RU199898U1 - ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING THE POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE - Google Patents
ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING THE POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU199898U1 RU199898U1 RU2020110298U RU2020110298U RU199898U1 RU 199898 U1 RU199898 U1 RU 199898U1 RU 2020110298 U RU2020110298 U RU 2020110298U RU 2020110298 U RU2020110298 U RU 2020110298U RU 199898 U1 RU199898 U1 RU 199898U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- control
- possibility
- rotor
- hydraulic cylinder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/06—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles driven essentially by fluid pressure or pneumatic power
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию машиностроительных производств для механической обработки материалов и может быть использована в силовых головках агрегатных станков.Адаптивная система управления гидравлическим цилиндром подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки содержит измерительный преобразователь вращающего момента, выполненный с возможностью соединения с электродвигателем привода вращения шпинделя головки и связанный с осевым регулирующим дросселем. Дроссель выполнен с управляющими и управляемой полостями с возможностью соответствующего соединения управляемой полости с гидравлическим цилиндром и через панель управления с насосной станцией и с возможностью управления скоростью гидравлического цилиндра подачи.Измерительный преобразователь выполнен в виде расположенного в неподвижном коллекторе ротора, выполненного с возможностью соосного соединения с вращающейся частью упомянутого электродвигателя, и размещенных в сквозной радиальной расточке ротора корпуса и подвижных упоров, установленных с возможностью регулировки заданного положения корпуса в расточке посредством винтов, расположенных в крышках радиальной расточки ротора. В корпусе расположены соосно навстречу друг другу с возможностью регулировки осевого положения два сопла с измерительными камерами, между которыми размещена подпружиненная с двух сторон подвижная инерционная заслонка, а с другой стороны сопел установлены постоянные дроссели. Сопла и постоянные дроссели соединены по мостовой схеме, в которой полости корпуса перед постоянными дросселями соединены линией подвода рабочей среды с панелью управления, полость корпуса между соплами соединена с линией отвода рабочей среды, а измерительные камеры сопел соединены управляющими линиями с управляющими полостями, расположенными под торцами подвижного элемента осевого регулирующего дросселя.Наличие новых элементов и функциональных связей позволяет повысить точность настройки системы управления на заданный режим работы, адаптацию цилиндра подачи силовой агрегатной головки к изменяющимся условиям обработки материалов на станке и расширение технических возможностей адаптивной системы управления гидравлическим цилиндром станка для механической обработки за счет настройки силовых и скоростных параметров резания в широких диапазонах.The utility model relates to the equipment of machine-building industries for mechanical processing of materials and can be used in the power heads of the aggregate machine tools. The adaptive control system of the hydraulic cylinder for feeding the power head of the machine tool for machining contains a torque transducer made with the possibility of being connected to the electric motor of the drive of rotation of the spindle of the head and associated with an axial control throttle. The throttle is made with control and controlled cavities with the possibility of corresponding connection of the controlled cavity with the hydraulic cylinder and through the control panel with the pumping station and with the possibility of controlling the speed of the hydraulic feed cylinder. The measuring transducer is made in the form of a rotor located in a stationary collector, made with the possibility of coaxial connection with a rotating part of the above-mentioned electric motor, and placed in the through radial bore of the rotor of the housing and movable stops installed with the possibility of adjusting the given position of the housing in the bore by means of screws located in the covers of the radial bore of the rotor. In the housing, two nozzles with measuring chambers are arranged coaxially towards each other with the possibility of adjusting the axial position, between which there is a movable inertial damper spring-loaded on both sides, and on the other side of the nozzles there are constant throttles. The nozzles and constant chokes are connected by a bridge circuit, in which the body cavities in front of the constant chokes are connected by a line for supplying the working medium with the control panel, the cavity of the body between the nozzles is connected to the line of the working medium, and the measuring chambers of the nozzles are connected by control lines to the control cavities located under the ends the presence of new elements and functional connections allows to increase the accuracy of tuning the control system to a given operating mode, adapt the feed cylinder of the power unit head to changing conditions of material processing on the machine and expand the technical capabilities of the adaptive control system for the hydraulic cylinder of the machine for machining by adjusting the power and speed parameters of cutting in wide ranges.
