Схема управления автоматическими коробками скоростей металлорежущих станков

1260914 Ф открываются и включают электромагнитные муфты 1 О и 16 (при прямомвращении) или 11 и 16 (при обратномвращении). Выходной вал вращаетсяна первой ступени скорости. Аналогично при замыкании следующего контакта, например 50, пульта 2 управления, включаются электромагнитныемуФты 10 и 15 (для прямого вращения) или 11 и 16 (для обратного Изобретение относится к автоматическому управлению металлорежу- щими станками.Цель изобретения - повышение надежности работы. 5На Фиг.1 представлена Функциональная схема управления автоматическойкоробкой скоростей; на Фиг,2 - электрическая схема управления автоматической коробкой скоростей; на Фиг.З- Ографики зависимости вращающих моментов электромагнитных муфт автоматической коробки скоростей М =Г(1) при реверсировании ее выходного вала во взаимосвязи с временемпере ключения исполнительного элемента прямого или обратного вращения узла реверсирования;на фиг.4 - теже зависимости,после введения одновибратора задержки.На Фиг.З и 4 обозначено: 11,момент переключения муфт; М, - остаточный вращающий момент; 1, - интервал времени от подачи напряжения в муфту до начала нарастаниявращающегося момента; 1 ь - времяспадания передаваемого момента доуровня 107 от Мпри мгновенном разрыве тока; 1 з - время нарастанияо,звращающегося момента до уровня О, 9 М,отсч:танное от интервалами,; , - время З 0задержки между переключением муфтвремя переключения муфт.Схема управления содержит пусковое устройство 1, контактный пульт2 управления, узел 3 реверсирования, З 5одновибратор 4 задержки, диодныйраспределитель 5,блок 6 коммутации, автоматическую коробку 7 скоростей, электродвигатель 8,шпиндельную бабку 9.Злектрическая схема управления 40содержит электромагнитные муфты 1016, силовые тиристоры 17-23, диоды вращения) . Выходной вал вращаетсяна второй стугени при прямом направлении вращения и на первой ступенискорости при обратном направлениивращения и т.д. Введение одновибратора задержки позволяет создатьпаузу между отключением муфт прямойи включением муфт обратной скоростейвращения выходного вала автоматической коробки скоростей. 4 ил. 224- 30, микротиристоры 31-39, индикаторные лампы 40-48,переключающие контакты 49-57, одновибратор 58переключения, реле 59 одновибраторас контактом 59 согласующий резистор 60, три группы разделительныхдиодов 61-63 обратной скорости, реле64 прямой скорости вращения с контактами 64,64 реле 65 обратной скорости вращения с контактами 65,655, переключатель 66направления вращения, реле 67 с контактом 67, одновибратор 68 задержки, резисторы 69-71, конденсатор 72.Одновибратор 68 задержки состоитиз транзистора, в коллекторную цепькоторого включено реле 67, резисторов 69-71 и конденсатора 72, величина емкости которого определяет паузумежду отключением муфт прямого вращения и включением муфт обратного:вращенжя выходного вала автоматической коробки скоростей,Схема управления работает следующим образом,При срабатывании пускового устройстваподаются сигналы на контактный пульт 2 управления, узел 3реверсирования и одновибратор 4 задержки, Одновибратор 4 задержки формирует выдержку времени,по истечениикоторой включается узел 3 реверсирования. Сигналы от пульта 2 и узла 3 по -ступают на диодный распределитель 5,который, включаясь, отрабатывает сигнал на избирательное включение силовыхтиристоров блока 6 коммутации.Сигнал из блока 6 коммутации поступает в автоматическую коробку 7скоростей, представляющую собой12-ти ступенчатую трехваловую коробку, в которой переключение скорос 1260914тей выходного вала осуществляется по редством включениямногодисковых электромагнитных муфт в соответствии с полученными сигналами от блока 6.Движение на входной вал коробки передается от 5 электродвигателей 8,движение от выходного вала - нашпиндельную бабку 9.На выходном валу автоматической коробки скоростей можно получить девять прямых и три обратных скорости вращения. Шпиндельная бабка 9 представляет"собой редуктор, позволяющий получать три диапазона скорости шпинделя со следующим кинематическим соотношением входного числа оборотов к выходному: 1:1, 1:4, 1:16.