RU1779532C - Способ управлени процессом запрессовки на механическом прессе - Google Patents

Abstract

Использование: в машиностроении, при сборке деталей продольно-прессовым методом . Сущность изобретени : измер ют текущее значение усили  запрессовки, определ ют текуще значение производной усили  по перемещению. Полученные значени  сравнивают с заданными, а результирующий сигнал используют в качестве управл ющего сигнала электроприводом. На заключительном этапе процесса запрессовки измен ют текущее значение скорости перемещени  исполнительного органа пресса, например пуансона, так. чтобы выполн лось соотношение Vn МДВ/Р3 / . где Vn - текущее значение скорости перемещени  рабочего органа пресса; F3 - текущее значение усили  запрессовки; Мдв - номинальна  мощность силового электродвигател  пресса; г - КПД механизма перемещени  рабочего органа. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к процессам сборки деталей продольно-прессовым методом.

В машиностроении при сборке продольно-прессовых соединений известны способы управлени  процессом запрес- i совки, основанные на получении желаемой диаграммы (запрессовки зависимости усили  запрессовки от пути надвижени  собираемых деталей друг на друга - глубины запрессовки) при посто нной скорости указанного надвиженин, называемой скоростью запрессовки

Однако при этом качество сборки можно оценивать лишь по окончании процесса запрессовки анализа полученной диаграммы . Это, в свою очередь, ведет к удли- нению общего цикл. получени  качественных соединений, т.е. к уменьшению производительности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  л етс  способ управлени  процессом запрессовки на механическом прессе, оснащенном силовым электродвигателем, заключающийс  з измерении текущего перемещени  рабочего органа пресса и соответствующего ему усили  запрессовки, в определении производной усили  по пути и в прекращении процесса запрессовки в случае выхода значений усили  или его производной за пред- елы установленных допусков. При этом за счет исключени  дальнейшего выполнени  забракованных соединений увеличиваетс  в среднем производительность процесса запрессовки.

Однако указанный способ не позвол ет наиболее эффективно использовать установленную мощность электродвигател  пресса и тем самым повышать производительность процесса, поскольку эта мощVJ VI

ЧЭ СЛ СО

ю

ность полностью задействуете лишь ни г ключительном участке диаграммы запрессовки , а на предшествующих участках двигатель имеет существенную недогрузку по мощности. .

Цель изобретени  - повышение производительности процесса запрессовки на механическом прессе за счет загрузки мощности его электродвигател  на каждом.участке диаграммы запрессовки до значений, близких по возможности к номинальной мощности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе управлени  процессом запрессовки на механическом прессе, заключаю- щемс  в том, что в процессе запрессовки измер ют текущие значени  усили  запрессовки и перемещени  рабочего органа пресса , определ ют текущее значение производной усили  по перемещению, пол- ученные значени  сравнивают с заданными и результирующий сигнал используют в качестве управл ющего сигнала электроприводом перемещени  рабочего органа пресса, причем дополнительно на заключи- тельных этапах процесса запрессовки изме- н ют текущее значение скорости перемещени  рабочего органа пресса, например пуансона, так, чтобы выполн лось соотношение

v.,,

где Vn - текущее значение скорости перемещени  рабочего органа пресса (пуансона);

WflB - номинальна  (установочна ) мощ- ность силового электродвигател  пресса;

Рз - текущее значение усили  запрессовки;

ц - КПД механизма перемещени  рабочего органа.

При этом определ емое по указанному соотношению значение скорости естественно не должно превышать ее значений, обусловливаемых скоростными данными электродвигател  получением заданной прочности собираемого соединени  и другими требовани ми.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл емый способ отличаетс  тем, что в нем по новому формируетс  такое управл ющее воздействие на процесс запрессовки как скорость перемещени  рабочего органа (пуансона) пресса, а именно, указанна  скорость опре- дел етс , исход  из установленной (номинальной )мощностисилового электродвигател  механизма перемещени  при соблюдении имещих место ограничений на протекание самого процесса запресЈ )$, 1 j Г W Ot ; . - :н - .. ,-,.„.

соответч/г увк кршер и новизна изобретени . Сравнение за вл емого решени  не только с прототипом, но и с другими техническими решени ми, в указанной области техники, не позволило вы вить в них признаки , отличающие за вл емое решение от прототипа, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные признаки .

На фиг. 1 показаны начальный момент соединени  двух деталей в изделие продольно-прессовым методом и типова  диаграмма запрессовки (графики зависимости усили  запрессовки Рз и скорости перемещени  Vn от линейного перемещени  рабо- чего органа пресса); на фиг. 2 - функциональна  схема устройства дл  реализации способа управлени  процессом запрессовки на механическом прессе.

Сборка продольно-прессового соединени  (фиг. 1), как известно, заключаетс  в надвижении со скоростью Vn подвижной детали 1 на неподвижную 2, при этом деталь 1 приводитс  в движение с помощью рабочего органа пресса - пуансона 3. Собираемые детали 1 и 2,- как правило, имеют фаски 4 и 5 дл  обеспечени  гарантированного захода (наживлени ) деталей друг на друга. Соб- ственно же соединение деталей осуществл етс  по цилиндрическим сопр гаемым поверхност м 6 и 7 обычно до упора, т.е. до смыкани  торцевых поверхностей 8 и 9 собираемых деталей.

