20102

Приводы, основанные на использовании электрической энергии. Особенности конструкций, область применения

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Притяжение заготовки к зеркалу плиты обуславливается тем что она являясь проводником магнитного потока дает возможность замыкаться этому потоку между полюсами электромагнита. Сила притяжения заготовки зависит от материала габаритов и шероховатости опорной поверхности заготовки а также от характеристики магнитной плиты. При закреплении тонкостенных заготовок величина силы притяжения зависит от толщины заготовки. Это связано с тем что при малой толщине заготовки не весь магнитный поток замыкается через нее а часть его рассеивается в...

Русский

2013-07-25

161 KB

4 чел.

Приводы, основанные на использовании электрической энергии. Особенности конструкций, область применения.

Электромеханический привод.

1- электродвигатель;

2-редуктор червячный (самоторможения);

3- муфта, которая регулирует силу зажима;

4- пружина (регулирует момент на выходном валу);

5-винт-гайка преобразует вращательное движение в поступательное, винт перемещается;

6- тяга;   7-рычаги;    8-кулачки;     9- деталь.

Достоинства: 1) универсальность (можно крепить любую деталь); 2) компактность; 3) возможность широкого регулирования зажимного усилия.

Недостаток: сложность конструкции.

-Электромагнитный привод.

Под ним подразумевается электромагнитное приспособление, в которых используется энергия магнитного поля. Выполняется в виде плит и планшайб и служат для закрепления  стальных и чугунных заготовок с плоской базовой поверхностью либо магнитных специальных переходников . Питание производится постоянным током с номинальным напряжением: 36, 48, 110, 220 В .

Достоинства: 1) простота конструкции; 2) высокая жесткость конструкции, что обеспечивает высокую точность обработки; 3) удобство управления и обслуживания; 4) невысокая стоимость; 5) равномерное распределение силы прижима по всей опорной поверхности; 6) отсутствие сложных дополнительных устройств для обеспечения работы приспособления; 7) равномерное распределение силы притяжения по всей опорной поверхности детали; 8) удобный подвод энергии;  9) большое рабочее пространство и удобный доступ ко всем обработанным поверхностям.

Недостатки: 1) ограниченность применения плоскошлифовальными станками, т.к. магнитное поле проникает на большую глубину и может намагничивать металлорежущий инструмент, что приводит к снижению эффективности процесса резания. Необходимо использовать инструмент, не обладающий магнитными свойствами (абразивный круг); 2) необходимость размагничивания деталей после обработки; 3) сила притяжения зависит от толщины деталей. Поэтому тонкостенные детали и детали с малой площадью контактной поверхности закреплять не рекомендуется или их закрепляют с применением специальных переходных устройств.   

На рис 2: 1-основание, 2-корпус, 3-плоские сердечники, 4-катушка, 5-немагнитные прокладки. Корпус и основание скрепляются винтами. В корпусе существуют окна, в которые устанавливаются плоские сердечники. Между корпусом и сердечником устанавливаются немагнитные прокладки. На каждом из сердечников смонтирована ЭМ катушка, на которую подается ток. Заготовка устанавливается на зеркало плиты таким образом, чтобы перекрыть или замкнуть сердечники на корпус. Притяжение заготовки к зеркалу плиты обуславливается тем, что она, являясь проводником магнитного потока, дает возможность замыкаться этому потоку между полюсами электромагнита. Сила притяжения определяется следующим образом:

;

где В – плотность магнитного потока; S – площадь, на которую поток распределяется.

Сила притяжения заготовки зависит от материала, габаритов и шероховатости опорной поверхности заготовки, а также от характеристики магнитной плиты. При закреплении тонкостенных заготовок величина силы притяжения зависит от толщины заготовки. Это связано с тем, что при малой толщине заготовки не весь магнитный поток замыкается через нее, а часть его рассеивается в окружающее производство. С увеличением толщины заготовки сила притяжения увеличивается, а при толщинах больше ширины сердечников – стабилизируется, и весь магнитный поток замыкается через заготовку. С увеличением высоты микронеровностей базовой поверхности заготовки увеличивается воздушный зазор между заготовкой и сердечником. При прохождении этого зазора магнитный поток ослабевает, поэтому с увеличением шероховатости снижается сила притяжения. В целом удельная сила притяжения для электромагнитных приводов колеблется от 0,16 до 0,35 МПа.

Электромагнитные плиты стандартизованы. Имеется три класса точности плит: П – повышенной; В – высокой ; А – особо высокой.

Значительное расширение возможностей применения плит дают переходники, которые устанавливаются на плиту и изменяют форму базовой поверхности. Переходники дают возможность закреплять заготовки, имеющие сложную форму, а также цилиндрические, конические и плоские заготовки под углом.

- Электростатические приводы.

Применяется для закрепления заготовок из различных материалов.  Выполняются в виде плит, планшайб (патронов). Принцип действия основан на законе Кулона - разноименные заряды притягиваются с силой пропорциональной произведению зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояний.

На рис.: 1-блок питания; 2-металл. корпус; 5-проводящее тело; 4-изолятор (компаунд) 3-фальгированный стеклотекстолит; 6-слой диэлектрика (изоляционное покрытие); 7-контактный уголок, с помощью которого положительный заряд от блока питания передается детали 8.

- коэффициент неплоскостности;  - коэффициент заполнения заготовками плиты. Чем больше площадь, тем больше коэффициент.

d – толщина покрытия; – диэлектрическая проницаемость; U – разность потенциалов.

В целом удельная сила притяжения может достигать 0,5 - 0,6 МПа. Поскольку электростатическое поле распределяется на небольшую глубину, то сила притяжения не зависит практически от толщины детали, зато в значительной степени зависит от шероховатости и неплоскостности контактирующих поверхностей. Заготовки с неплоскостностью более 0,1 мм вообще закреплять не рекомендуют.

Достоинства:  1) высокая удельная сила притяжения (0,5...0,6 МПа);  2) универсальность, т.е. можно закреплять заготовки, как из токопроводящего материала, так и из токонепроводящего материала (керамика, пластмасса, стекло), тогда на базовую и торцевую поверхность заготовки наносят токопроводящее покрытие; 3) деталь после обработки не требует размагничивания; 4) с помощью этого приспособления можно закреплять очень тонкие, в том числе и жесткие заготовки.

Недостатки: 1) меньшее быстродействие по сравнению с электромагнитными, из-за времени доставки отрицательного заряда на поверхность полупроводящего тела;  2) старение диэлектрического покрытия приводит к уменьшению силы притяжения заготовки. Рекомендуется менять покрытие через 2 года; 3) невозможность применения СОЖ на водной основе, т.к. это может вызвать пробой диэлектрического покрытия.

  •  магнитные ( выполняются в виде плит. Используются в различных стойках. Дост.: равномерное распределение силы притяжения по всей поверхности детали, автономность и безопасность работы.);
  •  вакуумные ( работают по принципу прижатия заготовки атмосферным давлением. Прим. для закрепления заготовок из различных материалов с плоской или криволинейной базовой поверхностью. Недост.: требуется дополнительное оборудование для создания разряжения.)

- Центробежные инерционные приводы. В этих приводах силовым источником является центробежная сила инерции вращающихся грузов. Они применяются для быстроходных станков токарной группы. Грузы обычно помещаются на шпинделе станка и им же приводятся во вращение.

На шпинделе 1 закрепляется корпус привода 2, в котором на осях установлены рычаги 3 с грузами 4. Пружины 5 служат для возврата грузов с рычагами в исходное положение. Тяга 6 передает усилие, развиваемое приводом, на зажимное устройство.

Достоинства: 1) не требуется дополнительного источника питания энергии (автономность привода); 2) автоматическое включение, выключение; 3) простота конструкции, соответственно приводы просты в изготовлении и  эксплуатации; 4) допускает регулирование силы зажима путем изменения плеча рычага .

Недостатки: 1) требует больших скоростей вращения.

  •  приводы от движущихся частей станков

Они используются на сверлильных станках.

1-сверлильная головка, 2- направляющие скалки, 3- кондукторная плита, 4- кондукторные втулки, 5- прижим, 6- заготовка, 7- палец, 8- пружина.

Достоинства: 1) автоматический зажим и разжим; 2) сила зажима возрастает с глубиной сверления.

Недостатки: 1) повышенная нагрузка на движущиеся части станка, особенно на подшипники шпинделя.

( Дост.: простота конструкции, удобство установки и снятия заготовки. Используются на сверлильных станках.);

Привод от силы резания.

