2. Устройство и принцип действия регулируемых
электроприводов
2.1. Привод типа "Квик-стоп "
На рис.4 представлена кинематическая схема автоматизированного привода швейной машины 0-1022 кл. ОЗЛМ, а на рис.5 - общий вид привода.
Работа привода осуществляется следующим образом. При включении машины в сеть подается питающее напряжение на электромоторы М1 и М2. Маховик 1 и муфта 8 получают вращательное движение. При нажатии на педаль поворачивается коромысло 12. При этом срабатывает микропереключатель В1, электромагниты синхронизатора 7 и прижимной лапки обесточиваются, лапка опускается.
Рисунок 4 –
Кинематическая схема привода типа
«Квик - стоп»
Рисунок 5 – Общий
вид привода типа «Квик стоп»:
1,20 – электродвигатели;
2,8,10,12,17 – винты регулировочные;
3,13,14 – пружины; 4
– рычаг; 5 – тяга; 6 – коромысло; 7,11 –
переключатели; 9,26 – оси; 15 – диск; 16 –
шайба; 18 – якорь;
19,24 – муфты; 21 –
кольцо; 22 – щетка; 23 – щеткодержатель;
25 – червяк; 27 –
шкив; 28,35 – подшипники; 29 – вал; 30 –
втулка;
31 – ремень; 32 –
корпус; 33 – масленка; 34 – колесо; 36 –
гайка;
37 – кронштейн; 38
– болт; 39 – прокладка; 40 – маховик.
При дальнейшем нажатии на педаль коромысло 12 поворачивает рычаг 15, который перемещает втулку 5 и прижимает диск 2 к маховику 1. Вращательное движение от маховика 1, через диск 2 передается на клиноременную передачу 6, а через нее на маховик швейной головки.
При переводе педали в исходное положение рычаг 15 под действием пружины 16 прижимает диск 2 к шайбе 3 червячного колеса 4. Вращение маховика швейной головки затормаживается, срабатывает микропереключатель В1, тормозная муфта 11 обесточивается, на магниты синхронизатора и муфты подается ток и якорь 10 притягивается магнитным полем к муфте 8.
Вращательное движение от электромотора М2 передается через муфту 8, якорь 10, червяк 14, колесо 4, шайбу 3, диск 2 через клиноременную передачу на маховик швейной головки. Производится доводочное вращение главного вала до останова иглы в нижнем положении, контролируемое синхронизатором, который обесточивает через реле управления муфту 8, одновременно дается команда на торможение муфте 11, происходит останов.
При нажатии пяткой на педаль коромысло 12 поворачивается в другую сторону, срабатывает микропереключатель В2 , происходит аналогичное описанному выше добавочное вращение, и перевод иглы из нижнего положения в верхнее. Одновременно срабатывает механизм обрезки ниток, после останова- включается электромагнит подъема лапки.
Принципиальная схема автоматизированного электропривода типа Quick-Elektronic-Stop модели NDK 880 M приведена на рис. 6а, где приняты следующие обозначения:
ЭД - асинхронные электродвигатель с короткозамкнутым ротором;
ЭММ и ЭМТ - фрикционные электромагнитные программно - управляемые муфты вращения и торможения;
Д1 и Д2 - датчики положения главного вала;
ДЗ и Д4 - датчики положения педали "Вперед" (нажата носком ноги) и "Назад " ( нажата пяткой);
ИМ ШМ - исполнительные механизмы швейной машины для обрезки ниток, подъема прижимной лапки и реверса для выполнения закрепок;
СУ - система управления приводом и ИМ ШМ.
На рис. 6б приведены графики многоступенчатых законов регулирования частоты вращения главного вала швейной машины и ее значения при срабатывании основных исполнительных механизмов. Здесь n1(t) - линейный ступенчатый закон изменения частоты вращения главного вала (скорости выполнения строчки для 12 промежуточных положений;
n2(t) и n3(t) - параболические ступенчатые законы изменения скорости работы швейной машины; nn = 150-180 мин-1 - частота при позиционировании иглы; nр - частота при срабатывании механизма обрезки ниток; nmin = 100-180мин-1 - первая минимальная ступень частоты вращения главного вала; nmax - 12-я максимальная ступень частоты вращения при полностью нажатой педали "Вперед" и максимальной частоте вращения ротора (2800 мин-1 при i = 1 или 1400 мин-1 при i = 2). Для настройки в указанных пределах в системе управления имеются потенциометры, а для программирования числа стежков в закрепках используются две четырехразрядные панели программирования, на которых с помощью полупроводниковых диодов, устанавливаемых в соответствующих разрядах, обеспечивается программное выполнение до 15 стежков в соответствующих закрепках.
Принцип работы основан на изменении величины скольжения между ведущей 1 и ведомой 2 частями электромагнитной муфты ЭММ за счет изменения тока в катушках этой муфты. При нажатии на педаль фрикционный ведомый диск 2 перемещается вдоль своей оси и входит в зацепление с ведущим диском 1. При отпускании педали осуществляется включение тормозной муфты ЭМТ, и диск 2 прижимается к тормозному диску 3. Управление скоростью осуществляется педалью, скорость увеличивается по мере ее нажатия "Вперед".
