книги из ГПНТБ / Гейлер Л.Б. Электрооборудование и электроавтоматика кузнечно-прессовых машин

осуществить благодаря применению низкого напряжения, до 24 в,

при котором один из полюсов источника постоянного тока присоеди­ няется к станине машины.

Для обеспечения достаточного давления колец якоря 9 и 10

на фрикционные диски необходимо, чтобы магнитный поток через диски по возможности не замыкался. Поэтому диски снабжают многочисленными фигурными отверстиями, расположенными в виде

ведомого вала в широком диа­ пазоне.

На фиг. 87 показан прин­ цип действия и одна из схем включения такой муфты.

Действие муфты заключается в следующем. При питании обмотки муфты постоянным током вокруг нее создается магнитное поле, которое замыкается, как это показано на фигуре пунктиром.

Края желоба, в котором помещается обмотка 1, снабжены зуб­ цами 4, вследствие чего плотность магнитного поля в различных частях зазора неодинакова. Если сердечник 3 с обмоткой 1 привести во вращение, то в стенках стального ротора 2 вследствие неравномер­

ного пересечения их вращающимся магнитным полем возникнут вихревые токи. Ротор 2 муфты при этом начинает вращаться, точно

так же, как под воздействием вращающегося поля начинает вращаться ротор асинхронного двигателя. Если вращать ротор, то по тем же причинам начнет вращаться обмотка муфты. Крутящий момент ведо­ мой части создается вследствие взаимодействия между вращающимся магнитным полем и вихревыми токами, возникающими в стальном роторе.

159

Существуют также муфты, имеющие на роторе обмотку, аналогич­ ную обмотке короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя. Такие муфты скольжения называют также асинхронными (муфты без обмотки на' роторе иногда называют вихревыми). Так же как у асинхронной машины, ведомая часть отстает от ведущей и вращение происходит со скольжением

где п0 и п — скорости вращения ведущей и ведомой частей муфты.

При увеличении скольжения вихревые токи в роторе усиливаются и в нем начинают выделяться значительные количества тепла.

Фяг. 87. Электромагнитная муфта скольжения со стабилизатором скорости.

В данном случае (фиг. 87) ведущей частью муфты является ротор 2, который связан с валом асинхронного двигателя 5. В этом

случае с каким бы скольжением ни работала муфта, ротор ее вра­ щается с большой скоростью, равной скорости электродвигателя. Этим обеспечивается хорошее охлаждение ротора.

Питание обмотки муфты (фиг. 87) производится через понижаю­ щий трансформатор 7 и селеновый выпрямитель 8.

Очевидно, что у электромагнитной муфты наибольший переда­ ваемый момент не может превышать момента приводного двигателя и регулирование скорости может производиться лишь за счет пони­ жения скорости вращения ведомого вала по сравнению с ведущим.

Если обмотку муфты питать постоянным током неизменной вели­ чины, то скорость вращения ведомой части муфты будет сильно уменьшаться при каждом увеличении нагрузки. Если скорость вра­ щения ведомого вала нужно стабилизировать, то при каждом сниже­ нии скорости следует увеличивать ток, питающий обмотку муфты.

Такое автоматическое увеличение тока в данной схеме осущест­ вляет центробежный регулятор в.

160

При понижении скорости контакт этого центробежного регулятора замыкает накоротко сопротивление 1C, включенное последовательно

с первичной обмоткой трансформатора 7. Ток в обмотке муфты воз­ растает, увеличивается ее магнитный поток, и ведомая часть муфты начинает вращаться быстрее.

Если скорость ведомой части станет больше заданного предела, то центробежный регулятор 6 разомкнет свои контакты, в цепь пер­

вичной обмотки трансформатора включится добавочное сопротивле­ ние 1C и магнитный поток муфты станет меньше.

Электромагнитные муфты скольжения обладают также рядом существенных недостатков. В числе основных недостатков следует прежде всего отметить низкий к. п. д. при малых скоростях вращения.