Деталь 1 устанавливается в центрах и зажимается эксцентриковыми кулачками 4. кот. смонтированы на осях 5. Оси 5 закреплены на платформе (ползуне) 3, кот. смонтирован на корпусе поводкового патрона 2 так, что может перемещаться в некоторых пределах в направлении, перпендикулярном оси центров. Первоначальный прижим кулачков к поверхности заготовки осуществляется пружинами 6. Кулачки вручную разводятся, если нет специального приспособления. Деталь устанавливается в центрах, кулачки опускаются на деталь, и они, под действием пружин 6, заклинивают заготовку с некоторой первоначальной силой зажима W. Далее включают станок, подводят резец и начинают съем припуска. При этом появляется сила , кот. стремиться повернуть заготовку в направлении, обратном вращению шпинделя. Кулачки заклинивают заготовку еще больше, и сила заклинивания будет пропорциональна силе . Угол подъема спирали =12-20.

Преимущества: 1) зажим действует автоматически; 2) сила закрепления увеличивается пропорционально силе резания.

Недостатки: 1) для открепления заготовки требуется значительное усилие, прикладываемое вручную, т.е. надо остановить заготовку и провернуть в другую сторону вручную.

При использовании в приспособлении нормализованного силового устройства  силовой расчёт состоит в том , чтобы убедиться в соответствии величины усилия, необходимого для закрепления заготовки. Порядок силового расчёта может быть следующим:

  1.  Вычислим силы (моменты)  резания, массу заготовки, инерционные силы, составим расчётную схему сил.
  2.  Составим систему уравнений статики.
  3.  Определим величину зажимного усилия.
  4.  Рассчитаем коэфф. запаса и  и умножим на него величину зажимного усилия.
  5.  Составим систему уравнений для передаточного механизма и решив её, определим величину искомой силы.
  6.  Определим размеры силового привода – габариты, диаметры поршней цилиндров или размеры диафрагмы ….


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40884. Конституційне право України як наука і навчальна дисципліна 253 KB
  €œКонституційне право України як наука і навчальна дисципліна План Конституційне право України як наука: поняття предмет система науки джерела науки основні функції науки. Конституційне право України як навчальна дисципліна: поняття структура курсу основна характеристика. Джерела конституційного права України як галузі права: поняття основні вимоги до джерел види джерел. Література Основна до всіх тем Конституція України від 28 червня 1996 р Відомості Верховної Ради України.
40885. Затухання у металі, скін – шар 67 KB
  В металі хвиля затухає як . Глибина на якій хвиля спадає в раз називається скін – шаром. Ми не врахували те що існує також відбита хвиля у середовищі
40886. Конституція України - Основний Закон держави 180 KB
  Конституція України Основний Закон держави†План Поняття і загальна характеристика конституції як Основного Закону держави. Юридичні властивості й функції Конституції України. Основні етапи становлення Конституції України. Правова охорона Конституції України.
40887. Узагальнена плоска хвиля 284.5 KB
  Таким чином хвиля розповсюджується в багатьох напрямках: хвиля в напрямку Задача: Нехай хвиля падає під кутом до поверхні середовища знайти характеристики відбитої хвилі та заломленої.
40888. Основи конституційного ладу України 279.5 KB
  Механізм та основні функції Української держави. Метою цієї лекції є формування у студентів знань щодо основ конституційного ладу України який включає поняття державного і суспільного ладу; засвоєння ними понять “гарантії конституційного ладу Україн膓механізм держав膓принципи суспільного ладу†тощо. Проблеми та перспективи побудови правової держави в Україні Право України.: Інт держави і права ім.
40889. Рівняння Максвела для Т, ТЕ, ТМ хвиль 388 KB
  Т хвиля розповсюджується зі швидкістю світла . хвиля розповсюджується в напрямку – хвиля існує там де є розв’язок рівняння Лапласа електрика. Тому якщо існує електростатичне поле то може існувати і Т – хвиля.
40890. Прямокутний хвильовід 139.5 KB
  Для хвилі завдяки граничним умовам на стінках , а по певній координаті (там, де індекс = 0 ) це поле однорідне, тоді буде всюди, тобто цієї хвилі не буде.
40891. Хвильовий опір хвильовода 164 KB
  Рівняння для Т, ТЕ, ТМ хвиль різні. Щоб звести їх до одного виду, використовуючи потенціали , , де - електрична скалярна функція, - магнітна скалярна функція. Якщо для Т – хвилі завжди, то , а перетворюється в нуль завдяки .
40892. Коаксіальна лінія 412.5 KB
  Таким чином, можна перетворити межу циліндричної області в межу плоскої. Тому й область перетворюється в область . Розв’язок задачі в плоскому конденсаторі:має вигляд: . Поклавши (скориставшись тим, що потенціал визначається з точністю до константи), маємо: . Скориставшись зворотнім перетворенням, одержимо: