Бесступенчатое электрическое регулирование скорости

Содержание

 

Введение 3

1.Бесступенчатое электрическое регулирование скорости 4

1.1 Общие сведения статических преобразователях частоты и о частотно-регулируемом приводе (ЧРП). Принцип скалярного частотного управления синхронным двигателем 4

1.2 Преимущества использования регулируемого электропривода

в технологических процессах 7

2. Бесступенчатое регулирование при помощи гидропривода 8

2.1Способы регулирования частоты вращения вала гидромотора 8

2.1.1 Дроссельное регулирование гидропривода 8

2.1.2 Объёмное регулирование гидропривода 9

3. Бесступенчатое регулирование частоты вращения при помощи бесступенчатой передачи – вариатора 11

3.1 Общие сведения о вариаторах 11

3.2 Основные типы вариаторов применяемых в станкостроении 12

3.2.1 Лобовой вариатор 12

3.2.2 Вариатор с раздвижными конусами 13

Заключение

Список использованных источников

Введение

В состав привода главного движения входят двигатель привода, коробка передач или переключений, приводной вал которой соединен с двигателем муфтой, и шпиндельный узел. Конструкции приводов главного движения и входящих в них элементов постоянно совершенствуются в целях повышения уровня автоматизации выполнения технологических команд, производительности, надежности работы и диапазона регулирования частоты вращения.

Приводы главного движения имеют следующие функциональные признаки: уровень частот вращения шпинделя, вид привода, компоновка и конструкция шпиндельного узла. Уровень частот вращения зависит от типа станка, его размеров, особенностей и возможностей применения. Различают нормальный (до 3000 об/мин), повышенный (до 4000— 6000 об/мин) и высокий (до 10 000 об/мин и более) уровни частот вращения.

Использование новейших инструментальных материалов и инструмента традиционных конструкций приводит к расширению диапазона частот вращения. Для назначения оптимальной скорости резания регулирование частот вращения должно быть бесступенчатым.

 

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости применяют при автоматизации станков со сложным циклом работы, что позволяет легко переналаживать их на любые скорости резания (например, некоторые токарно-револьверные автоматы).

 

Способы регулирования частоты вращения вала гидромотора

Бесступенчатое регулирование частоты вращения при помощи бесступенчатой передачи – вариатора

Общие сведения о вариаторах

Вариатор - механическая передача, позволяющая бесступенчато изменять частоту вращения вала в диапазоне приблизительно 1:6. Принцип его действия основан на изменении передаточного отношения между входным и выходным валом вариатора. Передаточное отношение можно изменять различными способами, например, путем изменения радиусов качения обоих колес при неизменном диаметре промежуточного элемента. При этом мощность, передаваемая от ведущего вала к ведомому (за исключением потерь на трение) не изменяется, т.е. при уменьшении частоты вращения выходного вала его момент увеличивается. Иными словами (более простыми) вариатор - отдельный агрегат или встроенный узел, служащий для плавного изменения частоты вращения ведущего вала относительно частоты вращения ведомого вала механизма. Состоит из одной или нескольких бесступенчатых передач и устройств, обеспечивающих их функционирование. Бесступенчатые передачи вариаторов выполняются с жёсткими звеньями, при соприкосновении которых усилие передаётся за счёт силы трения. Такие вариаторы (фрикционные) способны передавать мощности от нескольких ватт (в механизмах ручного регулирования приборов) до нескольких десятков киловатт (в транспортных машинах, прессах, металлорежущих станках). Посредством вариатора достигается оптимальный скоростной режим машины при различных условиях её работы.

На металлорежущих станках, например, с помощью вариатора можно поддерживать выгодную скорость резания на различных участках заготовки при обработке поверхностей вращения переменного радиуса. На эскалаторах метрополитена вариаторы служат для согласования скоростей движения поручней и лестницы.

Фрикционные вариаторы применяют как в кинематических, так и в силовых передачах в тех случаях, когда требуется бесступенчатое регулирование скорости (зубчатая передача) не позволяет такого регулирования. Применение фрикционных вариаторов на практике ограничивается диапазоном малых и средних мощностей до 10 кВт, реже до 20 кВт. В этом диапазоне они успешно конкурируют с гидравлическими и электрическими вариаторами, отличаясь от них простотой конструкции, малыми габаритами и повышенным КПД. При больших мощностях трудно обеспечивать необходимую силу прижатия катков. Эта сила, а также соответствующие нагрузки на валы и опоры становятся слишком большими, конструкция вариатора и нажимного устройства усложняется.