Учитывая, что моменты ведущей и ведомой половин муфты равны между собой и пренебрегая небольшой мощностью, затрачиваемой на возбуждение, можно считать, что к. п. д. муфты скольжения цели­ ком определяется скоростью вращения гг.

_ _ Мп _ п

Т ‘ — Мп0 ~~ п0 '

При работе на низких скоростях к. п. д. муфты весьма низок. Тепловые потери в муфте при этом возрастают так сильно, что во избе­ жание перегрева муфты при низких значениях п приходится умень­

шать предельно допустимую нагрузку муфты.

Впоследние годы муфты скольжения начали применять за гра­ ницей на вытяжных прессах. Поскольку скорость вытяжки не должна превосходить определенный предел, для увеличения производи­ тельности вытяжных прессов увеличивают скорость перемещения ползуна при холостом ходе.

Вприводе таких прессов электромагнитная муфта скольжения обеспечивает соединение ведомых частей пресса с ведущими, изме­ нение скорости движения ползуна при рабочем и холостом ходах, отключение и торможение ведомых частей и предохранение кинема­ тической цепи от поломок.

На фиг. 88 представлено устройство муфты скольжения, предна­ значенной для работы на вытяжном прессе.

Электромагнитная муфта состоит из маховика 1, который приво­

дится во вращение с постоянной скоростью асинхронным двигателем посредством клиноременной передачи.

Внутри маховика укреплены кольцевые сердечники 2 с катуш­ ками 3. Каждый из сердечников сложен из двух колец, изготовленных

из мягкой стали. На внутренней стороне эти кольца имеют клювооб­ разные зубцы 4. Кольца сложены таким образом, что зубцы 4 двух

колец чередуются друг с другом, образуя на внутренней поверхности каждого сердечника 2 чередующиеся полюсы различной полярности.

Якорь 7, посаженный на валу 8, представляет собой полый

цилиндр, изготовленный из мягкой стали.

При вращении маховика с сердечниками в стенках якоря появ­ ляются вихревые токи и якорь начинает вращаться. Для отвода тепла

ГЛАВА 9

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ КУЗНЕЧНО­ ПРЕССОВЫХ МАШИН

§ 44 . А В Т О М А Т И Ч Е С К О Е У П Р А В Л Е Н И Е В Ф У Н К Ц И И П У Т И

Автоматическое управление в функции пути является одной из самых распространенных форм электрической автоматизации кузнечно-прессовых машин. Основным органом управления в схемах путевой электроавтоматики является путе вой п е р е к л ю ч а т е л ь .

Путевым переключателем называют аппарат, замыкающий или размыкающий цепи управления, когда путь, пройденный тем или иным движущимся' элементом машины, достигнет определенного значения.

В тех случаях, когда путевые переключатели установлены на кон­ цах пути, их называют конечными переключателями. Это название иногда распространяют и на все вообще путевые переключатели, независимо от места их установки.

На фиг. 89 представлен широко распространенный в промышлен­ ности путевой переключатель типа ВК-Ш . Этот переключатель представляет собой контактное устройство с одним н. з. и одним н. о. контактами, срабатывающее при нажатии на его штифт стального кулачка, установленного на движущемся вращательно или посту­ пательно элементе машины. Такие кулачки устанавливают, например, на кривошипном валу или на ползуне.

На карболитовом основании 2 переключателя укреплены непо­

чугунный кожух 5 (фиг. 89), в верхней части которого находится под­

вижной стальной штифт 7; через последний давление упора передается штоку 4 переключателя. После отхода упора возврат контактной системы в' первоначальное положение производится пружиной 6.

Описанный переключатель применяется также и без кожуха для пристройки к аппаратуре в виде готовой контактной системы.

Скорость замыкания и размыкания контактов у данного переклю­ чателя зависит от скорости движения кулачка, нажимающего на его шток. При медленном движении кулачка перемещение контактного мостика делается также медленным, что ведет к появлению дли-

тельно действующих электрических дуг, разрушающих контактные поверхности переключателя. По этой причине описанные выше пере­ ключатели называют путевыми переключателями немоментного (немгновенного) действия. Их избегают применять при малых ско­ ростях движения кулачка (меньше 0,4 м/мин). В последнем случае

применяют путевые переключатели так называемого моментного действия. Последние обеспечивают большую скорость переключения контактов при любой скорости движения кулачка.

