CS256166B1 - Zapojenie na radenie rýchlostných stupňov pohonov s viacerými převodovkami - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká oboru obrábacích strojov a odstraňuje problém radenia rýchlostných stupňov u strojov riadených číslicovým ■systémom alebo počítačom. Jeho podstata ■spočívá v tom, že sa proces radenia zabezpečuje zapojením, ktoré vykonává radenie prioritně v rýchlostnej skrini a až následné v prevodovke vreteníka, pričom sa polohy axiálně .presuvných ozubených kolies priebežne sledujú, a že sa roztáčanie kolies aktivizuje iba pri vzájomnom dotyku čiel ozubených kolies. Predmet riešenia sa může využit u ozubených viacstupňových prevodov najma u sústruhov, kde sú radiace ústrojenstvá umiestnené okrem rýchlostnej skrine i vo vřeteníku.

Description

Vynález sa týká zapojenia bloku, riadíaceho procesu preraďovania rýchlostných stupňov pohonov s viacerými převodovkami, například pohonov obrábacích strojov, pozostávajúcich z rychlostněj skrine a vřeteník a.

Jednu kategóriu známých zariadení, ulahčujúcich vzájomné vsúvanie ozubení ozubených kolies pohybom v smere ich osi otáčania tvoria zariadenia, ktoré počas preraďovania rýchlostných stupňov uvádzajú niektoré zo zúčastněných kolies, resp. hriadel'ov do nepřetržitého rotačného pohyibu s nízkou uhlovou rýchlosťou. Toto zabezpečuje vradený sekundárný odpojitelný pohon pozostávajúci z pomocného elektromotora spojeného závitovkovým prevodom s telesom hydraulickej spojky, vybavenej hydraulicky ovládanými čelusťami, ktoré zabezpečujú spojenie s převodovou skriňou.

Inú kategóriu známých zariadení tvoria také, ktoré namiesto uvedenia kolies do nepřetržitého rotačného pohybu, opakované pootáčajú najmenej jedno zo zúčastněných kolies o malé uhlové úseky tzv. „tipováním“, vyvodeným krátkodobým zapínáním hlavného pohonu, alebo* pomocných, t. z. riadiacich pohonov a připadne i súčasným krátkodobým uvolňováním brzdy.

Uvedená činnost je zabezpečovaná tým, že v telesách súoso uložených ovládacích pák sú trvale uložené v sústave vrtaní výtlačné telieska a vo vrtaní puzdra je uložené pružina s piestikom. Výtlačné telieska a pisestiky ovládajú zapínanie hlavného pohonu.

Ďalším riešením je zvláštně vyhotovenie ozubených kolies, zúčastněných na zaradovaní rýchlostných stupňov. U týchto kolies sú na koncoch jednotlivých zubov zasúvacích kolies usporiadané odpružené zavádzacie ukončenia.

Boli zistené i zapojenia, ulahčujúce radenie ozubených prevodov, ktoré sa týkali len výnimky zapojení zameraných na jednostupňové radenie, to· znamená radenie rýchlostí v jedinej prevodovke pohonného agregátu.

Nedostatkom uvedených známých zariadení a zapojení na uíahčenie radenia rýchlostných stupňov ozubených prevodov sú značná nespolehlivost, pomalost reakcie převodových sústav, nutnost vykonania určitých fyzických zásahov zo strany obsluhy. Navádzacie pružné ukončenia zubov velmi komplikujú výrobu ozubených kolies a zvyšujú riziko porúch celého* zariadenia. Preraďovanie je často sprevádzané nevhodnými a opakovanými nárazmi medzi zubami zoraďovaných kolies a tieto* nárazy poškodzujú ozubenie a spósobujú nadměrný hluk, a to bezmála u všetkých doteraz známých zariadení a zapojení na ulahčovanie zaraďovania ozubených kolies.