Весь процесс сборки деталей продольно-прессовым методом состоит из нескольких этапов. На начальных этапах осуществл ютс , в частности, быстрое перемещение подвижной детали в зону запрессовки и наживление собираемых деталей по фаскам. Собственно процесс запрессовки идет на заключительных этапах, которым на графиках (фиг. 1) соответствуют зоны I и II. В зоне I, длина которой соответствует в данном случае длине цилиндрической сопо га- емой поверхности детали 1, процесс запрессовки характеризуетс  плавным нарастанием усили  запрессовки (график 10) F3. В зоне II имеет место относительна  стабилизаци  этого усили  (график 11) вследствие неизменности текущего значени  номинальной поверхности контакта собираемых деталей. При этом на этапах I и II в известных способах, в том числе и в прототипе , скорость перемещени  пуансона Vn  вл етс  посто нной (график 12) величиной, котора  выбираетс  из услови  получени  качественного соединени  на завершающем этапе сборки, в первую очередь - требуемой величины среднего контактно1 лени  на поверхност х сопр жени .

В предлагаемом способе скорость перемещени  пуансона Vn измен етс  в соот- ветствии с графиками 13 и 14, т.е. в зоне 1 она в среднем существенно выше, чем в известных способах, что и обеспечивает увеличение производительности сборки в целом.

Предлагаемый способ управлени  процессом запрессовки может быть реализован, например, с помощью дополнительного контура управлени  скоростью силового электродвигател  механизма перемещени  в известном устройстве управлени  процессом запрессовки; Этот контур, представленный на фиг. 2, нар ду с основными блоками устройства управлени  (блок 15 управлени  электроприводом 16, электродвигатель 17, механизм 18 линейного перемещени , рабо- чий орган пресса (пуансон) 3, датчик 19 перемещени , датчик 20 усили ) содержит блок 21 задани  скорости электродвигател , блок 22 сравнени  и датчик 23 скорости. Выход датчика 19 перемещени  соединен с первым входом блока 21 задани  скорости. Второй вход последнего соединен с выходом датчика 20 усили , а выход - с первым входом блока 22 сравнени , выход которого подключен к первому входу блока 15 управлени . Другие входы блока 15 соединены с выходами блоков сравнени  сигналов перемещени , усили , производной и т.д. (на фиг. не показаны). Выход блока 15 соединен с входом электропривода 16, выход которого соединен с входом электродвигател  17, например, посто нного тока. Вал электродвигател  механически св зан с датчиком 19 перемещени  (например, электроннооп- тическим)и механизмом 18 перемещени , с линейно перемещающейс  частью которого соединен рабочий орган пресса - пуансон 3 и датчик 23 линейной скорости. Выход последнего подключен к второму входу блока 22 сравнени , а пуансон 3 механически соединен с датчиком 20 усили .

Контур управлени  скоростью электродвигател  функционирует следующим образом .

На начальных этапах процесса сборки электродвигатель 17 имеет частоту вращени , обеспечивающую скорость перемещени  пуансона, необходимую дл  быстрого подвода собираемых деталей друг к другу и их наживлени . На заключительных этапах I и П (фиг. 1) на основании информации,, получаемой от датчика 19 перемещени  и датчика 20 усили , блок 21 задани  скорости электродвигател  определ ет зону запрессовки , в которой в данный момент находитс  пуансон и формирует сигнал, соответствующий графикам 13 и 14, в виде 5 электрического напр жени , подаваемого через блок 22 сравнени  на вход блока 15 управлени . Последний в соответствии с сигналами, поступающими на его другие входы, подает на электропривод 16 сигнал, 0 обеспечивающий вращение вала электродвигател  17 с требуемой в данный момент частотой, а в случае необходимости его остановку , реверс или повторный пуск. Обратна  св зь по скорости, реализуема  с

5 помощью датчика 20, обеспечивает выполнение графика изменени  скорости запрессовки с заданной точностью.

Предлагаемый способ управлени  процессом запрессовки на механическом прес0 се с силовым электродвигателем позвол ет увеличить производительность этого процесса за счет полного использовани  указанного электродвигател  по мощности при соблюдении установленных требований к

Claims (1)

1. 5 качеству продольно-прессовых соединений. Формула изобретени  Способ управлени  процессом запрессовки на механическом прессе, заключающийс  в том, что в процессе запрессовки

   0 измер ют текущие значени  усили  запрессовки и перемещени  рабочего органа пресса , определ ют текущее значение производной усили  по перемещению, полученные значени  сравнивают с заданными

   5 и результирующий сигнал используют в качестве управл ющего сигнала электроприводом перемещени  рабочего органа пресса, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности

   0 процесса запрессовки за счет более эффективного использовани  мощности силового электродвигател  пресса, на заключитель- - ных этапах процесса запрессовки измен ют текущее значение скорости перемещени 

   5 рабочего органа пресса, например пуансона таким образом чтобы выполн лось соотношение

   v -Wjl Vn 0 где Vn - текущее значение скорости перемещени  рабочего органа пресса (пуансона);

   Woe - номинальна  (установочна ) мощность силового электродвигател  пресса;

   F3 - текущее значение усили  запрес- 5 совки;

   rj - КПД механизма перемещени  рабочего органа,

   3 1

   Ч /V,

   t s г

   w.f

   У5

   /и

   У7