Description
Полезная модель относится к оборудованию машиностроительных производств и может быть использована при механической обработке материалов на агрегатных станках с адаптивным управлением подачей силовых головок.The utility model refers to the equipment of machine-building industries and can be used in the machining of materials on modular machines with adaptive control of the power head feed.
Известны системы управления силовыми агрегатными головками, в которых использованы гидравлические панели целевого назначения, содержащие встраиваемые направляющие и регулирующие аппараты. Номинальное осевое усилие на режущем инструменте определяется предварительной настройкой предохранительного или редукционного клапана на заданное давление в рабочей полости поршневого гидравлического цилиндра подачи головки, а скорость поступательного движения (подача) инструмента определяется настройкой дросселя или регулируемого насоса на заданный расход жидкости, подводимой к цилиндру или отводимой от него в бак. Управление осуществляется «по пути», то есть по перемещению головки, для чего используют регулируемые или постоянные упоры, взаимодействующие с конечными выключателями или рычагами управления распределителями. В процессе работы настройки системы не изменяются. Приводы главного движения и подачи работают независимо друг от друга [1].Known control systems for power aggregate heads, in which hydraulic panels are used for targeted purposes, containing built-in guides and control devices. The nominal axial force on the cutting tool is determined by the presetting of the safety or pressure reducing valve for a given pressure in the working cavity of the piston hydraulic cylinder of the head feed, and the forward movement speed (feed) of the tool is determined by setting the throttle or variable pump for a given flow rate of the liquid supplied to the cylinder or removed from into the tank. Control is carried out "along the way", that is, by moving the head, for which they use adjustable or constant stops interacting with limit switches or valve control levers. The system settings are not changed during operation. The drives of the main movement and feed work independently of each other [1].
Недостатком таких систем управления является отсутствие адаптации гидравлических цилиндров подачи силовых агрегатных головок к изменяющимся условиям механической обработки материалов на станке.The disadvantage of such control systems is the lack of adaptation of hydraulic cylinders for supplying power aggregate heads to the changing conditions of machining materials on the machine.
Известна адаптивная система управления подачей самодействующей силовой головки агрегатного станка, содержащая золотниковый управляющий клапан, установленный на входе или выходе гидравлического цилиндра подачи, у которого полости управления гидравлическими линиями соединены с полостями цилиндра [2].Known is an adaptive feed control system for a self-acting power head of an aggregate machine, comprising a slide control valve installed at the inlet or outlet of a hydraulic feed cylinder, in which the control cavities of the hydraulic lines are connected to the cylinder cavities [2].
Недостатком системы является то, что она изменяет подачу при любом изменении нагрузки на штоке цилиндра, которое может быть вызвано различными причинами: изменения условий обработки, изменения сил трения в цилиндре и направляющих корпуса и основания, изменения внутренних утечек жидкости в цилиндре и другие. Не обеспечивается точность настройки заданного режима обработки материалов на станке.The disadvantage of the system is that it changes the feed for any change in the load on the cylinder rod, which can be caused by various reasons: changes in processing conditions, changes in the friction forces in the cylinder and the guides of the housing and base, changes in internal fluid leaks in the cylinder, and others. The accuracy of setting the specified mode of material processing on the machine is not ensured.
В качестве прототипа принята адаптивная система управления подачей силовой агрегатной головки, содержащая в приводе главного движения измерительный преобразователь вращающего момента, выполненный в виде динамометрического привода (приводного торсиометра), который механической пружинно-реечной передачей связан с осевым регулирующим дросселем, установленным на сливе из гидравлического цилиндра подачи [3].As a prototype, an adaptive control system for the supply of a power unit head is adopted, containing in the drive of the main movement a torque measuring transducer made in the form of a dynamometric drive (drive toriometer), which is connected by a mechanical spring-rack and pinion gear with an axial control throttle mounted on the drain from the hydraulic cylinder filing [3].
