4.6. Регулювання швидкості для підвищення якості і точності при механічній обробці матеріалів

Якість і точність доволі важливі при опоряджувальних робо­тах у таких процесах, як заточування, полірування тощо. Звичай­но використовуване для цієї мети устаткування — це круглі і без- центрові шліфувальники. Керування швидкістю необхідно для ре­гулювання рівня заточування в сполученні зі швидкістю подачі. Звичайно використовуються шунтові двигуни постійного струму, тому що їхня швидкість регулюється і мало змінюється залежно від навантаження. Регулювання швидкості в такому двигуні здійснюється зміною струму збудження.

1500 об/хв

прут

1000 об/хв

Нарис. 5.17 показаний круглий шліфувальник із традиційним приводом, що обробляє довгу сталеву заготовку. ДПС із шунто­вою обмоткою приводить два точильних колеса з відповідною кож­ному з них швидкістю. Регулювання струму шунтової обмотки призводить до зміни швидкості. Струм поля збільшують для змен­шення швидкості двигуна і зменшують для її збільшення. Недо­ліками такого привода є: обслуговування двигуна, особливо ко­мутатора і щіток, висока первинна вартість контролера швидкості.

Необхідність підвищення якості і точності процесу механіч­ної обробки матеріалів вимагає застосування частотно-регульова­ного привода, що підходить для оздоблювальних операцій, особ­ливо коли здійснюється регулювання багатодвигунових приводів.

Для круглого шліфувальника на рис.5.18 точне регулювання швидкості може бути досягнуто використанням системи частот­но-регульованого привода, що складається з окремих двигунів для кожного точильного колеса, які живляться від спільного перетво­рювача частоти. Двигуни можуть бути асинхронними двигунами з низьким ковзанням. Синхронні двигуни використовуються, коли точність є основною вимогою. Оскільки швидкість кожного то­чильного колеса пропорційна частоті напруги живлення двигуна, обоє точильних коліс можуть керуватися одночасно регулюван­ням частоти спільного перетворювача.

Рис. 5.18

Особливу увагу необхідно приділити двигунам, що живляться від спільного перетворювача. Важливо взяти до уваги відносні зміни швидкості при різних моментах навантаження на валах дви­гунів. У таких випадках необхідно використовувати асинхронні двигуни з низьким ковзанням. Нерівномірно розподілене наван­таження може призвести до критичного значення моменту окре­мих двигунів. З цієї причини необхідний індивідуальний захист від перевантаження кожного двигуна.

4.7. Керування рівнями потоків мас

Потоки мас знаходять своє застосування в харчовій промис­ловості, вугільних дворах, хімічних заводах тощо. Застосовується таке устаткування, як фідери, гвинтові насоси, ковшові підйом­ники. Традиційно використовується двигун змінного струму з по­стійною швидкістю обертання з яким-небудь типом механічного регулятора швидкості. Власна швидкість механізму повинна бути такою, щоб наступний ступінь потоку, як наприклад конвеєр, одержувала безперервну і рівну кількість матеріалу.

Зворотним зв’язком для потоку в цій ситуації є в основному затримка часу. Маса вихідного конвеєра приблизно пропорційна масі потоку. Однак, існує великий усереднюючий ефект завдяки довжині конвеєра. Таким чином, вихідний конвеєр повинний бути якомога коротшим для зменшення усереднюючого ефекту. Дія

регулятора швидкості повинна бути уповільнена для узгодження похибок зворотного зв’язку і для недопущення поломки регуля­тора . За таких умов установка більш стабільна без якої-небудь ком­пенсації ковзання. Така система має меншу тенденцію до «пере­кидання» через похибки в потоці мас.

На рис. 5.19 показаний фідер у вигляді обертової пластини з традиційним керуванням. Двигун змінного струму з постійною швидкістю обертання приводить фідер за допомогою пасової пе­редачі з регульованим зазором барабанів. Переміщенням пари ближче - далі, одночасно переміщуючи іншу пару «далі — ближ­че», можна змінювати передаточне число. Передача розроблена з таким розрахунком, щоб підтримувати постійним натяг Ѵ-реме- ня. Конструкція з пасовою передачею такого типу, хоч і дозволяє регулювати швидкість безступінчато, вимагає істотного механіч­ного обслуговування.

Використання систем частотно-регульованого привода в кон­струкціях для переміщення мас дозволяє регулювати швидкість без використання пристроїв для механічного керування швидкістю.

На рис. 5.20 показана та ж конструкція, але з частотно-регу- льованим приводом з низькошвидкісним асинхронним двигуном, прямо сполученим з валом пластини фідера. Рівень подачі може регулюватися шляхом підбору швидкості двигуна. Процес має більшу ефективність завдяки виключенню втрат тертя в пасовій передачі. Крім того, на систему менше впливають перевантажен­ня чи недовантаження. Також виключається часте обслуговуван­ня пасової передачі, описаної вище конструкції.