Предположим, что при замыкании любого из контактов пульта управления, например 49, напряжение источ" ника питания через согласующий резистор 60 поступает на управляющий электрод микротиристора 31, переводя его в проводящее состояние. Микротиристор 31 открывается, замы 25 кая цепь питания индикаторной лампы 40, и на табло появляется цифровое изображение выбранной скорости вращения выходного вала. Контакт 49 может быть отпущен, так как микротиристор 31, находящийся в откры-; том состоянии, запомнил выданную команду, С включением микротиристора 31 напряжение подается также на контакт 64 реле 64 прямой скорости вращения и через один из разделительных диодов 61 - на контакт 65 реле 65 обратной скорости вращения. Далее установкой переключателя 66 выбирается направление вращения. В этот момент времени состояние одновибрато-Ю ра 68 задержки слецующее. В момент подачи напряжения в цепь питания обмоток реле 64 и 65 и транзистора одновибратора 68 задержки происходит заряд конденсатора 72. При этом по ложительным потенциалом, поданным на базу, транзистор открывается,включая реле 67,которое контактом 67 размы кает цепь питания катушек реле 64 и 65.По окончании заряда кондейсатора 50 72 транзистор закрывается отрицательным потенциалом, поданным на его базу, реле 67 обесточивается и замыкает свой контакт 67 в цепи1катушек 64 и 65. В момент установки 55 переключателя 66 в одно иэ рабочих положений, включается реле 64 .или 65 и своим замыкающим контактом 64или 65 шунтирует контакт реле67. Одновременно с этим, другим замыкающим контактом 64 или 65 реле64 или 65 шунтирует конденсатор 72 в цепи одновибратора 68 задержки,в связи с чем на базу транзистора вновь подается положительныйпотенциал,транзистор открывается, включая реле 67.Однако, размыкание контакта 67, в цепи обмоток реле 64 и 65 не приводит к изменению состояния схемы, так как обмотки реле 64 ипи 65 установились на самопитание.Включаясь, реле 64 или 65 через соответствующие диоды 24 и 30 для прямого вращения ини 25 и 30 для обратного вращения подает напряжение на управляющие электроды тиристоров 17 и 23 для обратного вращения или 18 и 23 для обратного вращения. Тиристоры переводятся в проводящее состояние, включая электромагнитные муфты 10 и 16 при прямом вращении или 11 и 16 при обратном вращении. Выходной вал приходит во вращение на первой ступени скорости, как при выборе прямой скорости, так и при выборе обратной скорости вращения.При замыкании следующего контакта, например 50, напряжение источника питания через согласующий резистор 60 поступает на управляющий . электрод микротнристора 32, однако он не включается, так как сначала контакт 50 размыкает цепь одновибратора 58, вызывая процесс заряда конденсатора и включение реле 59, которое на заданное время (10-15 мс) размыкает цель питания микротиристоров 31-39, при этом. снимается ранее выданная команда с микротиристора 31. По окончании переходного процесса в одновибраторе 58 цепь питания тиристоров восстанавливается, микротиристор 32 включается и цикл работы повторяется, так как включаются тиристоры 17 и 22 для прямого вращения ипи 18 и 23 для обратного вращения,а следовательно, включаются электромагнитные муфты 1 О и 15 для прямого вращенияили 11 и 16 для обратного вращения, приводя выходнойвал коробки скоростей во вращение. При прямом направлении вращения - на второй ступени,при обратном направлении вращенияна первой ступени скорости.При воздействии на контакт 51 и выборе прямого направления вращения,1260914 Наименование Направление вращения Включаемые элементы выходного вала автоматической коробки ско- ростей ПрямоеОбратноеПрямоеОбратное 1 2 Включаемые реле узла,реверснрования 65 65 Включаемые эле- менты Переключающиеконтакты ПрямоеОбратное пультауправления Иикротиристоры Прямое Обратное Прямое Ж Сигнальные лампы ОбратноеПрямое О;6 О;4О 15 Включаемые муфты 1116 Обратное 11;5 11;14 вращение выходного вала происходит на третьей ступени скорости, а при выборе обратного вращения - на первой ступени скорости.Аналогично, при воздействии поочередно на контакты 52-54 прямое вращение происходит соответственно на четвертой, пятой и шестой ступенях скорости, а обратное вращение - только на второй ступени скорости. 