Анализ прототипа показывает, что конструкция измерительного преобразователя вращающего момента в виде динамометрического привода (приводного торсиометра) с механической пружинно-реечной передачей не обеспечивает точность настройки системы на заданный режим работы, имеет сложную конструкцию и ограничивает технические возможности силовой головки.Analysis of the prototype shows that the design of the torque measuring transducer in the form of a torque drive (drive toriometer) with a mechanical spring-rack and pinion transmission does not ensure the accuracy of tuning the system to a given operating mode, has a complex design and limits the technical capabilities of the power head.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение точности настройки адаптивной системы управления гидравлическим цилиндром подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки материалов на заданный режим работы и расширение технических возможностей упомянутой системы управления за счет настройки силовых и скоростных параметров резания в широких диапазонах.The technical problem to be solved by the claimed utility model is to improve the accuracy of tuning the adaptive control system of the hydraulic cylinder feeding the power unit head of the machine tool for machining materials to a given operating mode and expanding the technical capabilities of the mentioned control system by adjusting the power and speed parameters of cutting in wide ranges.
Решение указанной задачи достигается тем, что измерительный преобразователь выполнен в виде расположенного в неподвижном коллекторе ротора, выполненного с возможностью соосного соединения с вращающейся частью электродвигателя, и размещенных в сквозной радиальной расточке ротора корпуса и подвижных упоров, установленных с возможностью регулировки заданного положения корпуса в расточке посредством винтов, расположенных в крышках радиальной расточки ротора, при этом в корпусе расположены соосно навстречу друг другу с возможностью регулировки осевого положения два сопла с измерительными камерами, между которыми размещена подпружиненная с двух сторон подвижная инерционная заслонка, а с другой стороны сопел установлены постоянные дроссели, причем сопла и постоянные дроссели соединены по мостовой схеме, в которой полости корпуса перед постоянными дросселями соединены линией подвода рабочей среды с панелью управления, полость корпуса между соплами соединена с линией отвода рабочей среды, а измерительные камеры сопел соединены управляющими линиями с управляющими полостями, расположенными под торцами подвижного элемента осевого регулирующего дросселя.The solution to this problem is achieved by the fact that the measuring transducer is made in the form of a rotor located in a stationary collector, made with the possibility of coaxial connection with the rotating part of the electric motor, and placed in the radial through bore of the housing rotor and movable stops installed with the possibility of adjusting the given position of the housing in the bore by screws located in the covers of the radial bore of the rotor, while in the housing two nozzles with measuring chambers are located coaxially towards each other with the possibility of adjusting the axial position, between which there is a movable inertial damper spring-loaded on both sides, and on the other side of the nozzles there are constant throttles, and nozzles and constant chokes are connected by a bridge circuit, in which the body cavities in front of the constant chokes are connected by a line of supply of the working medium to the control panel, the cavity of the body between the nozzles is connected to the line of the working medium, and The control chambers of the nozzles are connected by control lines with control cavities located under the ends of the movable element of the axial control throttle.
Сравнение заявленной адаптивной системы управления гидравлическим цилиндром подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.Comparison of the claimed adaptive control system of the hydraulic cylinder for feeding the power unit head of the machine tool for machining with the prototype shows that there are new parts and functional connections between them.
Новые детали: измерительный преобразователь вращающего момента в виде расположенного в неподвижном коллекторе ротора, выполненного с возможностью соосного соединения с вращающейся частью электродвигателя привода вращения шпинделя силовой агрегатной головки;New parts: torque measuring transducer in the form of a rotor located in a stationary collector, made with the possibility of coaxial connection with the rotating part of the electric motor of the drive of rotation of the spindle of the power unit head;
корпус и подвижные упоры, размещенные в сквозной радиальной расточке ротора преобразователя с возможностью регулировки заданного положения корпуса в расточке посредством винтов, расположенных в крышках радиальной расточки ротора;housing and movable stops located in the through radial bore of the converter rotor with the possibility of adjusting the predetermined position of the housing in the bore by means of screws located in the covers of the radial bore of the rotor;
два сопла с измерительными камерами, расположенные в корпусе соосно навстречу друг другу с возможностью регулировки осевого положения, между которыми размещена подпружиненная с двух сторон подвижная инерционная заслонка, а с другой стороны сопел установлены постоянные дроссели;two nozzles with measuring chambers located in the housing coaxially towards each other with the possibility of adjusting the axial position, between which there is a movable inertial damper spring-loaded on both sides, and on the other side of the nozzles there are constant throttles;
сопла и постоянные дроссели, соединенные по мостовой схеме, в которой полости корпуса перед постоянными дросселями соединены линией подвода рабочей среды с панелью управления, полость корпуса между соплами соединена с линией отвода рабочей среды, а измерительные камеры сопел соединены управляющими линиями с управляющими полостями, расположенными под торцами подвижного элемента осевого регулирующего дросселя.nozzles and constant chokes connected by a bridge circuit, in which the body cavities in front of the constant chokes are connected by a line of supply of the working medium to the control panel, the cavity of the body between the nozzles is connected to the line of the working medium, and the measuring chambers of the nozzles are connected by control lines to the control cavities located under ends of the movable element of the axial control throttle.
