2.3. Реверсирующие устройства

2.3.1. Требования к реверсирующим устройствам

В станках большинства типов для обработки на них деталей необходимо менять направление некоторых движений. Реверсирование движений может быть осуществлено при помощи средств электротехники или гидравлики, применением одних лишь механических устройств либо комбинированием тех и других. Выбор варианта определяется требованиями, предъявляемыми к реверсирующему устройству, с одной стороны, и тем, в какой степени этим требованиям удовлетворяют возможные варианты реверсирования – с другой. При сравнении эксплуатационно-равноценных вариантов решающую роль должны играть технологические и экономические факторы.

К конструкциям реверсирующих устройств предъявляются следующие требования:

а) способность передавать крутящие моменты необходимой величины в обоих направлениях;

б) инерционные силы в процессе реверсирования не должны приводить к быстрому изнашиванию деталей устройства;

в) возможно малая потеря энергии на реверсирование;

г) наименьшие затраты времени на реверсирование;

д) малые силы на переключение реверсирующего устройства.

Кроме этого, к реверсирующим устройствам предъявляются требования в отношении частоты реверсирования, времени, затрачиваемого на каждое реверсирование, и точности реверсирования по времени и месту. Электрические, гидравлические и механические устройства удовлетворяют этим требованиям в различной степени. Электрический реверс в настоящее время получил особенно широкое применение в приводах установочных движений, для перемещения тяжелых частей крупных станков (в том числе и тяжелых блоков зубчатых колес в механизмах управления уникальных станков), в механизированных устройствах для зажима различных частей станка. В подобных случаях перемещение вручную утомительно для рабочего; время, расходуемое на реверсирование, не имеет большого значения; установка производится не часто, а требуемая окончательная точность установки, если она выше гарантируемой двигателем, достигается дополнительным устройством, например, толчковым управлением или перемещением вручную отдельной части станка. В других случаях нужно сопоставлять показатели различных вариантов реверсирующих устройств вместе с их управлением.

При этом нередко реверсивный электродвигатель может оказаться наиболее удобным и экономичным. Если скорость прямого и обратного хода должны быть различны, применяют двух- или многоскоростные двигатели.

При помощи гидравлического привода можно реверсировать с более высокими частотами и с такой быстротой, какие практически еще недостижимы для привода от реверсивного электродвигателя. Это объясняется тем, что в процессе каждого реверсирования необходимо сначала поглотить кинетическую энергию массивного ротора, на долю которого приходится 8095 % всей кинетической энергии реверсируемых масс, и затем разогнать его до такой же или другой (однако тоже высокой) угловой скорости в противоположном направлении. Одновременно тормозятся и разгоняются в обратную сторону также детали реверсируемого узла станка, например, в продольно-строгальном станке – зубчатые колеса передач к рейке стола, их валы и стол с обрабатываемой заготовкой.

Условия при гидравлическом реверсировании более благоприятны: в гидросистеме нет возвратно-вращающихся деталей, обладающих большой кинетической энергией в момент начала реверсирования. Периодически реверсируются, кроме поршня, лишь малые по диаметру и легкие детали распределительного устройства – золотники, краны и т. д., притом из состояния покоя, вследствие чего на перемещение их требуется мало времени.

По причине сравнительно малых инерционных сил точность реверса, достигаемая при гидравлическом реверсировании, очень высока и зависит в основном от инерции реверсируемых масс самого станка.

Однако, несмотря на большие достоинства, электрические и гидравлические устройства могут быть использованы для реверсирования не во всех станках.

Ряд условий ограничивает применение реверсивных электродвигателей, а гидравлическое реверсирование удобно лишь в станках с гидроприводом основных движений.

Частота реверсирования, возможная для механических устройств, может быть очень высокой и ограничивается лишь силами инерции реверсируемых масс.

Улучшение важнейших эксплуатационных показателей реверсирующего устройства можно достигнуть его целесообразной конструкцией, предусматривая в нем, в частности, элементы для уничтожения зазоров и уменьшения сил инерции, действующих во время реверсирования. С этой целью детали, кинетическая энергия которых играет при реверсировании решающую роль, изготовляют иногда из легких сплавов или сварными.