Pri preraďovaní známými spósobmi dochádza i k zasedávaniu ozubených kolies bez ukončenia preraďovacieho úkonu, alebo* zaradeniu kolies po* značné dlhej *dobe tipovania.

Uvedené nedostatky podstatné zmierňuje zapojenie na radenie rýchlostných stupňov pohonov s viacerými převodovkami, ktorého podstatou je, že dekodér zaradenia súkolí je spatné přepojený s pamaťou ,,S“ slova riadeného vstupmi z NC riadiaceho systému, pričom výstupy z dekodéru sú zapojené jednak na obvod prvej skupinovej koincidencie, ale tiež na obvod riadenia presúvacích mechanizmov. Na obvod prvej skupinovej koincidencie sú napojené výstupy zo snímačov zaradenia kolies v rychlostnej skříni a výstup z obvodu skupinovej koincidencie je spojený s obvodom výběru preraďovanej skupiny a súčasne i s kanálom signálu pre výher směru akčných mechanizmov medzi dekodérem zaradenia súkolia obvodom radenia presúvacích mechanizmov. Dekodér zaradenia súkolí je však rovnakým spósobom přepojený i s obvodom ,,i“-tej skupinovej koincidencie, na ktorý sú napojené snímače zariadenia kolies v prevodovke druhého stupňa, čiže vřeteníku a výstupy z obvodu „t“-tej skupinovej koincidencie sú vyvedené jednak na obvod výběhu preraďovanej skupiny a jednak na vedenie signálu pre výběr směru pohybu akčných mechanizmov z dekodéru do obvodu radenia presúvacích mechanizmov a že vývody obvodu výběru preraďovanej skupiny sú vedené jednak *do* obvodu radenia presúvacích mechanizmov a do obvodu roztáčania pri. preraďovaní a samostatným vedením k NC riadiacemu systému, ale i rozvětveným kanálem do obvodu čítača dvoch impulzov ISV, do obvodu nadprahových otáčok vřetena, obvodu roztáčacej spojky a brzdy a konečne do obvodu povolenia roztáčania, pričom do obvodu povolenia roztáčania sú přivedené signály z obvodu nulových otáčok vřetena a signály z kanálu poruchového* blokovania a výstup z obvodu povolenia roztáčania rozvetvene převedený na obvod vnútornej synchronizácie roztáčania a obvod brzdy a roztáčacej spojky a ďalej na obvod radenia presúvacích mechanizmov a že výstup z obvodu vnútornej synchronizácie roztáčania je zapojený do obvodu čitača dvoch impulzov, do* obvodu roztáčacej spojky a brzdy, ďalej do obvodu riadenia presúvacích mechanizmov a že impulzný snímač otáčok vřetena je přepojený s obvodom čítača dvoch impulzov ISV, s obvodom madprahových otáčok vřetena a s obvodom nulových otáčok vřetena, pričom výstup z obvodu čítača dvoch impulzov ISV je spojený jednak s obvodom roztáčacej spojky a brzdy a tiež s obvodom radenia presúvacích mechanizmov a výstup z obvodu nadprahových otáčok vřetena je přepojený iba s obvodom roztáčacej spojky a brzdy, pričom do obvodu riadenia presúvacích mechanizmov je zapojené vedenie i z obvodu nulových otáčok vřetena a vedenie signálu porucho256166 vého blokovania a že výstupmí z obvodu riadenia presúvacích mechanizmov sú akčně signály pre preraďovacie motory, pričom výstupnými kanálmi z obvodu brzdy a roztáčacej spojky sú vedenia signálov na uvolnenie brzdy, na zapnutie spojky, s'gnálu na zníženie momentu spojky a jediným vstuporn do obvodu brzdy a roztáčacej spojky je vedenie signálu rozopnutého stavu brzdy.

Výhodami, vyplývajúcimi z realizácie hore.uvedeného zapojenia je v prvom radě podstatné zlepšeme spolehlivosti preraďovania rýchlost-nýcih stupňov a tým zvýšenie užitnej hodnoty výrobku, u ktorého sa použijú. Ďalej umožňuje zriaďovame samostatných bezobslužných pracovísk aiebo ich vradenie do automatických výrobných liniek.