Новые функциональные связи: измерительный преобразователь вращающего момента в виде расположенного в неподвижном коллекторе ротора, соосно соединенного с вращающейся частью электродвигателя привода вращения шпинделя, обеспечивает высокую чувствительность и точность настройки адаптивной системы управления на заданный режим работы силовой агрегатной головки и расширение технических возможностей системы управления, так как позволяет точно оценить изменение момента сопротивления вращению шпинделя силовой агрегатной головки по изменению угловой скорости вращающейся части электродвигателя;New functional connections: a torque measuring transducer in the form of a rotor located in a stationary collector, coaxially connected to the rotating part of the electric motor of the spindle rotation drive, provides high sensitivity and accuracy of tuning the adaptive control system to a given operating mode of the power unit head and expanding the technical capabilities of the control system, so how allows you to accurately assess the change in the moment of resistance to the rotation of the spindle of the power unit head by changing the angular speed of the rotating part of the electric motor;
корпус и подвижные упоры, размещенные в сквозной радиальной расточке ротора, обеспечивают возможность точной установки и фиксации заданного положения корпуса в расточке посредством винтов,the housing and movable stops located in the through radial bore of the rotor provide the ability to accurately set and fix the given position of the housing in the bore by means of screws,
расположенных в крышках радиальной расточки, что определяет чувствительность и контролируемый диапазон изменения параметров обработки материалов на станке;located in the caps of the radial bore, which determines the sensitivity and controlled range of changes in the parameters of material processing on the machine;
сопла и постоянные дроссели, соединенные по мостовой схеме, в которой полости корпуса перед постоянными дросселями соединены линией подвода рабочей среды с панелью управления, полость корпуса между соплами соединена с линией отвода рабочей среды, а измерительные камеры сопел соединены управляющими линиями с управляющими полостями, расположенными под торцами подвижного элемента осевого регулирующего дросселя, преобразуют входной сигнал в виде изменения угловой скорости вращающейся части электродвигателя в сигнал управления в виде разности давлений рабочей среды под торцами подвижного элемента осевого регулирующего дросселя; мостовая схема соединения сопел и постоянных дросселей обеспечивает максимальную чувствительность и точность работы измерительного преобразователя вращающего момента.nozzles and constant chokes connected by a bridge circuit, in which the body cavities in front of the constant chokes are connected by a line of supply of the working medium to the control panel, the cavity of the body between the nozzles is connected to the line of the working medium, and the measuring chambers of the nozzles are connected by control lines to the control cavities located under the ends of the movable element of the axial control throttle, convert the input signal in the form of a change in the angular speed of the rotating part of the electric motor into a control signal in the form of a pressure difference of the working medium under the ends of the movable element of the axial control throttle; the bridge circuit for connecting nozzles and constant chokes provides maximum sensitivity and accuracy of the torque transducer.
Наличие новых деталей и функциональных связей между ними повышает точность настройки адаптивной системы управления гидравлическим цилиндром подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки материалов на заданный режим работы и расширяет технические возможности упомянутой системы управления за счет настройки силовых и скоростных параметров резания в широких диапазонах.The presence of new parts and functional connections between them increases the accuracy of tuning the adaptive control system of the hydraulic cylinder for feeding the power unit head of the machine for machining materials to a given operating mode and expands the technical capabilities of the mentioned control system by adjusting the power and speed parameters of cutting in wide ranges.
На фиг. 1 показана конструктивная схема силовой агрегатной головки станка для механической обработки с адаптивной системой управления гидравлическим цилиндром подачи в исходном положении, до настройки на заданный режим работы.FIG. 1 shows a structural diagram of a power unit head of a machine tool for machining with an adaptive control system for a hydraulic feed cylinder in the initial position, before tuning to a given operating mode.
