки состоящий из транзистора, конденсатора, реле и трех резисторов, эмиттер транзистора соединен непосредственно , а база транзистора через

10

60914

первь й резистор соединена с отрицательной гаиной источника питания, к положительной 1 шне которого через обмотку реле подключены коллектор 5 транзистора, база транзистора через второй резисто15 и цепь, состоящую из параллельно соединенных первых замыкающих контактов реле прямого и обратного вращения и RC-цепочки из конденсатора и третьего резистора, соединена с положительной щиной источника питания, а в-узел реверсирования введена цепочка, состоящая из параллельно включенных вторых замыкающих контактов реле прямого и обратного вращения и размыкающего контакта реле одно- вибратора задержки и подключенная одним выводом к подвижному контакту переключателя реверса, а другим выводом - к отрицательной шине источника питания, с положительной шиной которого через обмотки реле прямого и обратного вращения соеди-. нены неподвижные контакты переключателя реверса.

Т5

0

5

Изобретение относится к автоматическому управлению металлорежущими станками, и является усовершенствованием изобретения по а.с. № 824127. Изобретение позволяет повысить надежность работы.- Предположим, что замыкается контакт 49 пуль-. та 2 управления,и напряжение источни- ка питания поступает на управляющий i электрод микротиристора 31 открывая его. При этом загорается индикаторная лампа 40 и на табло появляется дафровое изображение выбранной скорости вращения.Установкой переключателя 66 выбирается направле-. ние вращения. В момент подачи напряжения в цепь питания одновибратора 4 задержки происходит заряд конденсатора 72. При этом транзистор 68 открывается, включая реле 67, которое размыкает цепь питания обмоток реле 64 и 65 прямого и обратного вращений. По окончании заряда конденсатора 72 транзистор 68 закрьшается отрицательным потенциалом на его базе, реле 67 обесточивается, включается реле 64 или 65, щунтируя своим первьгм замыкающим контактом RC-цепочку одновибратора задержки, на базу транзистора 68 вновь подается пол озкительный потенциал, транзистор 68 открывается,включая реле 67.Включаясь,реле 64 или 65 через диоды 24 и 30 (для прямого вращения) или 25 и 30 (для обратг ого вращения подает напряжение на управляющие электроды тиристоров 17 и 23 (для прямого вращения или 18 и 23 (для обратного вращения). Тиристоf «J // § сл с: to Од о QD N0

Фцг, 1

MS 0,9М8

fin

МОб

Составитель А.Исправникова Редактор И.Касарда Техред А.КравчукКорректор Л.Патай

Заказ 5230/48 Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Ра.ушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигЛ