Как известно, результирующая скорость подач копировального станка является геометрической суммой двух взаймоперпендикулярных компонентов (вертикальной и горизонтальной подачи).
Назначение предложенного согласно изобретению устройства для регулирования скорости подачи заключается в поддержании постоянной величины результирующей скорости подачи при различных наклонах контура и различном знаке кривизны.
Копировальный станок, снабженный описанным устройством,обладает одинаковой оптимальной производительностью при обработке контуров, имеющих участки различного угла наклона.
На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства. Основная часть устройства состоит из регулируемых сопротивлений 1 к 2, включенных в цепи обмоток возбуждения 5 и приводных двигателей 5 и 5 механического диференциала основной
подачи станка (задающей направления обхода инструмента). Для регулировки сопротивлений / и 2 служит общая рукоятка 7. Положение рукоятки 7 относительно сопротивления соответствует определенным токам возбуждения двигателей и их оборотам. Для перемещения рукоятки 7 служит сервомотор 8, имеющий две обмотки возбуждения. Одна из них - 9 создает постоянный поток, другая 10 обмотка обтекается током переменной величины от тахогенератора 11. Последний приводится во вращение от ходового валика копирующей подачи. Параллельно якорю тахогенератора включена обмотка поляризованного реле 12 с двумя контактами 13 и 14. Кроме того в схеме имеются два контактора 15 и 16, контакты которых 15а. и /ба включены в реверсивный четырехугольник в цепи тахогенератора.
Работа регулятора происходит следующим образом:
Если принять - VK -скорость ко-, пирующей подачи и Vo - скорость
основной подачи, то скорость результирующей подачи будет равна
.(1)
При точном копировании кратаость составляющих -скоростей удовлетворяет равенству:
VK
-.(2)
Vo
где ai -угол наклона контура п да ;ной точке. Максимальная производительность станка будет иметь место при условии независимости скорости результирующей подачи от характера контура.
VP у 7Г2+Уо 2 const.(3)
Таким образом сущность работы регулятора сводится к поддерживанию постоянной скорости результирующей подачи путем осуществления необходимой взаимосвязи по формуле (3) между скоростями копирующей и основной подачи.
Как указывалось выше, якорь тахогенератора 11 при постоянном возбуждении развивает э. д. с., пропорциональную скорости кониру ю1цей подачи:
,(4)
где: р - коэфициент пропорциональности,
Пк -число оборотов ходового валика копирующей подачи.
К зажимам якоря тахогенератора подключена обмотка поляризованного реле 12. Назначение последнего заключается в поддержании одинаковой полярности на зажимах обмотки возбуждения 10 сервомотора 5.
Последнее достигается при пояощи контактов 13 и 14 поляризованного реле, воздействующих на катушки контакторов 15 и 16. Поддержание в обмотке возбуждения 10 постоянного направления тока, .-не зависящего от направления вращения тахогенератора, является «необходимым условием регулирования, поскольку кривизна контура может иметь различные знаки, в то время как направление основяой подачи должно сохраняться яеизменным.
Обмотки возбуждения 9 и 10 сервомотора включены так, что их ампервитки имеют взаимно противоположное направление.
Если магнитная система сервомотора не насыщена, то момент, развиваемый на его якоре
М,, ..С1я {фс-ф.-).(5)
где: С -постоянная.
is - ток якоря (постоянный но величине),
фс--поток, постоянный i;o величине,
фт - регулируемый поток.
Сервомотор 8 непосредственно управляет сидящей на одном салу с его якорем рукояткой 7 двустороннего шунтового регулятора.
При отсутствии воздействия сервомотора рукоятка устанавливается в среднем положении противодействующей пружиной, не показанной на схеме.
Противодействующий момент пружины равен:
(6)
М„р КА где: KI - постоянная пружина,
ос-угол поворота рукоятки.
Среднее положение рукоятки соответствует нулевой скорости сателлита механического диференциала, поскольку электрическое состояние обеих обмоток возбуждения тождественно. Поворот рукоятки в ту или другую сторону на некоторый угол соответствует различной величине скорости и направлению вращения сателлита.
При некоторой скорости ходового валика копирующей подачи-Пк якорь сервомотора под влиянием избыточного момента повернется на угол к.
Ма - Мир-Мтр-О,
где Мтр - момент трения регулятора.
С1а (фс - ф) - Мтр- Kia 0. Если фу К2Пк, то окончательно :
a aaiar- КПк ,
С1а фс - Мтр
где: «ши
KI
ClaKg
Kt
Угол поворота рукоятки есть линейная функция скорости копирующей подачи: тогда при Пк 0 «, я„„, т.е. скорость основной подачи имеет максимальное значение.
Для того чтобы скорости основной подачи и копирующей подачи находились в необходимой зависимости (3), сопротивление регулятора R (a) должно представлять собой некоторую нелинейную функцию угла поворота рукоятки, причсм точн.ю разлявку люжно про1- ;;Бести графоаналитическим путем, пользуясь кривой намагничивания приводных двигателей.
В нулевом положении рукоятки полное сопротивление цепей обмотки возбуждения
Л() -П(|2 -Kg.
Им соответствуют ТОКИ и потоки:
ioi io2 io и Фо1 Фо2 ФоПри повороте рукоятки на угол О в одну из обмоток будет введено сопротивление Гх, а из другой выведено сопротивление Гх. Тогда
Г1 -й„+Гх и Г2 Ео-Гх YV
Ro-i-гх Ro-fx
Исходя ИЗ Предположения, что двигатели работают на прямолинейной части кривой намагничивания,
PVJ.Р
Ф1 Pii -5-7-- и -г-;:- Ho-f-rxKj-Гх
Соответствующие потокам обороты:
n.-(Ro+fx ) и П2 (Ro-rx ).
Сфа С
Скорость ходового валика основной подачи
41-11г Р D о . ,.f -игх , 2iCi
где i - передаточное число механизма.
Из условия (1) копирования с постоянной скоростью результирующей подачи
По Пк Прили подставляя
Ятах- ее
; Пк
Гх 3 , (з-Чгаах), li
Х2 К2
в
г, 2 , ()
.
ТаиаЯ разбивка, однако длл реальных машин даст некоторое отклонение графика результирующей скорости подач от окружности, поскольку они обычно насыщены и имеют известное падение, напряжения в якоре. Учет насыщения может быть произведен графоаналитическим методом.
Предмет изобретения
Устройство для регулирования скорости подачи инструмента в копировальных станках, являющейся суммой двух составных взаимно перпендик лярно направленных скоростей, отличающееся тем, что, с целью осуществления постоянной скорости подачи инструмента независимо от формы копируемого контура, применена дтя взаимной связи между скоростью подачи копирующего щупа и скоростью подачи инструмента передача, состоящая изтахогенератора //, якорь которого приводится во вращение от ходового вала подачи копирующего щупа и питает током переключаемую при помощи поляризованного реле 12, включенного на зажимы тахогенератора, реверсирующую обмотку возбуждения Ю сервомотора 8, у которого другая обмотка возбуждения 9 питается от постоянного источника, а вал связан с рукояткой щунтового регулятора -2, включенного в цепи обмоток возбуждения 5 и 4 приводных двигателей 5 и 6 для обоих составных скоростей, дающих в сумме скорость подачи инструмента.
V I
