Схема управления автоматическими коробками скоростей металлорежущих станков

 

Изобретение относится к автоматическому управлению металлорежущими станками, и является усовершенствованием изобретения по а.с. № 824127. Изобретение позволяет повысить надежность работы.- Предположим , что замыкается контакт 49 пуль-. та 2 управления,и напряжение источника питания поступает на управляющий i электрод микротиристора 31 открывая его. При этом загорается индикаторная лампа 40 и на табло появляется дафровое изображение выбранной скорости вращения.Установкой переключателя 66 выбирается направле-. ние вращения. В момент подачи напряжения в цепь питания одновибратора 4 задержки происходит заряд конденсатора 72. При этом транзистор 68 открывается , включая реле 67, которое размыкает цепь питания обмоток реле 64 и 65 прямого и обратного вращений . По окончании заряда конденсатора 72 транзистор 68 закрьшается отрицательным потенциалом на его базе, реле 67 обесточивается, включается реле 64 или 65, щунтируя своим первьгм замыкающим контактом RC-цепочку одновибратора задержки, на базу транзистора 68 вновь подается пол озкительный потенциал, транзистор 68 открывается,включая реле 67.Включаясь,реле 64 или 65 через диоды 24 и 30 (для прямого вращения ) или 25 и 30 (для обратг ого вращения подает напряжение на управляющие электроды тиристоров 17 и 23 (для прямого вращения или 18 и 23 (для обратного вращения). Тиристоf «J // § сл с: to Од о QD N0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 05 В I1/Ql и

1р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рие 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (61) 824127 (21) 3843971/24-24 (22) 17.01.85 (46) 30 ° 09.86. Бюл. Ф 36 (72) К.С.Грищук и В.Ф.Заруцкая (53) 621.531.767 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .Ф 824127, кл, G 05 В 11/01, 1979. (54) СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОИАТИЧЕСКЕМ КОРОБКАМИ СКОРОСТЕЙ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению металлорежущими станками.и является усовершенствованием изобретения по а.с.

Ф 824127. Изобретение позволяет по- . высить надежность работы: Предположим, что замыкается контакт 49 пуль-! та 2 управления,и напряжение источника питания поступает на управляющий электрод микротиристора 311 открывая его ° При этом загорается индикаторная лампа 40 и на табло появляется цифровое изображение выбранной скорости вращения. установкой пе. реключателя 66 выбирается направле-. ние вращения. В момент подачи напря-! жения в цепь питания одновибратора 4 задержки происходит заряд конденсатора 72. При этом транзистор 68 открывается, включая реле 67, которое размыкает цепь питания обмоток реле 64 и 65 прямого и обратного вращений. По окончании заряда конденсатора 72 транзистор 68 закрывается

ÄÄSUÄÄ 1260914 А 2 отрицательным потенциалом на его базе, реле 67 обесточивается, включается реле 64 или 65, шунтируя своим первым замыкающим контактом

8С-цепочку одновибратора задержки, на базу транзистора 68 вновь подается положительный потенциал, транзистор 68 открывается, включая реле

67.Включаясь, реле 64 или 65 через длоды 24 и 30 (для прямого вращения) или 25 и 30 (для обратйого вращения) подает напряжение на управляющие электроды тиристоров 17 и 23 (для прямого вращения) или 18 и 23 (для обратного вращения) ° Тиристоb 4 3

1260914

Pba открываются и включают электромагнитные муфты 10 и 16 (при прямом вращении) или 11 и 16 (при обратном вращении). Выходной вал вращается на первой ступени скорости. Аналогично при замыкании следующего контакта, например 50, пульта 2 управ— ления, включаются электромагнитные муфты 10 и 15 (для прямого вращения) или 11 и 16 (для обратного

Изобретение относи ся к автоматическому управлению металлорежу-.щими станками.

