1.10 Электрогидравлические усилители момента

Конструкция гидравлического усилителя момента с пово­ротным золотником, разработанная в ЭНИМСе под руковод­ством Каменецкого Г. И., показана на рис. 1.10. Этот гидрав­лический усилитель используется в приводах дроссельного регулирования с импульсной системой ЧПУ. Гидравлический усилитель момента показан в сборе с гидромотором 1 аксиаль­но-поршневого типа Г15-2. Подвод рабочей жидкости к полостям гидромотора осуществляется от концевых проточек зо­лотника 3, по сверлениям д1 и д2, на трассе которых от золот­ника к гидромотору установлены воздухоотводные устройства 2. Нагнетательная магистраль подсоединяется к проточке П, а сливная — к проточке С, выполненным в корпусе гидроусилите­ля. Выходной валик 5 золотника гидроусилителя соединяется с помощью жесткой муфты с шаговым двигателем ШД-4Б.

Ограничение углового рассогласования золотника относи­тельно втулки 4 в пределах ±35° от среднего положения осу­ществляется штифтом 6, помещенным в вырез 7, выполненный в форме сектора на торце втулки. Беззазорное соединение втулки с валом 10 ротора гидромотора осуществляется с помо­щью муфты 9, с пружинным захватом и штифтом, входящим в радиальные пазы на торце втулки.

Рабочие щели образуются между парами отверстий во втулке диаметром 4 ± 0,03 мм (разрезы А—А и Б—Б) и высту­пами на золотнике шириной 4 ± 0,03 мм. Для отвода и подвода жидкости к рабочим щелям служат пазы 8.

Положительной стороной рассмотренной конструкции гидро­усилителя момента поворотного типа является исключительная простота конструкции, ее компактность. Она является примером использования переменной длины рабочих щелей сегментного типа для достижения устойчивости в нейтральном положении. Короткие магистрали между золотником и двигателем, а также осуществление обратной связи следящего привода не­посредственно от ротора гидромотора позволяют повысить жесткость привода. Недостатки конструкции заключаются в постоянном перемещении золотниковой пары относительно друг друга и корпуса со значительными скоростями, в резуль­тате чего возрастают утечки и понижается чувствительность гидравлического усилителя. Кроме того, небольшие проходные сечения подводных и отводных отверстий, а также пазов в золотнике, обусловлены как конструкцией, так и условиями обеспечения устойчивости работы привода.

Статические характеристики гидравлического усилителя моментов аналогичны рассмотренным однокаскадным золотни­ковым гидравлическим усилителям для четырехщелевых золот­ников осевого перемещения с учетом сегментной формы рабо­чих окон. Динамические характеристики определяются задаю­щим устройством. Так, применяемый шаговый электродвигатель ШД-4Б в сочетании со схемой управления, разработанной приме­нительно к импульсной системе ЧПУ типа «Контур 4МИ» про­изводства ЛЭМЗ, обеспечивает поворот на 1,5° при подаче одного импульса, отработку импульсов с частотой до 800 Гц при набросе скачком (мгновенных пусках и остановах) и с частотой до 2000 Гц при постепенном повышении частоты. Минимальная допустимая частота без потери импульсов составляет 20 Гц.

1.11 Контрольные вопросы

1. Назначение и техническая характеристика пресса-автомата.

2. Рабочий инструмент пресса и его конструкция.

3. Основные механизмы пресса.

4. Устройство и работа вырубочного механизма.

5. Устройство и работа механизма регулирования по высоте верхней траверсы.

6. Устройство и работа механизма подачи материала.

7. Устройство и работа механизма продольного перемещения каретки.

8. Устройство и работа механизма углового перемещения каретки.

9. Устройство и работа механизма смены инструмента.

10. Устройство и работа шагового привода с гидроусилителем.

11. Работа гидравлической системы управления прессом.

12. Работа гидравлической системы управления гидроусилителями.

13. Устройство, назначение и принцип действия гидродозатора.

14. Основные узлы системы автоматического управления процессами вырубки.

1.12 Контрольные механизмы

1. Кинематическая схема механизма вырубки.

2. Кинематическая схема механизма регулирования положения верхней траверсы по высоте.

3. Механизм стола.