Адаптивная система управления гидравлическим цилиндром 1 подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки содержит измерительный преобразователь 2 вращающего момента, выполненный с возможностью соединения с электродвигателем 3 привода вращения шпинделя 4 упомянутой головки и связанный с осевым регулирующим дросселем 5. Упомянутый дроссель выполнен с управляющими 6, 7 и управляемой 8 полостями с возможностью соответствующего соединения управляемой полости с упомянутым гидравлическим цилиндром и через панель 9 управления с насосной станцией 10 с возможностью управления скоростью гидравлического цилиндра подачи.The adaptive control system of the
Измерительный преобразователь вращающего момента выполнен в виде расположенного в неподвижном коллекторе 11 ротора 12, выполненного с возможностью соосного соединения с вращающейся частью упомянутого электродвигателя. В сквозной радиальной расточке ротора размещены корпус 13 и подвижные упоры 14 и 15, установленные с возможностью регулировки заданного положения корпуса в расточке посредством винтов 16 и 17, расположенных в крышках 18 и 19 радиальной расточки ротора. В корпусе расположены соосно навстречу друг другу с возможностью регулировки осевого положения сопла 20 и 21 с измерительными камерами 22 и 23, между которыми размещена подпружиненная с двух сторон подвижная инерционная заслонка 24, а с другой стороны сопел установлены постоянные дроссели 25 и 26. Сопла и постоянные дроссели соединены по мостовой схеме, в которой полости корпуса перед постоянными дросселями соединены линией 27 подвода рабочей среды с упомянутой панелью управления, полость 28 корпуса между соплами соединена с линией 29 отвода рабочей среды, а измерительные камеры сопел соединены управляющими линиями 30 и 31 с упомянутыми управляющими полостями, расположенными под торцами подвижного элемента 32 осевого регулирующего дросселя.The torque measuring transducer is made in the form of a
Измерительный преобразователь вращающего момента имеет радиальную ось чувствительности X-X,The torque transducer has a radial X-X sensitivity axis,
Адаптивная система управления гидравлическим цилиндром подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки работает следующим образом.The adaptive control system of the hydraulic cylinder of the power head of the machine tool for machining works as follows.
Цикл работы силовой головки настраивают установкой в заданное положение упоров и конечных выключателей, управляющих работой направляющих гидравлических аппаратов (на фиг. 1 не показаны), размещенных в панели 9, реализуется управление «по пути».The operating cycle of the power head is adjusted by setting the stops and limit switches to a predetermined position, which control the operation of the hydraulic guiding devices (not shown in Fig. 1), located in the
Частота вращения шпинделя 4 головки не регулируется и определяется частотой вращения вала электродвигателя 3. При увеличении момента сопротивления на шпинделе угловая скорость вращающейся части электродвигателя уменьшается.The frequency of rotation of the spindle 4 of the head is not regulated and is determined by the frequency of rotation of the shaft of the
Скорости холостых ходов силовой головки при подводе инструмента к заготовке и при отводе инструмента в исходное положение настраивают путем регулирования расхода рабочей среды, подводимого к гидравлическому цилиндру 1 подачи и отводимого от него на слив через осевой регулирующий дроссель 5.The idle speed of the power head when the tool is brought to the workpiece and when the tool is retracted to its original position is adjusted by adjusting the flow rate of the working medium supplied to the
Давление рабочей среды в линии питания цилиндра от насосной станции 10 ограничивают настройкой предохранительного клапана (на фиг. 1 не показан), размещенного в панели 9 управления.The pressure of the working medium in the supply line of the cylinder from the
Предварительная настройка измерительного преобразователя вращающего момента включает в себя два этапа.The presetting of the torque transducer is a two-step process.