Na výkresoch je uvedený příklad tělesného vytvorenia pohonu a zapojenia jeho radenia, kde obr. 1 představuje schematický rez pohonným ústrojenstvom sústruhu a obr.

je bloková schéma zapojenia podlá vynálezu.

V rýchlostnej skrini 1 sú na vsupnom hriadeli 32 umiestnené elektromagnetické spojky 8. Vstupný hiadeí 32 je poháňaný cez řemenice 11 a remeň 12 blavným motorom 10.

Krútiaci moment sa zo spojkového hriadela 32 prenáša cez spojky 8 a hriadel' pomocný 33 na předlohový hriadel' 34, ktorý je opatřený nepohyblivo upevněnými ozubenými kolesami 21, 22, 23, ktorých czubenie je prisposobené pre osové zasúvanie ozubení posuvných kolies 6, 20. Pohyby posuvných kolies 6, 20 vyvodzujú presúvače 5 poháňané přeřaďovač m motorom 3 cež bezpečnostnů spojku 4. Posuvné kolesá 6', 20 sa posúvajú po drážkovom hradeli 35 pomocou vidlic 31 presúvačov 5. Na konci hriadela 36 presúvačov 5 je uložené rameno 13 vyvodzujúce signál uhlovej polohy hriadela 36 od snímačov 14. Předlohový hriadel' 34 je opatřený elektromagnetickou brzdou 7.

Výstup otáčok z rýchlostnej skrine 1 zabezpečuje drážkový hradel' 35, ktorý je na předlohový hriadel' 38 vreteníka 2 napojený hrirdeTovou spojkou 37. Vo vřeteníku 2 sú ozubené kolesá prispůsobené na čelné zasúvanie ozubení presúvnych kolies 27, 28 uložených na drážkovom hriadeli 39. Na predlohovom hriadeli 38 sú pevné kolesá 24, 25, 26 a na vřetene 9 sú kolesá 29, 30.

Na jednom konci vřetena 9 je uložené sklučovadlo 17 a na druhom je budič 18, ktorého impulzy zaznamenává impulzný snímač 16 otáčok vřetena 9. Vo vřeteníku 2 sú prenúvače 5, riadiace vidlicami 31 polohu presuvných kolies 27, 28, uložených na hriadeli 40 z jednej strany spojenom cez bezpečnostnú spojku 4 s preraďovacím motorom 19 a z druhej strany s ramenom 13 vyvodzujúcim signál na snímačoch 15 zaradenia kolies.

