книги из ГПНТБ / Комаровских Ю.П. Механизированный слесарный инструмент
.pdfэлектросети (на рисунке показаны только маг нитные полюса статора — С и /О). В резуль тате взаимодействия этих магнитных полем ротор двигателя вращается на оси 5 по на правлению стрелки, приводя в действие инст румент. В механизированных инструментах применяются универсальные двигатели, рабо
|
тающие па постоянном |
||||
|
и переменном |
токе. |
|||
|
Статоры |
и |
роторы |
||
|
современных |
|
двигате |
||
|
лей |
обычно |
имеют по |
||
|
несколько |
равномерно |
|||
|
расположенных по ок |
||||
|
ружности обмоток. По |
||||
|
добную |
конструкцию |
|||
|
имеют генераторы, пре |
||||
|
образующие |
механиче |
|||
Рис. 2. Принцип действия |
скую |
энергию |
враще |
||
электродвигателя посто |
ния в энергию электри |
||||
янного тока. |
ческого тока. |
|
|
||
|
В |
промышленности |
|||
наибольшее распространение имеет перемен ный ток, который периодически изменяет свою величину и направление.
На рис. 3 показан график изменения на пряжения переменного тока. С течением вре мени напряжение плавно возрастает от нуля до наибольшего положительного значения, затем вновь убывает, достигает наибольше го отрицательного значения и опять воз растает.
Время, в течение которого совершается полный цикл изменения переменного тока, на зывается периодом (Т). Количество периодов
10
в |
1 сек. |
определяет частоту тока, измеряемую |
в |
герцах |
(гц). Стандартная частота перемен |
ного тока 50 гц.
Для питания электроинструмента часто ис пользуют ток повышенной частоты — 200 или 400 гц. Чтобы получить такой ток, применяют
Рис. 3. График изменения напряжения перемен ного тока.
специальные генераторы или преобразователи частоты.
Высокочастотный инструмент получает все большее распространение, он в 3—4 раза легче
обычного электроинструмента |
той же |
мощ |
ности. |
|
|
Сети переменного тока бывают однофазны |
||
ми и трехфазными. |
аналогична |
сети |
О д н о ф а з н а я с е т ь |
||
постоянного тока, каждый провод которой по переменно становится то положительным, то
отрицательным. |
с е т ь |
(рис. 4) состоит |
Т р е х ф а з н а я |
||
из трех однофазных |
сетей, |
сдвинутых по фазе |
и имеющих одинаковую частоту и электродви жущую силу.
И
Количество обмоток трехфазных электро генераторов и электродвигателей кратно трем.
V
Рнс. 4. График изменения на пряжения трехфазного тока.
Их можно соединять по схеме треугольника или звезды (рис. 5).
При соединении обмоток генератора тре угольником (рис. 5, а) сеть имеет три провода.
Рис. 5. Схема соединения обмоток трехфазного двигателя:
а) треугольником; б) звездой.
Напряжение между любыми проводами в сети одинаково. К этой сети можно подключать одно- и трехфазные электродвигатели.
I?
При соединении обмоток генератора звез дой (рис. 5, б) сеть имеет три или четыре про
вода.
В четырехпроводной системе различают ли нейное напряжение Uл и- фазное Uф. Линей ное напряжение в 1,73 раза больше фазного, так как в линейную цепь включены две об мотки, а в фазную— только одна. Таким об разом, эта система обеспечивает три вариан та подключений потребителей электроэнергии:
трехфазное с напряжением |
ІІЛ |
||
однофазное » |
» |
Чф |
|
» |
» |
» |
ил |
Четырехпроводная сеть характеризуется
двумя |
напряжениями |
(например, |
сеть |
380/220 |
в имеет линейное |
напряжение |
380 в |
и фазное — 220 в). |
|
|
|
Однофазные электродвигатели переменно го тока, применяемые в механизированных ин струментах, делаются универсальными и мо гут работать на переменном или постоянном токе.
Работа трехфазных электродвигателей ос нована на использовании вращающегося маг нитного поля. Статор двигателя состоит из кольца 2 (рис. 6) с обмотками 3, расположен ными по окружности через 120°.
Изменение тока в фазах генератора 4 осу ществляется таким образом, что при соедине нии обмоток звездой или треугольником внут ри статора двигателя образуется вращающе еся магнитное поле. Скорость вращения его за висит от частоты тока и числа полюсов стато ра, которое должно быть кратно трём (3, 6, 9
13
и т. д.). Чем выше частота тока и чем мень ше количество полюсов у статора, тем быстрее вращается поле.
Трехфазные двигатели бывают синхронны ми и асинхронными.
Скорость вращения ротора синхронных
Рис. 6. Принцип действия электродвигателя перемен ного тока.
двигателей равна скорости вращения магнит ного поля.
В механизированных инструментах обычно применяются асинхронные электродвигатели, у которых скорость вращения ротора на 3—5% меньше скорости вращения магнитного поля. Такой двигатель не имеет коллектора, так как обмотка ротора 1 замкнута на себя. При пе ресечении этой обмотки вращающимся маг нитным полем в ней возникает электрический ток, который создает свое магнитное поле ро тора. Взаимодействие этих полей заставляет ротор вращаться.
При пуске асинхронного двигателя обмот ки статора включаются непосредственно в сеть. Если в паспорте двигателя указано на
н
пряжение 220/127 в, это значит, что он рас считан на напряжение 220 в при соединении обмоток звездой и на 127 в — при соединении треугольником. Обмотки электроинструментов обычно переключаются перестановкой пере
мычек в коробке выключателя. Высокочастотные двигатели конструктивно
не отличаются от асинхронных обычной часто ты. Тем не менее, двигатель может работать только на той частоте, на которую он рассчи
тан.