Цель изобретения — повышение надежности работы. 5

На фиг. 1 представлена функциональная схема управления автоматической коробкой скоростей; на фиг.2 — элект рическая схема управления автоматической коробкой скоростей; на фиг.3графики зависимости вращающих моментов электромагнитных муфт автоматической коробки скоростей M =

f(t) при реверсировании ее выходного вала во взаимосвязи с временем пере-!5 ключения исполнительного элемента прямого или обратного вращения узла реверсирования; на фиг . 4 — те же зависимости, после введения одновибратора задержки °

На фиг.3 и 4 обозначено: М, момент переключения муфт; М,> — остаточный вращающий момент; t., — интервал времени от подачи напряжения в муфту до начала нарастания вращающегося момента; t, „- время спадания передаваемого момента до уровня 107 от М > при мгновенном разрыве тока; t ц — время нарастания о,я вращающегося момента до уровня О, 9 М, отсч:|танное от интервалами,;, — время ЗО задержки между переключением муфт! — Ъ. в р емя п ер е ключ ения муфт .

Схема управления содержит пусковое устройство 1, контактный пульт

2 управления, узел 3 реверсирования, одновибратор 4 задержки, диодный распределитель 5,блок 6 коммутации, автоматическую коробку 7 скоростей, электродвигатель 8,шпиндельную бабку 9.

Злектрическая схема управления 40 содержит электромагнитные муфты 10.16, силовые тиристоры 17-23, диоды вращения) . Выходной вал вращается на второй стугени при прямом направлении вращения и на первой ступени скорости при обратном направлении вращения и т.д. Введение одновибратора задержки позволяет создать паузу между отключением муфт прямой и включением муфт обратной скоростей вращения выходного вала автомати ческой коробки скоростей. 4 ил.

24- 30, микротиристоры 31-39, индикаторные лампы 40-48, переключающие контакты 49-57, одновибратор 58 переключения, реле 59 одновибратора с контактом 59,, согласующий резистор 60, три группы разделительных диодов 61-63 обратной скорости, реле

64 прямой скорости вращения с контактами 64,,...,64„,, реле 65 обратной скорости вращения с контактами 65,,...,655, переключатель 66 направления вращения, реле 67 с контактом 67,, одновибратор 68 задержки, резисторы 69-71, конденсатор 72.

Одновибратор 68 задержки состоит из транзистора, в коллекторную цепь которого включено реле 67, резисторов 69-71 и конденсатора 72, величина емкости которого определяет паузу между отключением муфт прямого вращения и включением муфт обратного: вращения выходного вала автоматической коробки скоростей, Схема управления работает следующим образом.

При срабатывании пускового устройства подаются сигналы на контактный пульт 2 управления, узел 3 реверсирования и одновибратор 4 задержки. Одновибратор 4 задержки формирует выдержку времени,по истечении которой включается узел 3 реверсирования. Сигналы от пульта 2 и узла 3 по— ступают на диодный распределитель 5, который, включаясь, отрабатывает сигнал на избирательное включение силовых тиристоров блока 6 коммутации.

Сигнал из блока 6 коммутации поступает в автоматическую коробку 7 скоростей, представляющую собой

12-ти ступенчатую трехваловую коробку, в которой переключение скорос1260914 тей выходного вала осуществляется по .— редством включения многодисковых электромагнитных муфт в соответствии с полученными сигналами от блока 6.Движение на входной вал коробки передается от 5 электродвигателей 8,движение от выходного вала — на шпиндельную 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, l:4, 1:16.

Предположим, что при замыкании любого из контактов пульта управления, например 49, напряжение источника питания через согласующий резистор 60 поступает на управляющий электрод микротиристора 31-, переводя его в проводящее состояние.

Микротиристор 31 открывается, замы25 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 разделитель-35 ных диодов 61 — на контакт 65> реле

65 обратной скорости вращения. Далее установкой переключателя 66 выбирается направление вращения. В этот момент времени состояние одновибрато-IO ра 68 задержки слецующее. В момент подачи напряжения в цепь питания обмоток реле 64 „ 65 и транзистора одновибратора 68 задержки происходит заряд конденсатора 72. При этом по- 45 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 цепи

1 катушек 64 и 65. В момент установки 55 переключателя 66 в одно иэ рабочих положений, включается реле 64 .или 65 и своим замыкающим контактом

64 или 65 шунтирует контакт реле

67. Одновременно с этим, другим замыкающим контактом 64 или 65 реле

64 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 10 и 1 5 для прямого вращения или 11 и 16 для обратного вращения, приводя выходной вал коробки скоростей во вращение. При прямом направлении вращения — на второй ступени,при обратном направлении врашенияна первой ступени скорости.