Na obr. 2 znázorněné zapojenie pozostáva zo základného* bloku uloženého na doske DAPO 114 a periférie. Perifériu blakwJfe tvoří predovšetkým riadiaci systém 103, ďalej snímače 14, 15- zaradenia súkolí, impulzný snímač 16 otáčok vřetena 9, poruchové bíokováme 117 a mechanické prvky, medzi ktoré patří brada 7 ako· jediná vybavená zdrojom signálu· stavu ,,Odbrzdené“ pre došku DAPO 114. Je tu ďalej spojka 8 a přeřaďovači· motor 3 rýchlostnej skrine 1 a mnotor 19 vreteníka 2. Z riadiaceho NC systému 103 vstupuje do bloku na doske DAPO 114, t. j. do památi 102 „a“ slova vedenie kódu žiadaného převodového stupňa a vedenie změnového signálu. Obvod pamati 102 „s“ slova je nekonzultatívne, t. j. s jednosměrným tokom signálov spojený s dekodérom 101, ktorý je jednak spojený s obvodom 110 radenia presúvacích mechanizmov samostatným vedením signálov pre výběr směru pohybu akčnýoh mechanizmov prvej skupiny, to znamená presúvačov 5 v- rýchlostnej skrini 1 a samostatným vedením signálov pre výběr směru pohybu akčných mechanizmov i-tej skupiny, v tomto konkrétnom případe vo vřeteníku 2. Vstup signálov do obvodu 110 radenia akčných mechanizmov je však závislý na výstupe obvodu 105 prvej skupinovej koincidencie a obvodu 104 i-tej skupinovej koincidencie. Vyhodnotenie potohy zaradenia súkolí sa uskutočňuje v obvode 105 prvej skupinovej koincidencie v závislosti na signáloch snímačov 14 zaradenia kolies v rýchlostnej skrini 1 a v obvode 104 i-tej skupinovej koincidencie v závislosti na signáloch snímačov 15 zaradenia kolies vo vřeteníku 2. Obvody 104 a 105 prvej a i-tej skupinovej koincidencie vytvárajú signály čiastkovej koincidencie a signály čiastkovej koincidenčnej a signály nezaradenosti žiadného převodu v skupině, ktoré vstupujú do obvodu 106 celkovej koineidencie s týmito dalšími internými obvodmi: obvod pre výběr preraďovanej skupiny a obvod signálu nezaradenosti v preraďovanej skupině. Výstupy z obvodu 106 celkovej koincidencie smerujú jednak do obvodu 110 riadenia presúvacích mechanizmov, a to samostatným vedením pre povolenie aktivizácie motora 3 ,presúvačov 5 v rýchlostnej skrini 1 a zvlášť pre motor 19 presúvačov 5 vo vřeteníku 2.

Z obvodu 106 celkovej koincidencie je ďalej vedený signál nezaradenosti kolies v preraďovanej skupině do obvodu 107 povolenia roztáčania pri preradovaní a tiež združený signál celkovej koincidencie do obvodu 111 čítača dvoch pulzov ISV (impulzný snímač otáčok vřetena], do obvodu 112 nadprahových otáčok vřetena 9 a obvodu 109 brzdy 7 a roztáčacej spojky 8. Výstupom z obvodu 107 je povel k odbrzdeniu, ktorý je závislý jednak na signále dosiahnutia nulových otáčok z obvodu 113 nulových otáčok vřetena a tiež na signále, resp. za nepřítomnosti signálu z poruchového bloko* vania 117. Povel k odbrzdeniu z obvodu 107 jpovolenia roztáčania pri preradovaní vstu256168 puje do obvodu 108 vnútornej synchronizácie roztáčania, ktorého' združený výstup je vedený do obvodu 111 čítača dvoch pulzov ISV, do obvodu 109 roztáčacej spojky 8 a do' obvodu 110 riadenia presúvacích mechanizmov. Vstup z impulzného snímača 16 otáčok vřetena do' obvodu 111 čítača dvoch pulzov ISV ovlivňuje výstup z obvodu 111 čítača dvoch pulzov ISV vedený do obvodu 109 roztáčacej spojky a obvodu 110 riadenia presúvacích mechanizmov. Signál z impulzného snímača 16 otáčok vřetena 9 vstupuje do obvodu 112 nadprahových otáčok vřetena 9, ktorého výstup je vedený do obvodu 107 i obvod 109 roztáčacej spojky 8 ohového blokovania 117 blokuje okrem obvodu 107 i obvod 109 roztáčacej spjky 8 a obvod 110 riadenia presúvacích mechanizmov. Výstup z obvodu 109 brzdy 7 aktivuje, t. j. rozopína brzdu 7 a hlásenie odbrzdného stavu sa od brzdy 7 vracia do obvodu 109 roztáčacej spojky 8 aktivujú zopnutie spojky 8 plným výkonom a zvláštnym vedením spojku aktivuje zníženým výkonom. Spatné hlásenie skončeného preraďovania vychádza z obvodu 106 celkovej koincidencie a ústi do riadiaceho^ NC systému 103.

Zapojenie radenia rýchlostných stupňov pohonov je možné využívat u pohonov s viacerými převodovkami s ozubenými kolesami, napr. u číslicovo riadených obráběcích strojov, najma sústruhov.