Пневматический механизированный инст румент приводится в действие сжатым возду хом, который вырабатывается компрессором. Из компрессора воздух подается в ресивер (резервуар для сжатого воздуха), а затем по ступает в воздушную сеть, к которой подклю чается пневмоинструмент. Расширяясь в дви гателе инструмента, сжатый воздух переме щает поршень или вращает рабочие лопатки. Таким образом, скрытая энергия сжатого воз духа превращается в механическую.
В механизированных инструментах приме няются поршневые, ротационные и турбинные пневматические двигатели (рис. 7).
Принцип работы поршневого двигателя (рис. 7, а) заключается в следующем. При верхнем положении поршня сжатый воздух через отверстие 1 и проточку в золотнике 2 поступает в цилиндр 3. Сжатый воздух давит на поршень 4 и перемещает его вместе с ша туном 5, который в свою очередь заставляет вращаться коленчатый вал 6. Валик эксцент рика 8, приводящий в движение золотник, связан с коленчатым валом и шестернями 7
таким образом, что к концу рабочего хода поршня подача сжатого воздуха прекращает ся и внутренняя полость цилиндра сообщается с атмосферой. Давление в цилиндре падает и так как коленчатый вал продолжает по инер ции вращаться, то поршень, перемещаясь вверх, выталкивает остатки воздуха из цилиндра. В момент окончания холостого хода золотник вновь соединяет цилиндр с отверстием 1 и цикл работы двигателя повторяется.
Поршневые двигатели обычно делаются многоцилиндровыми. Они устроены таким об разом, что когда в одном цилиндре поршень движется вхолостую, в другом —■происходит рабочий ход. Благодаря этому достигается равномерность вращения коленчатого вала.
В механизированных инструментах больше распространены не поршневые, а ротационные двигатели (рис. 7, б).
Ротационный двигатель состоит из корпу са 4 и ротора 1 с лопатками 2, 3, 5 и 6. Ло патки свободно перемещаются в пазах ротора и прижимаются к корпусу под действием цент робежных сил и давления воздуха, поступаю щего через отверстия 7.
Сжатый воздух поступает через отверстие А в полость Б. Ввиду того, что площадь вы ступающей части у лопатки 6 больше, чем у лопатки 5, давление на лопатку 6 будет боль ше, и ротор начинает вращаться по направ лению стрелки. При вращении ротора лопат ка 6 займет положение лопатки 2. Вследствие расширения давление воздуха в полости В не сколько упадет, однако неуравновешенное давление будет действовать на лопатку 2 до
16
Рис. 7. Устройство пневматических двигателей:
а) поршневого; б) ротационного; в) турбинного.
ГОС. ПУБ \іч.*:АЯ
НА У Ч Н -Т Б Х ііП Ч і.С К А Я
БИ БЛ И О ТЕ К А СОСР —
17
I .«
тех пор, пока полость В не соединится с вы ходным отверстием /’.
Таким образом, в ротационном двигателе энергия сжатого воздуха непосредственно пре образуется в механическую энергию враще ния. Коэффициент полезного действия у ро тационного двигателя немного меньше, чем у поршневого. Эти двигатели просты, надеж ны в работе и имеют малый вес, что и обес печило их широкое распространение.
В тех случаях, когда требуется небольшая мощность привода и большое число оборотов, применяют пневматические турбинки. Ротор турбинки представляет собой диск с лопатка ми, расположенными на его наружной поверх ности. Для упрощения конструкции лопатки иногда заменяют обычными отверстиями 3, просверленными в лиске 1 (рис. 7, в). Коэффи циент полезного действия при этом умень шается незначительно. Сжатый воздух посту пает по соплу 2 и, ударяясь в стенки отвер стий или лопаток, вращает диск по направле нию стрелки.
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛА
Слесарям часто приходится резать листо вой или профильный металл. Выполняется эта операция в большинстве случаев ручными ножницами или ножовкой, что связано с боль шой затратой физического труда. Между тем, на многих заводах для этой цели применяются механические ножницы, значительно повыша ющие производительность.
Наша промышленность выпускает несколь ко типов механических ножниц. Технические характеристики их приведены в табл. 1. Наи большее распространение получили электроиожницы типа И-30, предназначенные для резки листовой стали толщиной до 1,5 мм.
Таблица 1
Технические характеристики злектроножниц
Марка |
Наибольшая толщина раз резаемой ста ли, мм |
Число ходов ножа в мин. |
Вид тока
Напряжение,
|
вт |
1 ,Вескг |
в |
Мощность двигателя, |
|
|
|
11-30 |
1,5 |
900 |
Постоянным |
220 |
или |
127 |
165 |
4,8 |
|
|
|
пли |
|
|
|
|
|
И-31 |
2,7 |
1100 |
переменный |
220 |
или |
127 |
230 |
10,8 |
То же |
||||||||
11-64 |
1,5 |
2000 |
Переменный |
36 |
или 220 |
ПО |
2,5 |
|
И-65 |
2,7 |
1500 |
220 гц |
36 |
или 220 |
630 |
9,0 |
|
То же |
||||||||
Привод ножниц осуществляется универ |
||||||||
сальным электродвигателем (рис. |
8). |
статора |
||||||
Двигатель |
(рис. 8, а) |
состоит |
из |
|||||
13, набранного из тонких кольцевых пластин, скрепленных винтами 5. На выступающих по люсах статора одеты обмотки 12. Внутри ста тора на валу 3 вращается ротор 4, набранный из тонких стальных пластин. Для охлаждения обмоток на оси двигателя установлена крыль чатка 11.
Ток к обмоткам ротора подается при по
мощи коллектора 2 |
и щеток 1. Коллектор со- |
2* |
19 |