Аппараты и устройства управления, защиты и автоматики

Категория:
Шлифовальные станки


Аппараты и устройства управления, защиты и автоматики

Для управления электроприводами металлорежущих станков применяют различные конструкции электрических аппаратов, отличающиеся принципами действия. При ручном управлении применяют выключатели и переключатели, пусковые и регулирующие реостаты, при автоматическом управлении — релейно-контактную аппаратуру, контакторы, магнитные пускатели, конечные и путевые выключатели, различные реле. В автоматизированных станках применяют различные датчики. Схемы автоматики строят на бесконтактных приборах и элементах. Высшая ступень автоматизации— программное управление металлорежущими станками — основана на применении специальных устройств для записи, считывания и обработки сигналов программы.

Предохранители. Простейшими аппаратами, обеспечивающими защиту электрических цепей и электродвигателей от короткого замыкания, являются предохранители с плавкой вставкой. Принцип работы предохранителей с плавкой вставкой основан на тепловом действии электрического тока, протекающего по проводнику.

Пакетные выключатели и переключатели предназначены для нечастых выключений (до 50 раз в час). В схемах станков они используются для пуска и реверса двигателей переключения схемы соединений обмоток двигателя со «звезды» на «треугольник», а также для переключений в цепях управления. Для одновременного переключения большого количества цепей применяют барабанные переключатели-контроллеры.

Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий, а также для не слишком частых коммутаций электрических цепей. Автоматы обладают большой универсальностью, так как в зависимости от исполнения могут выполнять функции рубильников, выключателей, тепловых реле, реле максимального тока и минимального напряжения.

Весь комплект конгакторной аппаратуры, состоящий из одного (у нереверсивных магнитных пускателей) или двух (у реверсивных) контакторов и тепловых реле, называют магнитным пускателем.

Реле наряду с командоаппаратами составляют наиболее многочисленную группу электрических аппаратов, применяемых для управления электроприводами металлорежущих станков. Реле делятся на следующие группы: электромагнитные, магнитоэлектрические, поляризованные, магнитные и полупроводниковые, т. е. использующие нелинейные характеристики и свойства магнитных материалов и полупроводников.

В зависимости от параметра срабатывания различают реле напряжения, тока, мощности, частоты и т. п. По роду тока имеются две группы: реле постоянного тока и переменного тока, по принципу воздействия на управляющую цепь различают контактные и бесконтактные реле. Первые своими контактами коммутируют цепь, вторые при срабатывании резко изменяют свое сопротивление, включенное в цепь управления. До тех пор пока контактное реле не сработает, его сопротивление очень велико и ток в цепи управления не протекает. При срабатывании бесконтактного реле его сопротивление резко падает и ток в цепи управления изменяется скачком.

Рис. 1. Схема включения электродвигателя контактором

Для обеспечения выдержки между двумя перемещениями и для управления временем «выхаживания» применяют реле времени. Конструктивно реле времени делятся на реле с электромагнитным замедлителем, реле с механическими и пневматическими замедлителями и электронные реле времени.

Электронные реле времени применяют там, где необходимы малые габаритные размеры и высокая износоустойчивость. Недостатком их является малый срок службы ламп из-за их старения, что уменьшает надежность и увеличивает погрешность реле. Более долговечными являются транзисторные реле времени.

Индукционные реле контроля скорости предназначены для работы в схемах торможения противовключением короткозамкнутых асинхронных двигателей.

Тепловые реле предназначены для защиты электродвигателей постоянного и переменного тока. Срабатывание тепловых реле определяется не мгновенной величиной тока, а количеством тепла, полученного чувствительным элементом реле при прохождении тока по нагревателю. Время срабатывания таких реле лежит в пределах от нескольких секунд до нескольких минут.

Командоаппараты, применяемые в электросхемах станков, предназначены для переключений в цепях управления, а также для включения небольших электродвигателей и электромагнитов. К ним относятся кнопки управления и путевые выключатели.

Кнопки предназначены для дистанционного включения и отключения контакторов. Их делят на однопостовые (однокнопочные) и многопостовые (многокнопочные). По числу коммутирующих цепей кнопки могут быть одноцепными и многоцепными. Кнопочные элементы весьма разнообразны по форме.

Путевые выключатели применяют в схемах управления станков для изменения или ограничения направления движения рабочих органов станка в определенных точках пути. Это достигается воздействием упоров, расположенных на подвижных органах станка, на контактную систему выключателя. Переключение контактов путевых выключателей в цепях управления вызывает останов, изменение величины подачи или реверс подвижных органов станка. Если путевые выключатели установлены в конце пути, их называют конечными. Различают путевые выключатели прямого и мгновенного действия.

В шлифовальных станках применяют в основном путевые выключатели мгновенного действия, обеспечивающие повышенную точность работы. Микропереключатели МП-110 с мгновенным переключением контактов, не зависящим от скорости перемещения управляющего упора, выпускаются в открытом пыленепроницаемом и фланцевом исполнении. У них раздельный замыкающий и размыкающий контакты с подвижным контактным мостиком, обеспечивающим двойной разрыв цепи. Нормально закрытый контакт выключателя размыкается до замыкания нормально открытого контакта как при прямом, так и при обратном ходе штока выключателя.

На станках применяют также бесконтактные выключатели, представляющие собой электронное усилительное устройство с датчиком, реагирующим на специально подводимый металлический предмет (упор, якорь, лепесток и др.).

Элементы и устройства программного управления. За последние годы получили распространение системы автоматического управления приводами шлифовальных станков, работающие по заранее заданной программе. Программа может быть задана различным образом.

В станках с цикловым управлением программа задается на штекерных панелях или с помощью путевых выключателей, переставных кулачков, многопозиционных барабанов. В этих станках размеры контролируются микровыключателями, по расставленным в необходимых точках пути упорам, закрепленным на подвижных органах станка. Такая схема применяется на шлифовальных станках, предназначенных для шлифования ступенчатых валов, профильных поверхностей, для обеспечения перемещений детали по заданной программе.

В станках с числовым программным управлением (ЧПУ) применен целый комплекс мероприятий от записи программы до получения готовой детали. Сущность ЧПУ заключается в том, что величина перемещений рабочих органов станка определяется числами, которые фиксируются на программоносителе и вводятся в систему управления станком. Одновременно на программоносителе в определенной последовательности наносят числа, дающие команды на начало обработки, цикл работы станка, правку круга, окончание обработки. В качестве программоносителя используют перфокарту (перфоленту) и магнитную ленту, цифровые счетчики и различные ключевые устройства. На шлифовальных станках наибольшее применение получили однокоординатные системы, применяются также двух- и трехкоординатные системы.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум