Способ определения усилия прижима короснимателей роторного стволообрабатывающего станка

п ц 67043 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к ав (22) Заявлено 07,07,77 (2 ид-ву 1) М.К 1) 2504639 29-1 с присо ением заяв сударствеииый ком ит 3) Приоритет 3) УДК 634.0.3оллетень24 43) Опубликов о 30.06.79,ло делам изобретеи открытий публикования описания 30.06.79 45) Да 72) Автор изобретени В. А, Алексеев арийский политехнический институт им, М. Горьког1) Заявител 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ ПРИЖИМ КОРОСНИМАТЕЛЕЙ РОТОРНОГО СТВОЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО СТАНКАроцессе окоркиоды параметрь ких пределах, не может обес систем автоь чими органами древесины могут изто сущестечить треатического станков. Поскольку в пдаже одной порменяться в шировующий способбуемой точностиуправления рабо Изобретение относится к леснои и деревообрабатывающей промышленности, преимущественно к роторным окорочным станкам, и может быть использовано в системах автоматического регулирования усилий прижима короснимателсй как для получения сигнала, пропорционального усилию прижима, так и для получения сигнала по отклонению усилия прижима от заданного значения.Известен способ получения сигнала, пропорционального моменту вращения асинхронного двигателя, по скорости вращения его вала 1, Известный способ не обеспечивает требуемой точности систем автоматического регулирования усилий прижима рабочих органов роторного окорочного станка.Известен также способ определения усилия прижима короснимателей роторного стволообрабатывающего станка с имеющим упругий элемент натяжным шкивом, включающий измерение скорости ротора станка 2 Цель изобретения - повышение точности определения усилия прижима короснимателей роторного стволообрабатывающего станка.Это достигается тем, что одновременно сизмерением скорости вращения ротора станка измеряют скорость вращения натяжного шкива, сравнивают скорости вращения ротора и натяжного шкива, а разность скоростей интегрируют по времени и компенсируют погрешности, обусловленные наличием упругого элемента натяжного шкива.На фиг. 1 изображена расчетная схема 1 элементов системы станок - окоряемоебревно, характеризующих величину растяжения упругого элемента; на фиг. 2 представлена структурная функциональная схема устройства определения усилия прижима короснимателей роторного стволообрабатывающего станка; на фиг. 3 - принципиальная схема этого устройства,Способ осуществляется следующим образом.Ротор 1 станка и натяжной шкив 2 с помощью гибких передач 3 и 4, имеющих одинаковое передаточное отношение, связаны с датчиками угловых скоростей вращения (тахогенераторами 5), имеющими З 0 идентичные характеристики.Сигналы, пропорциональные скоростям вращения ротора 1 станка и натяжного шкива 2, с выходов тахогенераторов 5 поступают на сравнивающее устройство (тахометрическую схему) б, где происходит 5 выделение сИгнала сс (1), пропорционального разности скоростей вращения ротора 1 и натяжного шкива 2:с- КсКтгф 1 ( где Ло - разность скоростей вращения ротора и натяжного шкива;К, - коэффициент передачи сравнивающего устройства;К - коэффициент передачи датчиков 15угловой скорости.С выхода сравнивающего устройства (тахометрической схемы) 6 сигнал поступает на усилитель 7, с помощью которого осуществляется усилие сигнала и реализуется соотношениеу Р): КуКс Ктгс 1 ( ) где Уу(1) - сигнал с выхода усилителя;Ку - коэффициент передачи усилителя.С выхода усилителя 7 сигнал подается на интегрирующее устройство 8, в котором производится интегрирование его по времени: 30.35 где Р - сигнал с выхода интегрирующегоустройства;К - коэффициент передачи интегрирующего устройства;(рр - угол поворота ротора станка за 40время 1 (см. фиг. 1);(рш - угол поворота натяжного шкиваза время 1.В свою очередь9 р - 9 ш = 9 + 9 а+ 9 (4) 45 где (р - угол поворота ротора относительнонатяжного шкива, определяющийрастяжение упругого элемента 5;р, - угол поворота ротора относительно натяжного шкива, обусловленный отклонением диаметра бревна от максимально допускаемогостанка;Чъ - угол поворота ротора относительно натяжного шкива, обусловленный начальной длиной упругогоэлемента.Для осуществления компенсации составЛЯЮЩЕй К,КуКсКтгР,+(Рг) С ВЫХОДа ИН- тегрирующего устройства 8 сигнал подается на вход компенсационного устройства 9. На другой вход компенсационного устройства 9 подается сигнал КиКуКсКтг(а с датчика 10 отклонения диаметра бревна от 55максимального значения, допускаемого станком, Непосредственно в компенсационное устройство вводится величина КцКуКсКтг(рз, котоРаЯ Въчитается из сигнала выхода интегрирующего устройства 8. Из этого же сигнала вычитается величина КиКуКсКтг(Рс с учетом ее знака. Таким Образом, на выходе компенсационного устройства получают сигнал, пропорциональный углу растяжения упругого элемента устройства прижима короснимателей станка.Величина усилия Р, создаваемого растяжением упругого элемента 5 (фиг. 1)Р=К, 5(о) (6) 5= 2 йсоз тз 1 п/2,где К,=1 да - коэффициент жесткости упругого элемента;а - угол наклона механическойхарактеристики упругого элемента;Я - радиус окружности точеккрепления упругих элементовна натяжном шкиве;у - угол, характеризующий величину растяжения упругогоэлемента.