При воздействии на контакт 51 и выборе прямого направления вращения, 1260914

Наименование!!вправление вращения

Включаемые элементы выходного вала автоматической коробки скоростей

1 2

Частота вращения выходного вала автоматической коробки скоростей

Прямое

Обратное

Прямое

Обратное

Включаемые реле узла .реверснрования

65

Включаемые элементы

Переключающие контакты

Прямое

Обратное пульта управления

Иикротирнсторы

Прямое

Обратное

Прямое

Сигнальные лампы

Обратное

Прямое

1О;16 1О;14

lO;l5

Включаемые муфты

l1 16

Обратное

11;!5

11;14 вращенье 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. 10

При воздействии на контакты 55-57 прямое вращение осуществляется на седьмой, восьмой и девятой ступенях, а обратное вращение — только на третьей ступени скорости вращения выходного 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 силовых тиристоров, последние закрываются, отключая электромагнитные муфты первой ступени скорости пряГруппа .днодного распределителя, Примое в котором один Н3 диодов включается в прямом направлении

Обратное

Время паузы между отключением муфт прямой и включением муфт обрат- H ной скоростей вращения выходного; вала автоматической коробки скоростей определяет величина емкости кон-! мого вращения. !1дновременно с этим реле 64 размыкает свой контакт 64

2 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, реле 67 отключается, замкнув своим контактом 67 цепь питания обмотки

1 реле 65. Реле 65 включается и своими замыкающими контактами 65

65 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

3 4 5 6 7 8 9

64 64 64 64 64 64 64 64 64

49 50 51 52 53 54 55 56 57

31 32 33 34 35 36 37 38 39

40 41 42 43 И 45 46 47 48

13!16 13;!5 13;14

12716 l2;!5 12;14

24 30 24!28 27;30, 27;29 28;27

24 29 26!30 26 9 26128

25 30 25 2 25 28 денсатора 72 одновибратора 68 задержки. Одновременно реле 65 своим заьыка10щим контактом 65 вновь шунтирует цепь конденсатора 72 одновибратора 68. Транзистор вновь открыва-

7 12609 ется, включая реле 67. Однако размы- кание контакта 67, не приводит к отключению реле 65, так как контакт

67, зашунтирован контактом 65„ реле 65. 5

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает плавное переключение кинематических звеньев автоматической коробки скоростей при реверсировании ее выходного вала, что по- >0 вышает надежность и долговечность ее работы ипредохраняет электромагнитные муфты от преждевременного износа.

14 замыкающих контактов реле прямого и обратного вращения и ЙС вЂ цепоч из конденсатора и третьего резистора, соединена с положительной шиной источника питания, а в узел реверсирования введена цепочка, состоящая из параллельно включенных вторых замыкающих контактов реле прямого и обратного вращения и размыкающего контакта реле одно— вибратора задержки и подключенная одним выводом к подвижному контакту переключателя реверса, а другим выводом — к отрицательной шине источника питания, с положительной шиной которого через обмотки реле прямого и обратного вращения соеди-. нены неподвижные контакты переключателя реверса.

Формула изобретения

Схема управления автоматическими коробками скоростей металлорежущих станков по авт.св.Ф 824!27, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с

20 целью повышения надежности работы, она содержит одновибратор задержки, состоящий из транзистора, конденсатора реле и трех резисторов, эмитУ

25 тер транзистора соединен непосредственно а база транзистора через

У первый резистор соединена с отрицательной шиной источника питания, к положительной шине которого через обмотку реле подключены коллектор транзистора, база транзистора через второй резистор и цепь, состоящую из параллельно соединенных первых

1 26091 4

Нп

М08 д

Ю

ОЯМ

РЬ

Н08

Составитель А. Исправников а

Редактор И. Касарда Техред А. Кравчук Корректор Л.Патай

Подписное

Заказ 5230/48 Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4