-
Управляющее устройство системы. Управляющим устройством, определяющим значение управляющего воздействия при текущем значении отклонения силы на оси цилиндра от текущего значения радиальной силы резания, является управляющее устройство УУ.
-
Исполнительный механизм системы. Исполнительным механизмом в данной системе является гидроусилитель (золотниковый механизм) ГУ с гидроцилиндром, обеспечивающие требуемое значение на подвижной системе объекта управления. Но в данном случае, как отмечено выше, исполнительный механизм входит в объект управления и отдельно не рассматривается.
-
Промежуточные элементы системы. Промежуточным элементом системы является электронный усилитель, служащий для усиления выходного сигнала управляющего устройства и подачи его на входные цепи гидроусилителя.
-
Отчет по проделанной работе.
-
Функциональная схема системы представлена на рис. 2.
-
Назначение системы управления. Назначение системы управления заключается в устранении (уменьшении) деформации изгиба при токарной обработке длинных деталей вращения путем компенсации радиальной силы резания с помощью подвижного люнета. При равенстве усилия на штоке цилиндра величине радиальной силе резания, сила резания полностью уравновешивается и деформации изгиба обрабатываемой детали отсутствует. Это позволяет уменьшить погрешность обработки длинных деталей вращения.
-
Элементы системы управления:
-
-
Объект управления: гидроусилитель с гидроцилиндром, преобразующие выходной сигнал электронного усилителя в усилие на штоке гидроцилиндра.
-
Датчик поперечной силы резания на системе закрепления резца на суппорте.
-
Датчик усилия на штоке цилиндра привода люнета.
-
Элемент сравнения.
-
Управляющее устройство.
-
Исполнительный механизм – входит в объект управления.
-
Электронный усилитель –промежуточный элемент для согласования выхода управляющего устройства с входом гидроусилителя (электрическими катушками золотника гидроусилителя).
-
Гидроусилитель с гидроцилиндром – исполнительный механизм для формирования противодействующего усилия на подвижной системе объекта управления.
Сигналы, действующие в системе.
-
В данной системе задающим воздействием является текущее значение поперечной составляющей силы резания, которое уравновешивается усилием на штоке гидроцилиндра. Задающим воздействием
является выход датчика Д1.
-
Регулируемой переменной является усилие на штоке гидроцилиндра x , которое измеряется датчиком Д2.
-
Ошибка управления е рассчитывается элементом сравнения
. -
Управляющее воздействием можно назвать все сигналы, начиная с выхода управляющего устройства до входа объекта управления. Для их различения будем обозначать их
с различными индексами.
-
Управляющее воздействие
является выходным сигналом управляющего
устройства УУ. После усиления
электронным усилителем управляющее
воздействие становится
.
Работа системы в стационарном режиме. Стационарный режим имеет место после окончания всех переходных процессов в системе управления. В таком случае радиальная сила резания, определяется режимными параметрами обработки, уравновешивается силой на штоке гидроцилиндра. При этом на обрабатываемую деталь не действует поперечная изгибающая сила, и деформация изгиба детали отсутствует. Дополнительных погрешностей по причине изгибной деформации не возникает.
Работа системы при изменении задающего воздействия. Допустим, что вследствие увеличения диаметра заготовки произошло увеличение радиальной силы резания. Увеличился сигнал с датчика Д1. Появилась положительная ошибка рассогласования. Данная ошибка усилилась электронным усилителем и на входе гидроусилителя появилось положительное напряжение, которое привело к увеличению силы на штоке гидроцилиндра. Увеличение напряжения происходит до момента уравновешивания усилием на штоке поперечной силы резания. При уменьшении радиальной силы резания система работает аналогично, но напряжение на входе гидроусилителя и усилие на штоке гидроцилиндра уменьшаются до тех пор пока усилие на штоке не упадет до значения поперечной силы резания.
Работа системы при изменении возмущающего воздействия. Работу системы при изменении возмущающего воздействия рассмотрим на примере изменения давления масла в гидросистеме. При падении давления масла в гидросистеме имеет место уменьшение силы на штоке гидроцилиндра. При этом появится ошибка регулирования положительного знака, что приведет к увеличению напряжения на входе гидроусилителя и увеличению усилия на штоке гидроусилителя. Напряжения будет увеличиваться до тех пор, пока усилие на штоке не сравняется со значением радиальной силы резания.
Какие возмущения отрабатывает система управления. Возмущения, приводящие к изменению радиальной силы резания система отрабатывает по каналу задающего воздействия, при этом усилие на штоке гидроцилиндра увеличивается или уменьшается до уравновешивания с текущим значением задания. Возмущения по смещению характеристик элементов системы, приводящие к отклонению усилия на штоке гидроцилиндра от заданного значения, отрабатываются путем изменения входного напряжения на гидроусилителе.
Литература
-
Технология машиностроения: В 2 т. Т. 2. Производство машин. /В.М.Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникова.- М.:Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1998.- 640.
-
Конспект лекций по ТАУ.