На фиг. 90, а приведен чертеж путевого переключателя моментного

(мгновенного) действия типа ВК-211. При нажиме движущегося кулачка (на фигуре не показан) на ролик 1 этого переключателя

посредством специального ускоряющего механизма происходит быстрое переключение контактов.

Скорость движения упора на время переключения контактов данного переключателя влияния не оказывает.

На фиг. 90, б показано устройство ускоряющего механизма такого переключателя. При нажатии упора на ролик 1 рычаг 2 поворачи­ вается и через посредство набора ленточных пружин 3 поворачи­ вает поводок 4\ при этом ролик 9 перекатывается вправо по планке 7, а пружина 10 сжимается. При достаточном повороте поводка 4 защелка 6 отводится; планка 7 под действием пружины 10 при этом

быстро поворачивается и производит переключение контактов. После прекращения нажатия на ролик пружина 5 возвращает подвижную

систему переключателя в исходное положение.

164

Вследствие наличия рессоры (набора ленточных пружин 3) пере­ ключатель без поломок допускает отклонение рычага 2 на угол,

значительно больший, чем требуемый для срабатывания.

Для обеспечения срабатывания при движении упора с противо­ положной стороны пружины 5 устанавливается с другой стороны поводка 4, как это показано на фиг. 90, б пунктиром. При этом используется защелка 8.

Путевые переключатели, снабженные сильной пружиной 5, возвращающей переключатель в исходное положение после прекра-

те л и (фиг. 91).

Умикропереключателей при нажатии штока 4 левый конец кон­ тактного язычка 3 отходит от верхнего неподвижного контакта 1

исоединяется с нижним неподвижным контактом 2.

Микропереключатели (типа МП-1) отличаются малыми габарит­

ными размерами и малым рабочим перемещением штока (0,5—0,7 мм).

Они выполняются в пластмассовом корпусе, весят всего 38 г и при­ меняются при токах до 3 а, 380 в. Кроме того, они отличаются высокой

точностью срабатывания и требуют малого усилия для цажатия штока

(0,5—0,7 кГ).

Вследствие применения особых пружин, при увеличении давления на шток свыше некоторой определенной величины подвижной кон­ такт микропереключателя скачком переходит из одного положения в другое. Таким образом обеспечивается моментное действие.

165

Для защиты от внешних воздействий микропереключатели поста­ вляются также встроенными в металлический кожух (типа МП-3). В этом случае переключатель имеет значительно большие размеры

(108 X 31,5 мм).

На некоторых прессах для горячей и холодной штамповки путе­ вые переключатели, установленные на прессе, могут разрывать цепи вследствие сотрясений, возникающих при ударах. В таких случаях переключатели целесообразно устанавливать так, чтобы плоскость перемещения контактов не совпадала с плоскостью действия силы удара.

За границей (в США) в этих случаях применяют такие пере­ ключатели с двумя контактами, направления перемещения которых

образуют между собой острый угол. Контакты включают парал­ лельно друг другу.

При больших сотрясениях целесообразно применять переключа­ тели с контактами, имеющими небольшую массу и значительную силу прижатия.

Путевые переключатели используют также в качестве готовых контактных систем и встраивают их в различные органы управления кузнечно-прессовыми машинами. На фиг. 77 представлена педаль, внутрь которой встроен путевой переключатель ВК-211.

В последние годы в кузнечно-прессовом машиностроении начали применять взамен путевых переключателей индуктивные датчики.

При прохождении стального якоря вблизи сердечника индуктив­ ного датчика магнитный поток возрастает и увеличивается индуктив­ ное сопротивление катушки датчика. Автоматическое управление в функции пути посредством таких датчиков не связано с каким-либо механическим износом путевых аппаратов.

Наиболее простыми схемами автоматического управления в функ­ ции пути, применяемыми в кузнечно-прессовом машиностроении, являются схемы управления фрикционными муфтами кривошипных прессов.

166