Способ переключения скоростеймногоступенчатых зубчатых передач
Союз Соаетскик
Социалистических
Республик
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
< о800467 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (51)М. Кл з
Р 16 Н 5/80 (22) Заявлено 26. 04.79 p1) 2757993/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Государствеииый комитет
СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.833 (088.8) Опубликовано 300181. Бюллетень Н9 4
Дата опубликования описания 30.0181 (72) Авторы изобретения
М. В. Гранков и В. И. Кушнарев
i "
",ц.-:..Ростовский-на-Дону институт сельхозмашинодтщзениЙ "" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ CKOPOCTEA МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ
ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым пе— редачам.
Известен способ переключения скоростей многоступенчатых зубчатых передач, содержащих связанные с ведомым элементом с помощью электромагнитных муфт ступени, заключающийся в том, что. подачу команд управления на муфты осуществляют одновременно с моментом, переключения заданных скоростей fЦ
Недостатком данного способа является перегрузка двигателя из-за одновременной работы муфт, а также удары в передаче и потери скорости ведомого элемента. Цель Изобретения — уменьшение нагрузки на двигатель при переключении . скоростей, снижение ударов и потери 2О скорости ведомого элемента, Указанная цель достигается тем, что включаемую муфту с момента подачи команды управления переводят в ждущий режим питания и полностью включают ее при появлении ожидаемого 3-5% снижения скорости ведомого элемента.
Кроме того, интенсивность процесса полного включения муфты автомати- ЗО чески увеличивают при увеличении приложенной к ведомому элементу нагрузки.
На фиг. 1 приведены динамические характеристики электромагнитных муфт, переключаемых по одной команде управления; на. фиг. 2 — характеристика переходного процесса по скорости ведомого элемента.
Способ реализуется следующим образом.
По данному способу переключения скоростей в зубчатой передаче выделяют выключаемую муфту, которую отключают одновременно с моментом переключения заданных скоростей, после чего характеристика спада ее момента.М зависит только от конструк1 тивных параметров муфты и включаемую муфты, с характеристикой M2, которую включают одновременно с моментом переключения заданных скоростей на неполный момент 0,1-0,3 от номинального, при котором якорь муфты предварительно подтянут, что создает воэможность ее ускоренного включения при поступлении команды управления от датчика, контролирующего скорость ведомого элемента. В этом заключается ждущий режим питания муфты.
800467
При переключении скорости в зубчатой передаче на муфты, связанные с ведомым элементом, подают команду управления к, по которой выключаемую муфту отключают от источника питания, а включаемую муфту включают на неполное напряжение, которым якорь муфты выводят из крайнего положения и . подтягивают ближе к электромагниту.
При таком управлении момент выключаемой муфты снижается, а включаемая муфта создает небольшую, порядка
0,1-0,3 от номинального момента, дополнительную нагрузку на выключаемую муфту, расцепление которой наступает в точке времени е (фиг. 1).
C этой точки времени исходная ско- 5 рость ведомого элемента М под действием момента сопротивления Мс начинает падать.
Падение скорости ACE< характеризует состояние, при котором переклю- Щ чаемые муфты не могут преодолеть момента сопротивления, и служит сигналом для полного включения. включаемой муфты в точке 1. Увеличение момента включаемой муфты замедляет падение скорости ь<д2, которое прекращается в точке t>, когда .сумма моментов переключаемых муфт становится больше момента сопротивления ведомого элемента. На участке t - t> скорость ведомого элемента не изменяется до точки времени t, в которой момент включаемой муфтй увеличивается настолько, что преодолевает момент сопротивления ведомого элемента и выключаемой муфты. В точке t начинает- З
3 ся разгон ведомого элемента.
После восстановления скорости ведомого элемента до исходного ее состояния в точке t> переходный процесс по скорости в основном определяется ф) соотношением вращающего момента включаемой муфты, момента сопротивления и момента инерции ведомого элемента и протекает в обычном порядке.
При переключении скоростей с верх- ней ступени 4)> на нижнюю .<3. фазы пере ходного процесса по скорости от точки
1 до точки 2, обеспечиваемые данным способом управления, протекают в аналогичной последовательности и заканчиваются восстановлением скорости вецоглого элемента в точке 2.
При осуществлении способа контролирование скорости ведомого элемента 043<, допускают в пределах 3-5В от изменения скорости между ступенями д — <, а для уменьшения дополнительного падения скорости A(d и сок2 ращения времени t — t > применяют форсирование процесса включения муфты. 49
Преимущество способа заключается в том, что он упрощает систему управления муфтами. Работа системы управления не зависит от последовательности переключения муфты в передаче.
Способ исключает необходимость расчета или экспериментальнот о подбора пауз между командами на переключение муфт, создающими для муфт и передачи оптимальные условия работы.
Устраняется необходимость согласования длительности пауз с моментом сопротивления на ведомом элементе.
Устраняется влияние фактора случайности сочетания динамических ха— рактеристик муфт и нагрузки на качество регулируемого процесса(переходного процесса по скорости ведомого элемента).
Гарантируется выполнение перехода по скорости с заданным качеством, т.е. с падением скорости, не превышающим допустимого предела, что значительно уменьшает возможность возникновения удара.
Данный способ переключения скоростей многоступенчатых передач уменьшает нагрузку на двигатель, увеличивает долговечность привода и инструмента, улучшает качество поверхности обрабатываемых на станке деталей.
Описанный способ может быть внедрен в станках с ЧПУ на основе привода, состоящего из асинхронного двигателя переменного тока или двигателя постоянного тока и коробки скоростей с электромагнитными муфтами.
Способ также может найти применение при управлении порошковыми и гидравлическими муфтами.
Формула изобретения
1. Способ переключения скоростей многоступенчатых зубчатых передач, содержащих связанные с ведомым элементом с помощью электромагнитных муфт ступени, заключающийся в том, что подачу команд управления на муфты осуществляют одновременно с моментом переключения заданных скоростей, отличающийся тем, что, с целью уменьшения при переключении муфт нагрузки на двигатель, удара и потери скорости ведомого элемента, включаемую муфту с момента подачи команды управления переводят в ждущий режим питания и полностью включают ее при появлении ожидаемого 3-5Ъ снижения скорости ведомого элемента.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что интенсивность процесса полного включения муфты автоматически увеличивают при увеличении приложенной к ведомому элементу нагрузки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Ильичев, Д. Д. и др..Электроприводы с полупроводниковым управлением."Системы с электромагнитными муфтами". И-.Л., "Энергия", 1965, с. 28-29(прототип).
800467
tfc
Ннп
tr (Оие. 2
Составитель A. Матвеев
Редактор A. Мотыль Тех едМ. Табакович Ко екто И. Муска
Эаказ 10366/39 Тираж 1017 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва . Ж-35, Ра ская наб. д. 4 5
Филиал ППП Пате т, г. Ужгород, ул. Проектная, 4