4. Механизм продольного позиционирования каретки.

5. Механизм углового позиционирования каретки.

Лабораторная работа №2

"ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ СБОРКИ ЗАГОТОВКИ ВЕРХА ОБУВИ С МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ"

В настоящей лабораторной работе изучается конструкция сборочного полуавтомата, его основные механизмы и приводы, блок-схема системы управления, датчики, порядок наладки механизмов швейной машины.

2.1 Назначение, работа и устройство полуавтомата

Полуавтомат ПШ-1 предназначен для сборки заготовки верха обуви из натуральных кож, установленных в специальной кассете.

Техническая характеристика полуавтомата

Максимальная частота вращения главного вала при длине стежка 1 мм, об/мин 1500

Максимальная толщина стачиваемых материалов, мм 4

Длина стежка, мм 1÷6

Мощность приводного двигателя, кВт 0,4

Шаговые двигатели типа ДШИ 200-3, шт. 3

Схема общего вида полуавтомата приведена на рис. 2.1.

В состав полуавтомата входят:

1 – промстол;

2 – автоматизированный привод типа «Limi-stop» фирмы «Мицубиси» (Япония);

3 - швейная головка машины класса 31-13+50, серийно выпускаемой АО "Орша" с конструктивными изменениями;

4 - блок микропроцессорного управления;

5 - координатное устройство;

6 - кассета для установки деталей обуви;

7 - пульт управления.

Швейная головка предназначена для выполнения челночной строчки при сострачивании деталей верха обуви. Она оснащена механизмами обрезки нитей, датчиком обрыва игольной нити, датчиком положения главного вала, механизмом верхнего упора для прижима материалов.

Автоматизированный привод швейной головки обеспечивает регулирование скоростного режима, автоматический останов швейной головки в верхнем положении иглы, автоматическую обрезку нитей.

Координатное устройство обеспечивает перемещение каретки в двух взаимно перпендикулярных направлениях по заданной программе. Привод каретки осуществляется от шаговых электродвигателей отечественного производства типа ДШ-200-3.

Блок микропроцессорного управления обеспечивает управление шаговыми электродвигателями, синхронизацию перемещений каретки с работой швейной головки, заданный режим разгона-торможения каретки на каждый стежок стачивания деталей заготовки верха по контуру.

Рис. 2.1 – Схема общего вида полуавтомата с микропроцессорным управлением

Промстол является несущей конструкцией, на нем закреплены: автоматизированный электропривод, швейная головка, координатное устройство; установлен блок микропроцессорного управления.

Кассета предназначена для размещения и зажима в ней деталей заготовки верха обуви. Кассета базируется на каретке посредством соединений типа "штифт-призма" и "штифт-плоскость" и прикрепляется к ней с помощью зажимов.

Пульт управления выполнен на базе микропроцессора и служит для управления работой полуавтомата оператором.

Загрузка стачиваемых деталей заготовки верха производится в кассету, состоящую из пакета пластин. Детали укладываются в гнезда промежуточных пластин, контуры которых идентичны контурам деталей, и зажимаются между верхней и нижней пластинами с помощью трех зажимов. Затем кассета закрепляется на каретке координатного устройства.

После этого с пульта управления производится запуск программы. Каретка из зоны загрузки-выгрузки подается в зону шитья, где происходит сострачивание деталей заготовки верха. При сострачивании каждой детали последовательно выполняются следующие переходы: запуск швейной головки, закрепка в начале строчки, шитье стежками заданной длины на заданном расстоянии от края детали, закрепка в конце строчки, обрезка верхней и нижней нитки, подъем верхнего упора, останов швейной головки в верхнем положении иглы.

Швейная головка полуавтомата содержит датчик положения главного вала, служащий для согласования работы координатного устройства с положением иглы и датчик обрыва игольной нити.

2.2 Устройство сборочной кассеты

Основная задача, поставленная при разработке конструкции кассеты, состояла в том, чтобы обеспечить возможность прокладывания соединительных швов с допустимыми отклонениями от края пристрачиваемых деталей. Согласно техническому заданию максимальная погрешность расположения строчки относительно контура детали должна составлять 0,25 мм.

