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

62973. Вплив шкідливих звичок на організм людини 19.72 KB
  Мета: Навчальна: запобігати шкідливим звичкам які негативно впливають на здоровя підлітків; Виховна: формувати вміння і навички учнів щодо власної безпеки розуміння відповідальності за власні вчинки та їх наслідки...
62976. Решение биквадратного уравнения в EXCEL 76 KB
  Здесь предусмотрены все пять случаев, которые могут встретиться при решении биквадратного уравнения, изложенных подробно в разделе: Алгоритм решения биквадратного уравнения. На рисунке выше коэффициенты указанных уравнений введены в таблицу Excel.
62979. Будова та різноманітність квіток 779.99 KB
  Мета: поглибити знання учнів про генеративні органи рослини; сформувати поняття про квітку як основний генеративний орган вивчити будову квітки їх різноманітність біологічне значення; формувати вміння розпізнавані квітки одностатеві й двостатеві...
62980. Використання інформаційно-комунікаційних технологій у викладанні географії 23.5 KB
  Одним із напрямів модернізації системи географічної освіти у школі є впровадження комп’ютерних технологій у навчальний процес. Сучасне життя вимагає від учителів освоєння комп’ютерної техніки тому що багатьом учням які вже достатньою...