Приводы конструктивного ряда 600 (Quick-Elektronic-Stop NDK 880 и М/бОО) оснащены бесконтактным датчиком скорости вращения и панелью управления, которая дает возможность переключения или изменения функций закрепления начала и конца шва, прижимной лапки и скорости вращения при выполнении закрепки.
Система управления собрана на двух платах: основной и дополнительной. При использовании только основной платы обеспечиваются: регулирование скорости вращения, позиционирование; обрезка нити. С помощью диодной панели программирования, расположенной на основной плате, можно согласовать работу системы управления с различными системами обрезки ниток. На дополнительной плате расположена диодная панель программирования количества стежков (от 1 до 15) для выполнения закрепки начала и конца шва,
В процессе работы микропроцессор обеспечивает по заданной программе обработку вводимых инструкций и выполнение необходимых функций. Ввод инструкций осуществляется с помощью датчиков скорости вращения и положения через фототранзисторы.
Привод может работать как с электромагнитными системами, так и с пневматическими, а также с машинами любых фирм ( “Dűrkopp”, “Juki”, “Union Special”, “Brother” и т.д.)
На всех приводах предусмотрены переключатели режима работы с автоматического на ручной при выполнении закрепки, а также для переключения положения иглы с нижнего на верхнее в процессе настройки ее исходного положения.
2.2. Привод типа "Варио-стоп"
Конструктивная схема привода, установленного на швейной машине 241 кл., приведена на рис.7. Принцип действия аналогичен рассмотренному выше, но основной особенностью является ввод в систему управления датчика обратной связи (тахогенератора), что повышает точность обработки управляющих сигналов, так как сигналы заданной и фактической частот вращения сравниваются в блоке сравнения, и сигнал, соответствующий разности этих частот поступает на блоки управления ведущей и тормозной муфтами.
а)
б)
Рисунок 6 – Схема
привода Quick
– Electronic
– Stop
(а) и графики законов регулирования
частоты вращения главного вала (б)
а)
б)
Рисунок 6 – Схема
привода Quick
– Electronic
– Stop
(а) и графики законов регулирования
частоты вращения главного вала (б)
Главный вал головки машины получает вращательное движение от электродвигателя 4 через ременную передачу. Педаль 3 связана с переключателем 2. При нажатии носком на педаль, ток заданной величины поступает в ведущую электромагнитную муфту 6, которая притягивает к себе фрикционный диск 7, посаженный на вал привода жестко через мембрану. Происходит сцепление диска 7 с вращающимся маховиком 5. По мере дальнейшего поворота педали осуществляется ее последовательный перевод в семь промежуточных автоматически фиксируемых положений, обеспечивающих семь режимов частоты вращения главного вала.
При переводе педали в нейтральное положение, ток начинает поступать к тормозной электромагнитной муфте 9, в результате диск 7 перемещается вправо и входит в зацепление с неподвижной тормозной колодкой 8. Осуществляется торможение ведущего вала.
Доводка иглы до нужного положения осуществляется специальным блоком управления 1, датчиком положений главного вала и тахогенератором 10 обратной связи системы автоматического регулирования привода. Перевод иглы в верхнее положение осуществляется при нажатии на педаль пяткой.
Рассмотренный привод обеспечивает автоматическое выполнение закрепки в начале и в конце строчки.
Рисунок 7 – Схема
привода типа «Варио - стоп»
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каково назначение регулируемых приводов?
2. Назовите основные составные части автоматизированной швейной машины.
3. В чем заключается сущность микропроцессорной системы управления?
4. На каких операциях целесообразно использовать машины с МПСУ?
5. Назовите основные типы регулируемых приводов.
6. Какими способами можно регулировать частоту вращения ротора электродвигателя?
7. В чем сущность привода типа "Квик-стоп"?
8. Основные отличия привода "Варио-стоп"?
9. Назовите достоинства и недостатки регулируемых приводов.
10. Как управляется электродвигатель доводки иглы до заданного положения?
11. Каким образом осуществляется работа электромагнитных муфт?
12. Каким образом программируется число стежков в закрепке?
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Назначение, составные части и особенности работы автоматизированных швейных машин с регулируемыми электроприводами.
2. Основные типы и краткая характеристика регулируемых приводов.
3. Структурная блок-схема одного из типов приводов (по указанию преподавателя) с описанием работы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Машина швейная промышленная 241 класса. Паспорт. – Подольск.: Объединение "Подольскшвеймаш", 1987.-25 с.
2. Машины швейные промышленные 0-1022 класса. Паспорт. – Подольск.: Объединение "Подольскшвеймаш", 1986.-30 с.
3. Описание работы и настройки приводов "Варио-стоп". Руководство для механиков.-ФРГ.: Фирма “Quick-Rotan”, 1987, -28 с.