Устройство для управлениябЕСцЕНТРОВОшлифОВАльНыМ CTAHKOM Советский патент 1981 года по МПК G05B15/02 

Ля шлифующего круга от заданного значения. Неизбежное инерционное запаздывание при отработке управляющего воздействия приводит в этом случае к пониженной точности стабилизации мощности процесса шлифования и малому .быстродействию. Усиление же сигнала рассогласования между заданным и фактическим значением мощности двигателя шлифующего круга, которое могло бы улучшить эти показатели качества процесса управления, не может быть достаточно большим по условиям устойчивости, с другой стороны, процесс бесцентрового шлифования характеризуется изменением режущей способности шлифующего круга изменением условий трения ведущего круга и детали во времени, а также колебаниями припуска и твердости обрабатываемых деталей, в связи с этим динамические свойства процесса бесцентрового шлифования являются «непостоянными, что приводит к ухудшению и непостоянству показателей качесигва переходных процессов, возникающих при отработке сигнала изменбния мощности двигателя шлифующего круга. Указанные недостатки приводят к снижению точности и качества обработки.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем что устройство содержит блок дифференцирования и блок формирования высшей производной,выход которого соединен с суммирующим входом сравнивающего элемента, первый вход - с выходом задатчика мсяцности, второй вход - с выходом измерительного преобразователя мощности и входом блока дифференцирования, один выход которого соедине с вычитающим входом сравнивающего элемента, а другие выходы - с соотвествующими входами блока формирования высшей производной.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для автоматического управления бесцентровошлифовальным (Б11С)стянком содержит измерительный .преобразователь 1 мощности двигателя 2 шлифующего круга, задатчик 3 мощности, сравнивающий элемент 4 с подключенным к его выходу усилителем 5, блок 6 дифференцирования, блок 7 формирования, высшей производной, привод 8 ведущего круга объект 9 управления fipouecc шлифования).

Устройство работает следующим образом.

На осуществление процесса шлифования двигателем 2 шлифующего круга затрачивается, определенная мсвдность

AuiK f которая является управляемой величиной бесцентровошлифовального станка. Значение этой мощности зависит от технологических параметров

настройки бесцентровошлифовального станка. При действии на станок возмущений f(tj в виде изменения режущея способности шлифующего круга, колебаний припуска и твердости обрабатываемой детали и др. происходит отклонение мощности N дик затрачиваемой двигателем шлифующего круга на процесс шлифования, от заданного в процессе настройки станка значения.

Измерительный преобразователь 1 мощности воспринимает мощность двигателя 2 шлифующего круга и выдае пропорциональный ей сигнал N . Сигнал N поятупает на вход блока 6 дифференцирования и на один из входов блока 7 формирования высшей производной. В блоке 6 дифференцирования происходит преобразование сигнала N в-сигналы N, N,..., N, , пропорциональные п его производным, причем сигнал , пропорциональный и -ой производной подается на вычитающий вход сравнивающего элемента 4, а остальные - на входы блока 7 формирования высшей производной, на который подается также сигнал Nj,c выхода задающего устройства 3.

В блоке 7 формирования высшей производной формируется необходимый закон изменения мощности путем суммирования со своими коэффициентами входных сигналов N , N , N , . . . , задающего сигнапа N.:

,,N,N,N,...,N) И

о

Я

где F(N,-,N,N,N,...,N

-необходи ий

закон изменения мощности, разрешенный относительно и-ой производной; -необходимое значение и -ой производной; АО Ai - коэффициенты при входных сигналах, установленные исход 1 из заданных требований к показателям качества переходного процесса. Сформированный необходимый закон изменения мощности поступает в виде сигнала N на суммирующий вход сравнивающего элемента 4, в котором происходит сравнение значений действительногр и необходимого N сигналов h -ой производной. Результат сравнения д м черёз усилитель 5 с большим коэффициентом усиления поступаетв виде сигнала V в регулируемый привод 8 ведущего круга.

В соответствии с сигналом V происходит изменение скорости вращения ведущего круга бесцентровошлифовального станка в таком направлении и до тех прр,пока сигнал рассогласования не станет равным нулю, а мощность Мд двигателя шлифующего круга не установится на заданном уровне.

Закон управления в предлагаемом устройстве формируется в виде сигнала V и с учетом выражения (1) имеет вид U (Nj,M,r;i,N,..., К(ЛОИ -ГА Ы-М ), где к - коэффициент усиления усилителя Ь. Бесцентровошлифовальный станок сов местно с измерительным преобразователем 1 мощности двигателя 2 шлифую щего круга в общем случае описывает ся следующим дифференциальным уравнением п-го порядка. (t,N,Kl,N,..l,)to(t).-V, где flt,N,N,N,...,)) функция, описывающая динамические свойства объекта управления с учетом изменения их во времени t; b(t) - переме ный во времени коэффициент/ с которым управляющее воздействие V входит в уравнение бесцентровошлифовал ного станка.. После подстановки (2) в (3) и выделе ния переменной получают: (t,N,N,N,..., + )к .FlNj,N,N,N,...,) 1-1--bit) К -f(t,N,N,N,..., H-t)(t)K ..(A„, ). -H-bltj-K . Из уравнения (4Jследует, что при достаточно большом коэффициенте уси ния(в пределе К-.« «}устройство обес печивает соответствие между необходимым и. действительным законами изменения могцности, так как функция f(t,N,N,N,...,) всегда ограничена и первое слагаемое в уравнении (4)пр К- обращается в нуль, а коэффициен ри втором слагаемом становится равым единице, т. е. , N,N,N,...,N)AoNt-kA N Таким образом, устройство позволяет существенно повысить точность стабилизации мощности двигателя шлифующего круга и обеспечивает необходимые значения показателей качества переходных процессов, причем вид переходных процессов не зависит от меняющихся динамических свойств объекта управления. Все это приводит к повышению точности и качества обработки деталей. Формула изобретения Устройство для управления бесцентровошлифовальным станком, содержащее задатчик мощности, сравнивающий элемент, выход которого через;усилитель связан с выходом устройства, входы которого подключены к соответствующим рходам измерительного преобразователя мощности, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с цeJlью повышения точности устройства, оно содержит блок дифференцирования и блок формирования высшей производной, выход которого соединён с суммирующим входом сравнивающего элемента, первый вход - с выходом задатчика мощности, второй вход - с .выходом измерительного преобразователя мощности и входом блока дифференцирования, один выход которого соединен с вычитающим -входом сравнивающего элемента, а другие выходы - с соответствующими входами блока формирования .высшей производной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 3.91536, кл. G 05 В 15/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР . № 512045, кл. В 24 В .49/10, 1&72. 3.Авторское свидетельство СССР № 17618,8, кл. В 24 В 49/10, 1964 .(прототип) .