Механизма перемещения

14-1. Схема управления электроприводом механизма передвижения моста или тележки мостового крана . . . . 327

14-2. Схема управления электроприводом механизма передвижения стола продольно-строгального станка .... 330

МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ МОСТА ИЛИ ТЕЛЕЖКИ

Электропривод механизма передвижения моста или тележки крана осуществляет перемещение крана по крановому пути, в связи" с чем особенностью работы этого привода является чередование прямого и обратного ходов механизма. К приводному двигателю предъявляется прежде всего требование изменения направления вращения (реверса) электродвигателя. Торможение при остановке электродвигателя применяется как механическое — тормозом, управляемым тормозным электромагнитом, так и электрическое (торможение противовключением). Для привода механизма передвижения моста (или тележки) крана применяются электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением или асинхронные с контактными кольцами.

Электрическая схема управления электроприводом механизма передвижения моста или тележки крана с электродвигателем постоянного тока показана на 14-1.

14-2. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ СТОЛА ПРОДОЛЬНО-СТРОГАЛЬНОГО СТАНКА

К электроприводу механизма передвижения стола предъявляется требование регулирования скорости движения, что необходимо для качественной обработки различных по своим физическим свойствам металлов. Кроме того, скорость движения стола при обратном (холостом) ходе должна превосходить скорость при прямом ходе в несколько раз, что позволяет увеличить производительность станка.

Дуговые электропечи имеют ряд ответственных блокировочных устройств, которые предотвращают: переключение ступеней напряжения и выключение электродвигателя наклона печи при выключенном масляном выключателе, наклон печи при незапертом замке механизма передвижения корпуса печи, откат или поворот свода или корпуса только при поднятом своде печи и др. Задача эксплуатационного персонала — внимательным уходом и соблюдением местных инструкций обеспечить безотказное действие этих блокировок.

Одним из основных конструктивных узлов большого многообразия механизмов передвижения подъемно-транспортных машин является тележка. На 3.3 представлена кинематическая схема механизма передвижения тележки мостового крана. Двигатель 3 через редуктор 2 вращает колеса /, которые перемещают платформу тележки по рельсам 4. При движении тележки возникают силы трения между коле-сами и рельсами, в подшипниках колес и редукторе. Эти силы трения определяют статический момент сопротивления на валу двигателя (Н • м)

3.3. Кинематическая схема механизма передвижения тележки крана

;; Выбор системы электропривода подъемных кранов определяется требованиями технологического процесса. Основные требования — точная остановка груза, ускорение и замедление транспортируемого груза без раскачивания в минимально возможное время и ограничение усилия в кинематической цепи и металлоконструкции механизмов крана. В какой степени должны выполняться эти требования, зависит от типа и назначения крана. Так, например, подъемный механизм монтажного крана судостроительного завода при монтаже крупногабаритных узлов судна "должен обеспечивать фиксацию груза с высокой точностью. Такая точность работы механизма может быть достигнута применением дорогостоящей системы электропривода, обладающей жесткими механическими характеристиками в широком диапазоне изменения скорости. Производительность перегрузочного крана топливных и рудных складов в значительной степени определяется работой механизма передвижения тележки грейфера, поэтому снижению времени работы тележки способствует поддержание постоянным момента двигателя в переходных процессах пуска и торможения.

Станок оснащен датчиками путевого контроля и системами числового управления, осуществляющими непрерывный контроль за соответствием заданной и фактической величин перемещения исполнительного механизма.

Суммируя составляющие, определяют полное сопротивление F, а затем рассчитывают необходимую статическую мощность механизма перемещения

где k — отношение числа тормозящих (ведущих) колес к общему числу колес опор; т — масса механизма перемещения без груза, т; пиоы и УНОМ — номинальные час-гота вращения двигателя (мин"1) и скорость механизма, м/с.

Суммируя составляющие, определяют полное сопротивление F, а затем рассчитывают необходимую статическую мощность механизма перемещения

где k — отношение числа тормозящих (ведущих) колес к общему числу колес опор; т — масса механизма перемещения без груза, т; пиоы и УНОМ — номинальные час-гота вращения двигателя (мин"1) и скорость механизма, м/с.