Поскольку у=р) и пределы изменения р и (р известны и ограничены, то функциональная зависимостьР = К,2 Ясоз; з 1 п(2(9) реализуется с помощью функционального преобразователя. С выхода компенсационного устройства 9 сигнал поступает на вход функционального преобразователя (профильного потенциометра) 11, При этом выходной сигнал профильного потенциометра 11 пропорционален усилию прижима короснимателей станка;живых (1) = КфКв 2 Я соз ( 81 п р/2 = Кф Р (1), (8) где Кф - коэффициент передачи функционального преобразователя.Для получения сигнала по отклонению усилия прижима короснимателя от заданного значения профильный потенциометр 11 включает измерительную схему 12 системы автоматического управления рабочими органами станка, в которой производится сравнение сигнала (8) с заданным значением и выделение сигнала, пропорционального отклонению усилия прижима от заданного значения:ЛсР) =- КсКфРЯ,где Кс - коэффициент передачи измерительной схемы;ЛР(1) - отклонение усилия прижима отзаданного значения.Таким образом, при необходимости получения сигнала по усилию прижима короснимателей станка, его снимают с выхода профильного потенциометра 11, при необ ходимости получения сигнала по отклонению усилия прижима короснимателей станка от заданного значения сигнал снимают с выхода измерительной схемы 12.Выделение сигнала (формула 1) обеспечивается встречным включением тахогенераторов 5. Сигнал снимается с выходной диагонали моста. Поскольку напряжения тахогенераторов 5 пропорциональны скоростям вращения ротора 1 и натяжного шкива 2, то полярность и фаза выходного сигнала схемы 6 определяются соотношением скоростей вращения ротора 1 и натяжного шкива 2,Сигнал с выхода схемы 6 поступает иа вход усилителя 7, в котором происходит усиление его по напряжению и по мощности, К выходу усилителя 7 подключается обмотка управления реверсивного электродвигателя с редуктором, выполняющего функцию интегрирующего устройства 8. При выходной координате - напряжении (формула 2), снимаемом с выхода усилителя 7, выходной координатной интегрирующего устройства 8 будет угол поворота выходного вала редуктора, опредсляемый выражением (формула 3), Выходной вал редуктора интегрирующего устройства 8 жестко связан с ротором сельсина-датчика компенсационного устройства 9, представленного системой синхронной передачи, состоящей из сельсина-датчика, дифференциального сельсина и сельсина-приемника. Ротор сельсина-датчика электрически связан со статором сельсина-дифференциала, Ротор сельсина-дифференциала электрически связан с ротором сельсина-приемника и жестко механической связью - с валом выходного устройства датчика 10 отклонения диаметра окоряемого брсвпа от максимального значения, допускаемого роторным окорочным станком. Для исключения погрешности, обусловленной начальной длиной упругого элемента 5 О, ротор сельсинадифференциала поворачивают на угол КИЙК,К. относительно нулевого положения до соединения механической связью с датчиком 10. В соответствии с принципом работы системы синхронной передачи с дифференциальным сельсином угол поворота ротора сельсина-приемника б определяется алгебраической суммой углов пово 6704356рота ротора ссльсина-датчика (формула 3) п ротора сельсина-дифференциала. В нашем случае, на выходе системы синхронной передачи получается сигнал в виде угла по 5 ворота ротора сельсина-приемника, определяемый выражением б = ср/2.Вал сельсина-приемника жестко связанс движком п 11 офпльпого потснциометра 11, реализующего зависимость К 2 Рсозув 1 пср/2,10 Входной величиной профильного потенцпометра 11 служит угол поворота движка, выходной - напряжение, снимаемое с потенциометра (формула 8) пропорциональное усилию прижима короснимателей15 станка.Для получения сигнала, пропорционального отклонению усилия прижима короснимателей от заданного значения, профильный потенциометр 11 включается в плечо 20 мостовой измерительной схемы 12 системыавтоматического управления. На фиг. 3 связь движка профильного потенциометра измерительной схемы 12 с ротором сельсина-присмника компенсационного устройства 25 9 показана штрих-пунктиром. Сигнал с выхода измерительной схемы 12 определяется выражением (формула 9).Формул а изобретения30Способ определения усилия прижима короснимателей роторного стволообрабатывающего станка с имеющим упругий элемент натяжным шкивом, включающий из 35 мерение скорости вращения ротора станка,отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, одновременно с измерением скорости вращения ротора станка измеряют скорость вращения на 10 тяжного шкива, сравнивают скорости вращения ротора и натяжного шкива, а разность скоростей интегрируют по времени и компенсируют погрепьности, обусловленные наличием упругого элемента натяжного 45 шкива.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сиротин А. А, Автоматическое управление электроприводами. М., Энергия, 1969, с. 339 - 340.2, Авторское свидетельство СССРХо 335096, кл. В 271. 1/00, 1970.670435 ЦНИИПИ НПО Поиск Заказ 1317/3 Изд.418 Тираж 591 ПодписиСапунова,погр афин