10При воздействии на контакты 55-57 прямое вращение осуществляется на седьмой,восьмой и девятой ступенях,а обратное вращение - только на третьей ступени скорости вращения рыходного вала 15 автоматической коробки скоростей.Если в процессе работы, например, на первой ступени скорости, необходимо изменить направление вращения выходного вала с прямого 20 на обратное, то для этого переключателем 66 подают сигнал на включение реле 65 обратной скорости вращения. При этом реле 64 отключается, размыкая свои контакты 64 64, в цепях управляющих электродов есиловых тиристоров, последние закрываются, отключая электромагнитные муфты первой ступени скорости пряЧастота вращения выходного вала автоматической коробкискоростей Группы .диодного распределителя, Примоев котором один из диодоввключается в прямом направленииОбратное Время паузы между отключением муфт прямой и включением муфт обрат ной скоростей вращения выходного;вала автоматической коробки скоростей определяет величина емкости конмого вращения. 11 дно 1 зременно с этим реле 64 размыкает свой контакт 642 в цепи базы транзистора одновибратора 68 задерржки. С этого момента времени начинается заряд конденсатора 72, и реле 67 по-прежнему остается включенным на время заряда конденсатора. Независимо от того, что сигнал на включение реле 65 подан включения его не происходит, так как цепь питания обмоток реле 64 и 65 все еще разомкнута контактом 67 реле 67. По окончании заряда конденсатора 72 транзистор одновибратора 68 задержки закрывается, ре" ле 67 отключается, замкнув своим контактом 67 цепь питания обмотки реле 65, Реле 65 включается и своими замыкающими контактами 6565 подает управляющие сигналы на силовые тиристоры.Тиристоры открываются, включая муфты обратной скорости, вы; ходной вал автоматической коробки скоростей приходит в обратное вращение.В таблице представлены сведения о включаемых элементах электрической схемы управления в зависимости от выб - раиной частоты вращения выходного вала автоматической коробки скоростей. 3 4 5 6 7 8 9 64 64 64 64 64 64 64 64 64 49 50 5 52 53 54 55 56 57 31 32 ЗЗ 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 И 45 46 47 48 13116 13;5 13;141216 12;15 12;14 24 ЗО 2428 27;ЗО, 27;29 28127 24 2530 25225 28 денсатора 72 одновибратора 68 задержки, Одновременно реле 65 своимзаВыкаОщим контактом 65 вновь шунтирует цепь конденсатора 72 одновибратора 68. Транзистор вновь открыва12609 ется, включая реле 67, Однако размы- кание контакта 67, не приводит к отключению реле 65, так как контакт 67, зайунтирован контактом 65 реле 65. 5Использование предлагаемого изобретения обеспечивает плавное переключение кинематических звеньев автоматической коробки скоростей при реверсировании ее выходного вала, что по вышает надежность и долговечность ее работы ипредохраняет электромагнитные муфты от преждевременного износа.1 14 замыкающих контактов реле прямогои обратного вращения и ЙС -цепочкииз конденсатора и третьего резистора, соединена с положительнойшиной источника питания, а в узелреверсирования введена цепочка,состоящая из параллельно включенныхвторых замыкающих контактов релепрямого и обратного вращенияи размыкающего контакта реле одновибратора задержки и подключеннаяодним выводом к подвижному контакту переключателя реверса, а другимвыводом - к отрицательной шине источника питания, с положительнойшиной которого через обмотки релепрямого и обратного вращения соеди-.нены неподвижные контакты переключателя реверса. Формула изобретения15 Схема управления автоматическими коробками скоростей металлорежущих станков по авт.св.В 82427, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с20 целью повышения надежности работы, она содержит одновибратор задержки, состоящий из транзистора, конденсатора реле и трех резисторов, эмитУ25 тер транзистора соединен непосредственно а база транзистора черезУ первый резистор соединена с отрицательной шиной источника питания, кположительной шине которого черезобмотку реле подключены коллектортранзистора, база транзистора черезвторой резистор и цепь, состоящуюиз параллельно соединенных первых1 260914 Ю И Р 1 МО Составитель А.ИсправникоРедактор И.Касарда Техред А.Кравчук Корректор Л.Па Заказ 5230/48 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Мос