I — уголки контактного заземления; 2 — трансформатор тока; 3 — направляющие вкатывания; 4 — неподвижные контакты направляющего разъединителя; 5— отсек нижних контактов; 6 — нижний неподвижный контакт; 7 — перегородка горизонтальная; 8 —верхний неподвижный контакт; 9 —шпилька; 10 — шторка; // —перегородка стационарная; /2 — отсек верхних контактов; 13 — лист съемный; 14— коромысло: 15 — ось; 16 — серьга; П — привод заземляющего разъединителя: IS— упор блокировки заземляющего разъединителя; 19 — заземляющий разъединитель; 20 — кулачки механизма перемещения; 21 — отсек выдвижного элемента

котлах низкого напряжения применяются стальные пластинчатые электроды с сильно развитой поверхностью для уменьшения плотности тока до значения, не вызывающего электролиз воды. Здесь три фазных электрода имеют форму секторов. Электроды неподвижны; сопротивление воды, а следовательно, и выделяемая в котле мощность могут изменяться благодаря перемещению антиэлектрода (нулевой точки), представляющего собой коаксиально расположенные относительно электродных секторов цилиндрические стальные конструкции. Антиэлектрод смонтирован на траверсе, скрепленной с ходовой гайкой винта механизма перемещения. Выступающий за пределы крышки котла конец винта связан с маховичком (для ручного управления) и с мотор-редуктором.

Для того чтобы разрешить это противоречие, применяют различные методы: форсирование разгона двигать ля перемещения электрода путем подачи на него повышенного напряжения: (для уменьшения времени его разгона), сокращение времени (а следовательно, и пути) его выбега перед остановкой (путем применения эффективного торможения — например, противотоком), введение пропорциональности между скоростью перемещения электрода и возмущением, регулирование по производной возмущения и т. Д. Однако самым радикальным способом является значительное снижение момента инерции (а следовательно, и запасенной кинетической энергии) привода механизма перемещения электрода (сам регулятор, по крайней мере, современный, выполненный на полупроводниковых приборах практически безынерционен). Так как основной момент инерции системы заложен в .якоре двигателя, то именно момент инерции последнего и надо уменьшать. В этом отношении большие надежды возлагают на новый двигатель с якорем на печатных схемах: момент инерции ротора этого двигателя в несколько раз меньше обычного. Другой путь — замена электромеханического привода на гидравлический, благодаря несжимаемости жидкости остановка такого привода осуществляется почти мгновенно. Гидравлический привод получил наряду с электромеханическим также

Для устранения нарушений режима регулятор воздействует на привод механизма перемещения электрода, восстанавливая длину дугового промежутка, соответствующую заданной мощности печи. Так как производительность печи зависит от ее полезной мощности, именно последняя должна быть выбрана в качестве параметра регулирования. Однако полезная мощность имеет явно выраженный максимум (см. 4.9), между нею и перемещением электрода нет однозначной зависимости, одна и та же полезная мощность может поддерживаться регулятором как по левую, так и по правую сторону от максимума, причем даже при правильной работе (слева от максимума) регулятор заставит печь после первого же КЗ перейти на работу правее максимума, т. е. при пониженных КПД и cos ф. Поэтому распространение получили лишь регуляторы, которые поддерживают стабильным ток печи или сопротивление печи z, т. е. отношение питающего печь напряжения к ее току (дифференциальные регуляторы). В частности, все отечественные ДСП снабжаются ими, что объясняется их существенными преимуществами. Они обеспечивают автоматический пуск печи; при исчезновении напряжения на печи электроды останавливаются; при нарушении режима в одной из фаз перемещения электродов других фаз будут меньшими. В эти регуляторы вводятся два сигнала, один из которых пропорционален току печи, а другой — фазному напряжению. Оба эти сигнала сравниваются. При заданном режиме они должны быть равны. На привод механизма перемещения электродов сигнал не подается. При увеличении тока сверх заданного подается сигнал на подъем, при уменьшении тока — на спуск электрода.

В 1948 г. началась замена релейно-контакторной автоматики более быстродействующей яа электромашинных усилителях с поперечным полем; это привело к замене тросового механизма перемещения электродов менее инерционным реечным. В последние годы разработаны гидравлический регулятор мощности с гидравлическим приводом перемещения электродов и электронный регулятор для печей с электромеханическим приводом. Для последних разрабатываются также регуляторы мощности на магнитных усилителях и полупроводниковых приборах.

В слабых электрических полях электронная электропроводность незначительна. Свободные электроны, которые попадают в диэлектрик, поляризуют некоторую окружающую их область диэлектрика. В результате вокруг электрона кристаллическая решетка искажается. Говорят, что вокруг электрона имеет место «шуба», состоящая из поляризованной области диэлектрика. Электрон, окруженный поляризованной областью, называют поляроном. Если электроны перемещаются в электрическом поле, то перемещается и «шуба», т. е. перемещается полярон. А это во много раз повышает эффективную массу электрона и скорость упорядоченного движения электрона уменьшается. Поэтому проводимость за счет такого механизма перемещения электрона невелика.