Для решения этой задачи необходимо свести к минимуму все погрешности, ведущие к смещению исходного контура пристрачиваемых деталей относительно номинала.

Перечислим эти погрешности:

1) погрешность установки базовой пластины относительно осей координат, по которым сообщается перемещение каретке координатного устройства;

2) погрешность установки промежуточной пластины, несущей на себе пристрачиваемые детали, относительно базовой пластины;

3) погрешность установки настрачиваемых деталей относительно промежуточной пластины.

Кроме того, должна быть обеспечена возможность оперативного контроля перечисленных погрешностей и их устранения в процессе монтажа и эксплуатации полуавтомата.

Конструктивная схема разработанной кассеты приведена на рис.2.2.

Кассета предназначена для установки и закрепления базовой детали А (рис.2.3) и накладных деталей Б, В, Г, Д, Е, Ж. Контуры соединительных швов показаны на рис.2.3 пунктиром.

Кассета состоит из четырех пластин: нижней базовой 1, промежуточных 2, 3 и верхней 4.

К нижней базовой пластине 1 прикреплена планка 5, на которой закреплены призма 6 и пластина 7. С помощью последних пластина 1 базируется на штифтах 8 и 9 каретки 10 координатного устройства. Эксцентриковые зажимы 11, 12 служат для прикрепления призмы 6 и пластины 7 к штифтам 8 и 9 каретки 10.

Рис. 2.2 – Конструктивная схема кассеты

Рис. 2.3 – Контуры соединительных швов

На нижней базовой пластине 1 запрессованы два штифта 13 и 14 с просверленными осевыми отверстиями, оси которых расположены на оси У. Пластина 1 имеет пазы для прохода иглы при стачивании заготовки обуви, оси которых идентичны контурам соединительных швов. При монтаже полуавтомата предусматривается проверка параллельности оси У, соответствующей координатной оси, по которой происходит перемещение каретки 10 координатного устройства. Для этого необходимо установить штифт 14 таким образом, чтобы его отверстие находилось точно под иглой швейной головки. Затем перемещают каретку 10 параллельно оси У до совмещения отверстия в штифте 13 с иглой. Погрешность устраняется посредством изменения положения штифта 9.

Отверстие в штифте 14 служит также для проверки точности базирования каретки 10 координатного устройства в исходном положении. Для проверки точности базирования каретку перемещают из начального положения по заданной программе точно под иглу швейной головки. В случае несовпадения отверстия в штифте 14 с иглой корректируют программу или положение базирующих датчиков.

Промежуточная пластина 2 устанавливается на нижнюю базовую пластину 1 таким образом, чтобы отверстия в ней совместились со штифтами 13 и 14. Эти же отверстия являются базовыми при обработке контура выреза для базовой детали обуви. В результате этого обеспечивается точное взаимное положение базовой детали относительно пазов нижней пластины 1.

Промежуточная пластина 3 своими отверстиями устанавливается на штифты 13, 14 базовой пластины 1. Эти же отверстия являются базовыми при обработке контуров вырезов для установки накладных деталей Б, В, Г, Д, Е, Ж (рис.2.3). Контуры вырезов аналогичны контурам размещаемых в них деталей. Это обеспечивает точное расположение контуров вырезов относительно пазов в нижней пластине 1, а, следовательно, и контуров соединительных швов.

Верхняя пластина 4 своими отверстиями устанавливается на штифты 13, 14 базовой пластины 1. Это обеспечивает точное взаимное расположение пазов этих пластин.

На рис. 2.4 показано сечение пакета пластин, выполненное по оси иглы, показывающее расположение верхнего и нижнего упоров относительно пластин кассеты и стачиваемых деталей.

Рис. 2.4 – Схема сечения пакета пластин

На рис. 2.4 обозначены: игла 1, верхний упор 2, нижний упор 3, нижняя (базовая) пластина 4, промежуточные пластины 5 и 6, базовая де­таль обуви 7, накладная деталь обуви 8, верхняя пластина 9, игольная пластина 10.

В разработанной конструкции кассеты контуры вырезов в промежуточных пластинах 2, 3 идентичны контурам размещаемых в них деталей, а контуры осей пазов в пластинах 1 и 4 (рис. 2.2) идентичны контурам соединительных строчек.