Следящие гидроприводы. Примеры

 

Гидропривод (пневмопривод) с ручным или автоматическим управлением, в котором регулируемый параметр выходного звена изменяется по определенному закону в зависимости от внешнего воздействия, значение которого заранее неизвестно

 

Гидравлический привод — наиболее распространенный тип привода промышленного робота. Следящий гидропривод широко применяется и в системе подач многооперационных станков повышенных точности и мощности; в новых моделях этих же станков средства гидроавтоматики используются для обеспечения смены инструмента, фиксации направляющих, разгрузки несбалансированных масс (т. е. в качестве противовеса), автоматизированной смены заготовок, изделий, шпиндельных узлов, для переключения скоростей и осуществления вспомогательных операций. Вместе с тем приходится констатировать сокращение применения гидравлических приводов подачи в станках с числовым программным управлением в пользу электрогидропривода.

 

 

Если скорость выходного звена изменяется по определенному закону в зависимости от задающего воздействия, то гидропривод называется следящим.

 

 

Особенностями конструкций следящих приводов

являются применение регуляторов и другой аппаратуры с пропорциональным

электрическим управлением, наличие обратных связей. Кроме этого для

обеспечения динамической устойчивости следящего электрогидравлического

привода используются электрические и гидромеханические корректирующие

устройства. Для очистки жидкости применяются фильтры.

    

 

Основным элементом следящего гидропривода или гидроусилителя является следящее устройство золотникового или струйного типа. В общем машиностроении преимущественное распространение получили следящие гидроприводы с управляющим золотником благодаря конструктивной простоте, весьма малым габаритам и большой чувствительности.

В большинстве случаев использования следящего гидропривода к функциям слежения добавляются также функции усиления управляющего сигнала по мощности, поэтому следящий гидропривод часто называют гидроусилителем. Следящий гидропривод применяют в тех случаях, когда непосредственное ручное управление той или иной машиной является для человека непосильным (на самолетах, кораблях, тяжелых автомобилях и тракторах, строительно-дорожных и других машинах, а также в системах гидроавтоматики металлорежущих станков)

Простота конструкции рассмотренного следящего гидропривода обусловлена механическим управлением без входного рычажного механизма (kB = 1) и внутренней единичной обратной связью (k0 = 1). При этом функцию сравнения входного и выходного сигналов выполняет дросселирующий распределитель.

26. Т ребований к установке и монтажу станков Виды виброизоляций

Методы снижения вибраций машин и оборудования

Легкие и средние станки нормальной точности устанавливают на общее бетонное полотно цеха толщиной 150-200мм. Положение станка тщательно выверяется уровнями и клиньями, после чего основания станка заливают цементом. Для надежного скрепления с бетонным полотном цеха применяют специальные фундаментные болты. Если в цехе нет бетонного полотна, станок можно установить на отдельную бетонную плиту толщиной 300мм.

Точные и тяжелые станки а также станки работающие с большими динамическими нагрузками, устанавливают на индивидуальные фундаменты. Между фундаментом и полотном цеха имеется зазор. После установки и выверки станка его станина скрепляется с фундаментом фундаментными болтами.

Индивидуальный фундамент должен обеспечить изоляцию данного станка от других станков и промышленных установок, не допускать передачи вибрации через грунт, способствовать повышению жесткости станины и виброустойчивости станка, обеспечить правильное расположение станка при эксплуатации.

Виброизолирующий фундамент1, прецизионного станка выполнен из армированного железобетона, в котором закреплены три швеллера 2(рис 93). Концы швеллеров опираются на пружинные опоры3, установленные на железобетонном блоке4,. В конструкции фундамента предусмотрена кирпичная кладка5. Таким образом, фундамент вместе с прикрепленным к нему станком находится в подвешенном состоянии, благодаря чему осуществляется защита станка от воздействий, имеющих частоту больше 4Гц.

Высота фундамента опирающегося на грунт в первом приближении может быть выбрана исходя из веса фундамента ( ф), который для станков с динамической нагрузкой должен быть в 2-3 раза больше веса станка. Площадь основания фундамента выбирают из условия, чтобы давление на грунт (Н/см^2) и осадка фундамента z (см) не превосходили допускаемых значений. Нагрузка на грунт G складывается из веса станка, обрабатываемой детали и самого станка.       \

Допускаемые значения давлений на грунт выбирают в зависимости от типа грунта. Все грунты делят на четыре категории: (I)-слабые, (II)-средние, (III)- прочные и скальные основания (IV)  

-коэф упругого равномерного сжатия.

Под виброизоляцией понимают изоляцию источников возмущений от соседних элементов. Пассивная виброизоляция характерна для точных станков и измерительных устройств, где относительные колебания между заготовкой и инструментом не должны превосходить допустимых значений при заданных колебаниях основания. Активная виброизоляция более важна для станков нормальной точности. Установка станков на виброопорах широко распространена из-за возможности быстрой перестройки технологического потока, стабильности виброизоляции, уменьшения шума и т д.

