Устройство адаптивного управления металлорежущим станком

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к адаптивному управлению металлорежущими станками. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность станка путем повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя. В устройство введены датчик температуры окружающей среды, третий усилитель и блок установки начальных условий. Изобретение при установке выходного сигнала регулятора температуры в момент достижения допустимого нагрева электродвигателя учитывает температуру окружающей среды, 2 ил. (Л с СП 30 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (19) . (11) (51)4G 05 В 19 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1205130 (21) 4098244/24-24 (22) 19.05.86 (46) 23.12.87. Бюл.N - 47 (71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков (72) А.В.Коробко и М.И.Коваль (53) 621.503.55(088.8) (56) Попов В.И. Электрический привод и автоматика. — М.: Госиздат, 1957.

Авторское свидетельство СССР

N - 1205130, кл. G 05 В 19/18, 1984. (54) УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКОМ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к адаптивному управлению металлорежущими станками. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность станка путем повыщения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя. В устройство введены датчик температуры окружающей среды, третий усилитель и блок установки начальных условий.

Изобретение при установке выходного сигнала регулятора температуры в момент достижения допустимого нагрева электродвигателя учитывает температуру окружающей среды. 2 ил.

08 2

В исходном состоянии задатчиком 14 устанавливается температура О

В начале работы температура нагрева двигателя 9 = 0 и много меньше 9А,„

Положительная разница 69 = 8,„ — О открывает регулятор 13 температуры до уровня ограничения и на его выходе устанавливается напряжение, пропорциональное Г!акоп = Г!н.

Задатчиком 1 устанавливается величина задаваемой мощности резания

N . Так как до врезания сигнал .об0> ратной связи по мощности N = О, то регулятор мощности открыт до уровня ограничения, определяемого блоком 4 и пропорционального допустимой подаче врезания.

Предположим, что черновая обработка ведется с полним использованием мощности главного электродвигателя. Тогда коэффициент задатчика 1 мощности устанавливается равным единице, N = h N„ è после врезания (момент времени t,, фиг,2) контур стабилизации мощности поддерживает мощность резания на уровне A N (èíтервал времени t,— t ).

Под действием нагрузки двигатель начинает нагреваться и в момент времени t достигает допустимого уровня температура его нагрева. Если температура окружающей среды равняется стандартному значению 9 = О то для поддержания паспортного режима. работы двигателя необходимо снизить мощность резания до номинальной мощности двигателя. Если 8 ф Во „.

1 то требуемая мощность паспортного режима находится по формуле!

На фиг.1-2 приняты обозначения:

Г1.,Г! — заданная и фактическая мощность резания (эффективная мощность электродвигателя); hN =- N; — N —рассогласование контура стабилизации мощности резания; Г!„, Г1 „ = Ъ Г1„номинальная и предельно-допустимая мощность нагрузки электродвигателя;

9, — †коэффицие допустимой перегрузки электродвигателя; 8 у eдм э аы т 8 О,,ттекущая и допустимая температура нагрева электродвигателя, а также температура окружающей среды, текущая и стандартная; аО = 6 „ — Π— рассогласование контура стабилизации нагрева электродвигателя.

Устройство работает следующим образом, т ® Н где а — отношение постоянных потерь двигателя к переменным при номинальной нагрузке (для данного типа двигателя величина постоянная).

Значение N задается блоком 17 тр установки начальных условий по сигналу датчика 15 температуры окружающей среды, усиленному при помощи усилителя 16.

В момент t срабатывает нуль-орган 27 и от дифференциального звена на элементах И-НЕ 30 и 31 кратковременно срабатывает реле 32. Контакт

33 шунтирует резистор 26 цепи ограни45

1 13615

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к адаптивному управлению металлорежущими станками, и является

5 усовершенствованием известного устройства по авт.св. 1! - 1205130.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности станка путем повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя °

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные графики работы устройства. 15

Устройство содержит (фиг. 1 ) задатчик. 1 мощности, первый элемент 2 сравнения, регулятор 3 мощности, блок

4 ограничения подачи, привод 5 подачи, объект 6 управления, главный привод 7, датчик 8 мощности; первый усилитель 9, датчик 10 температуры, второй усилитель 11, второй элемент

12. сравнения, регулятор 13 температуры, задатчик.14 температуры, датчик 25

15 температуры окружающей среды, третий усилитель 16 и блок 17 установки начальных условий. Элемент 12 сравнения выполнен на резисторах 18 — 21.

Регулятор 13 температуры содержит операционньчй усилитель 22, интегрирующую емкость 23, цепь ограничения на диоде 24, потенциометре 25 и резисторе 26, нуль-орган 27, дифференцирующее звено с RC-цепью 28 и 29 на эле35 ментах И-НЕ 30 и 31, реле 32, замыкающий контакт 33. Реле 3? шунтирует резистор 26 цепи ограничения выходного сигнала операционного усилителя

22 °

61508 з 13 чения и выходной сигнал регулятора температуры устанавливается на уровне М, заданном блоком 17. После быстрого перезаряда через открытую цепь ограничения емкости 23 реле 32 отключается и регулятор 13 температуры устраняет погрешности вычисления N,, измерения 8 илн установки постоянных параметров 8

О у

Э„щ, путем интегрального регулированйя уставки мощности и сведения рассогласования Ь6 „ нулю (интервал времени t, — - 1 ).

При применении известного устройства температура нагрева и мощность двигателя на интервале t z — t занижены, что приводит к снижению производительности обработки, а на интервале t — t завышены, что ухудшает надежность работы электродвигателя вследствие перегрева (штрихпунктирные кривые, фиг.2) °

Изобретение позволяет устранить указанные недостатки. Таким образом, эффективность изобретения достигается за счет повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя главного привода и повышекием вследствие этого производительности и надежности станка.

Формула изобретения

Устройство адаптивного управления металлорежущим станком по авт. св.

Ф 1205130, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности и надежности станка путем повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя, дополнительно введены блок установки

15 начальных условий и последовательно . соединенные датчик температуры окружающей среды и третий усилитель, выход которого соединен с первым входом блока установки начальных условий, выход которого подключен к второму выводу первого резистора регулятора температуры, а второй, третий, четвертый входы блока установки начальных условий являются соответст25 венно входом задания величины допус0 тимой температуры нагрева электродвигателя, входом задания температуры окружающей среды и входом задания отношения постоянних потерь электроЗО двигателя к переменным при номинальной нагрузке.!

361508

О р„, Воат

t1 tz t3

Фиг.2

Составитель А. Исправникова

Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Король

Заказ 6281/46 Тираж 863 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4