 

Лобовой вариатор

На (Рис. 3 п.1) Показана схема простейшего лобового вариатора. Ведущий ролик А можно перемещать по валу в направлениях, указанных стрелками. При этом передаточное отношение плавно изменяется в соответствии с изменением рабочего диаметра d₂ведомого диска. Если провести ролик на левую сторону диска, то можно получить изменение направления вращения ведомого вала вариатор обладает свойством реверсивности. На (Рис. 3) представлены схемы различных вариантов.

Максимальное и минимальное значения передаточного отношения

(6)

 

Диапазон регулирования;

 

Диапазон регулирования является одной из основных характеристик любого вариатора. Теоретически для лобового вариатора можно получить , а . Практически диапазон регулирования ограничивают значениями . Это объясняется тем, что при малых d₂значительно возрастает скольжение и износ, а КПД понижается.

В отношении КПД и износостойкости лобовые вариаторы уступают другим конструкциям вариаторов. Однако простота и возможность реверсирования обеспечивают любым вариаторам достаточно широкое применение в маломощных передачах приборов и других подобных устройствах. Для повышения диапазона регулирования применяют двудисковые лобовые вариаторы с промежуточным роликом, В этих вариаторах получают:

D= 8... 10.

Заключение

В зависимости от сочетания различных видов движения и механических передач, привод главного движения обеспечивает ступенчатое или бесступенчатое регулирование частоты вращения. Существует несколько методов осуществления такого регулирования. Каждый из методов по-своему хорош и также имеет свои недостатки, однако есть определённые требования.

Таким образом, к приводам главного движения предъявляются следующие требования:

 

1) диапазон регулирования должен охватывать скорости, требуемые как для высокопроизводительной чистовой обработки современными инструментами, так и для позиционирования шпинделя;

 

2) привод должен обеспечивать длительный режим работы при полном использовании номинальной мощности;

 

3) бесступенчатое регулирование частоты вращения и возможно меньшее количество механических диапазонов переключения частот вращения;

 

Содержание

 

Введение 3

1.Бесступенчатое электрическое регулирование скорости 4

1.1 Общие сведения статических преобразователях частоты и о частотно-регулируемом приводе (ЧРП). Принцип скалярного частотного управления синхронным двигателем 4

1.2 Преимущества использования регулируемого электропривода

в технологических процессах 7

2. Бесступенчатое регулирование при помощи гидропривода 8

2.1Способы регулирования частоты вращения вала гидромотора 8

2.1.1 Дроссельное регулирование гидропривода 8

2.1.2 Объёмное регулирование гидропривода 9

3. Бесступенчатое регулирование частоты вращения при помощи бесступенчатой передачи – вариатора 11

3.1 Общие сведения о вариаторах 11

3.2 Основные типы вариаторов применяемых в станкостроении 12

3.2.1 Лобовой вариатор 12

3.2.2 Вариатор с раздвижными конусами 13

Заключение

Список использованных источников

Введение

В состав привода главного движения входят двигатель привода, коробка передач или переключений, приводной вал которой соединен с двигателем муфтой, и шпиндельный узел. Конструкции приводов главного движения и входящих в них элементов постоянно совершенствуются в целях повышения уровня автоматизации выполнения технологических команд, производительности, надежности работы и диапазона регулирования частоты вращения.

Приводы главного движения имеют следующие функциональные признаки: уровень частот вращения шпинделя, вид привода, компоновка и конструкция шпиндельного узла. Уровень частот вращения зависит от типа станка, его размеров, особенностей и возможностей применения. Различают нормальный (до 3000 об/мин), повышенный (до 4000— 6000 об/мин) и высокий (до 10 000 об/мин и более) уровни частот вращения.

Использование новейших инструментальных материалов и инструмента традиционных конструкций приводит к расширению диапазона частот вращения. Для назначения оптимальной скорости резания регулирование частот вращения должно быть бесступенчатым.

 

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости

Бесступенчатое электрическое регулирование скорости применяют при автоматизации станков со сложным циклом работы, что позволяет легко переналаживать их на любые скорости резания (например, некоторые токарно-револьверные автоматы).