Разработка мероприятий по снижению производст­венных вибраций должна производиться одновременно с решением основной задачи современного машинострое­ния — комплексной механизации и автоматизации про­изводства. Введение дистанционного управления цехами и участками позволит полностью решить проблему за­щиты от вибраций.

В неавтоматизированных производствах осуществля­ют следующие методы по уменьшению вибраций: в ис­точнике возникновения, по снижению их на путях рас­пространения, по снижению вредного воздействия виб­раций на работающих путем соответствующей организа­ции труда, а также применения средств индивидуальной защиты и лечебно-профилактических мероприятий.

Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются:

1) снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);

2) отстройка от режима резонанса путем рацио­нального выбора массы или жесткости колеблющейся системы;

3) вибродемпфирование — увеличение механического импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;

4) динамическое гашение колебаний — присоедине­ние к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта в точках присо­единения системы;

5) изменение конструктивных, элементов машин и строительных конструкций.

В соответствии с ГОСТ 12.4.046 - 78 методы вибраци­онной защиты могут быть также разделены на методы, снижающие параметры вибраций воздействием на ис­точник возбуждения, и методы, снижающие параметры вибраций на путях ее распространения от источника. Последние включают методы 2, 3, 4 приведенной вы­ше классификации, а также виброизоляцию и примене­ние средств индивидуальной защиты. Приведенная клас­сификация методов борьбы с вибрацией на путях рас­пространения справедлива для любого вида возбужде­ния вибраций: силового, кинематического, параметриче­ского и т. д. Возможна также классификация методов борьбы с вибрацией по наличию контакта оператора с вибрирующим объектом.

Виброизоляция. Этот способ защиты заключается в уменьшении передачи колебаний от источника воз­буждения защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Виброизоляция осуществляется введением в колебательную систему дополни­тельной упругой связи, препятствующей передаче виб­раций от машины — источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкции; эта упругая связь может также использоваться для ослабления передачи вибраций от основания на человека либо на защищае­мый агрегат.

Пример виброизолированной системы показан на рис.1.

Рис. 1. Система с виброизоляцией

 

Кроме виброизоляторов, примером виброзащиты яв­ляется установка гибких вставок в коммуникациях воз­духоводов и в местах их прохождения через строитель­ные конструкции, применение упругих прокладок в уз­лах крепления воздуховодов при монтаже, разделение гибкой связью перекрытий и несущих конструкций зда­ния, устройство так называемых «плавающих» полов (настил пола отделяется от перекрытия упругими про­кладками). Во всех случаях введение дополнительной упругой связи снижает передачу вибраций от источника смежным элементам конструкции (или грунту). Этот же принцип виброзащиты используют при конструиро­вании ручного механизированного инструмента.

Для виброизоляции стационарных машин с верти­кальной вынуждающей силой в машиностроении чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упру­гих прокладок или пружин (рис.2). Возможно исполь­зование их сочетания (комбинированные виброизоля­торы).

 

 

Пружинные виброизоляторы по сравнению с про­кладками имеют ряд преимуществ. Они могут приме­няться для изоляции колебаний как низких, так и высо­ких частот (обеспечивают любую деформацию), дольше сохраняют постоянство упругих свойств во времени, хо­рошо противостоят действию масел и температуры, отно­сительно малогабаритны.

Однако они могут пропускать колебания высоких частот, так как ма­териал   пружин (сталь) имеет малые внутренние по­тери, а в указанном диапазоне распола­гаются резонансные частоты пружин. По­ этому пружинные виброизоляторы в этом случае рекомендуется устанавливать на проклад­ки из упругих материалов типа резины (комбинированный виброизолятор).

При использова­нии виброизолято­ров типа резиновых прокладок следует предусматривать меры для обеспече­ния деформации в горизонтальной плоскости. Для это­го резиновые виброизоляторы должны либо иметь фор­му ребристых или дырчатых плит, либо разбиваться на ряд параллельно установленных виброизоляторов.

Виброизоляция будет эффективной, если фундамент (или перекрытие), на котором производится монтаж виброизоляторов, имеет достаточную массивность.

Активная виброзащита. Широкое распространение в промышленности получила так называемая активная виброзащита, которая предусматривает введение допол­нительного источника энергии, осуществляющего обрат­ную связь его от изолируемого объекта к системе виб­роизоляции, позволяющего регулировать по времени ха­рактеристики последней. Это приводит к быстрому зату­ханию колебаний в виброизолированной системе при внешних воздействиях.

 

 

Рис. 2. Виброизолирующие опоры: а — пружинные; б — резиновые виброизолято­ры