Claims (2)

1. Zapojenie na radenie rýchlostných stupňov pohonov s viacerými převodovkami vyznačené tým, že dekodér (101] zaradenia súkolí spojený s pamSťou (102) slova „s“, rladeného vstupmi NC riadiaceho systému (103) a je spojený s obvodom (105) prvej skupinovej koincidencie a obvodom (110) riadenia presúvacích mechanizmov, pričom na obvod (105) prvej skupinovej koincidencie sú napojené snímače (14) zaradenia kolies v rýchlostnej skříni a obvod (105) prvej skupinovej koincidencie je spojený s obvodom (106) výběru preraďovacej skupiny a súčasne i s kanálom signálu pre výběr směru akčných mechanizmov medzi dekodérom (101) zaradenia súkolí a obvodom (110) riadenia presúvacích mechanizmov a zároveň je dekodér (101) zaradenia súkolí rovnakým spůsobom přepojený i s obvodom (104) i-tej skupinovej koincidencie, na ktorý sú napojené snímače (15) zaradenia kolies vreteníka a výstupy z obvodu (104) 1-tej skupinovej koincidencie sú vyvedené jednak na obvod (106) výběru preraďovanej skupiny a jednak na vedenie signálu pre výher směru pohybu akčných mechanizmov b dekodéru (101) do obvodu (110) radenia presúvacích mechanizmov a že vývody obvodu (106) výběru preraďovacej skupiny sú vedené jednak do Obvodu (110) radenia presúsúvacích mechanizmov a obvodu (107) roztáčania pri preradovaní a samostatným vedením k NC systému (103), ale i rozvětveným kanálom do obvodu čítača (111) dvoch impulzov ISV, obvodu (112) nadprahových otáčok vřetena, obvodu roztáčacej spojky (8) a brzdy (7) a obvodu (107) povolenia roztáčania, pričom do obvodu (107) povolenia roztáčania sú přivedené signály z obvodu (113) nulových otáčok vřetena a z kaynAlezu nálu poruchového blokovania (117) a výstup z obvodu (107) povolenia roztáčania je rozvětveně převedený na obvod (108) vnútornej synchronizávie roztáčania, obvod (109), brzdy (7) a roztáčacej spojky (8) a na obvod (110) radenia presúvacích mechanizmov a že výstup z obvodu (108) vnútornej synchronizácie roztáčania je zapojený do obvodu čítača (111) dvoch impulzov, do obvodu (109) roztáčacej spojky (8) a brzdy (7) do obvodu (110) riadenia presúvacích mechanizmov a že impnlzný snímač (16) otáčok vřetena je přepojený s obvodom (111) čítača dvoch impulzov ISV, s obvodom (112) nadprahových otáčok vřetena a s obvodom (113) nulových otáčok vřetena, pričom výstup z obvodu (111) čítača dvoch impulzov ISV je spojený jednak s obvodom (109) roztáčacej spojky (8) a brzdy (7) a tiež s obvodom (110) riadenia presúvacích mechanizmov a výstup z obvodu (112) nadprahových otáčok vřetena je přepojený iba s obvodom (109) roztáčacej spojky (8) a brzdy (7), pričom do obvodu (110) riadenia presúvacích mechanizmov je zapojené vedenie i z obvodu (113) nulových otáčok vřetena a vedenie signálu poruchového blokovaná (117) a že výstupy z obvodu (110) riadenia presúvacích mechanizmov sú akčně signály pre preraďovacie motory (3) a výstupnými kanálmi z obvodu (109) brzdy (7) a roztáčacej spojky (8) sú vedenia signálov na uvolnenie brzdy (7), na zapnutie spojky (8j sú vedenia signálov na uvolnenie brzdy (7), na zapnutie spojky (8) a zníženie momentu spojky (8), pričom jediným vstupom do obvodu (109) z periférie zapojenia je signál odbrzdeného stavu brzdy (7).