Первый этап предусматривает установку подвижной инерционной заслонки 24 в геометрическом центре корпуса 13, для чего одновременно регулируют положение сопел 20 и 21 вдоль оси чувствительности X-X и предварительный натяг центрирующих пружин. Зазоры между торцами сопел и заслонки должны быть одинаковыми.The first stage provides for the installation of a movable
Масса заслонки и силы пружин определяют чувствительность измерительного преобразователя. Эту настройку можно производить вне ротора 12.The damper mass and spring forces determine the sensitivity of the transmitter. This setting can be made outside the
Второй этап предусматривает установку геометрического центра корпуса 13 в радиальной расточке ротора преобразователя на некотором заданном расстоянии от оси вращения, для чего винтами 16 и 17 устанавливают и контргайками фиксируют положение подвижных упоров 14 и 15. Величина настроенного эксцентриситета определяет чувствительность измерительного преобразователя. Изменяя эксцентриситет, можно настраивать преобразователь на различные диапазоны измерения вращающего момента.The second stage involves the installation of the geometric center of the
При работе головки рабочая среда от насосной станции через панель управления поступает в поршневую (левую) полость гидравлического цилиндра подачи, а из штоковой (правой) полости отводится на слив в бак. Подвижная силовая головка вместе с корпусом цилиндра перемещается справа налево.When the head is in operation, the working medium from the pumping station through the control panel enters the piston (left) cavity of the hydraulic feed cylinder, and from the rod (right) cavity is drained to the tank. The movable power head together with the cylinder body moves from right to left.
Для работы измерительного преобразователя рабочая среда из линии 27 подвода через коллектор 11 поступает через постоянные дроссели 25 и 26 в измерительные камеры 22 и 23 сопел, а затем, пройдя сопротивления в виде зазоров между торцами сопел и инерционной заслонки, из полости 28 корпуса по линии 29 отвода рабочей среды сливается в бак.For the operation of the measuring transducer, the working medium from the
При вращении ротора преобразователя, соединенного с вращающейся частью электродвигателя возникает центробежная сила инерции, направленная вдоль оси чувствительности X-X. Центробежная сила инерции пропорциональна массе заслонки, величине настроенного эксцентриситета и квадрату угловой скорости ротора преобразователя.When the rotor of the transducer rotates, connected to the rotating part of the electric motor, a centrifugal force of inertia arises, directed along the axis of sensitivity X-X. The centrifugal force of inertia is proportional to the mass of the damper, the value of the adjusted eccentricity and the square of the angular speed of the converter rotor.
Под действием этой силы инерционная заслонка смещается и изменяет гидравлические сопротивления зазоров между ее торцами и торцами сопел.Under the action of this force, the inertial flap is displaced and changes the hydraulic resistance of the gaps between its ends and the ends of the nozzles.
Если сопротивление истечению рабочей среды из сопла 20 увеличивается, а из сопла 21 уменьшается, то давление в измерительной камере 22 возрастает, а давление в камере 23 уменьшается. Возникающая разность давлений используется как управляющий сигнал в управляющих полостях 6 и 7 под торцами подвижного элемента 32 осевого регулирующего дросселя.If the resistance to the outflow of the working medium from the
В предлагаемой системе управления осевой регулирующий дроссель может быть выполнен в виде четырехщелевого золотникового распределителя с пружинным центрированием, как это показано на фиг. 1.In the proposed control system, the axial control throttle can be made in the form of a four-slot spool valve with spring centering, as shown in FIG. 1.
Под действием разности давлений в управляющих линиях 30 и 31 ив управляющих полостях 6 и 7 подвижный элемент осевого регулирующего дросселя смещается влево, устанавливая проходные сечения щелей подвода и отвода рабочей среды, соответствующие скорости холостых ходов силовой агрегатной головки.Under the influence of the pressure difference in the
При увеличении момента сопротивления вращению на шпинделе частота вращения ротора и сила инерции уменьшаются, заслонка смещается в сторону сопла 21. Это нарушает равновесие сил на подвижном элементе осевого регулирующего дросселя, он смещается вправо, устанавливая проходные сечения щелей, соответствующие скорости рабочей подачи.With an increase in the torque of resistance to rotation on the spindle, the rotor speed and the inertia force decrease, the flap moves towards the
В дальнейшем любое изменение момента сопротивления вращению шпинделя силовой агрегатной головки будет приводить к соответствующему изменению подачи (увеличение момента сопротивления будет приводить к уменьшению подачи, а уменьшение момента сопротивления - к увеличению подачи), то есть будет происходить адаптация работы гидравлического цилиндра подачи к изменениям условий обработки материала на станке.In the future, any change in the moment of resistance to the rotation of the spindle of the power unit head will lead to a corresponding change in feed (an increase in the moment of resistance will lead to a decrease in feed, and a decrease in the moment of resistance will lead to an increase in feed), that is, the operation of the hydraulic feed cylinder will adapt to changes in processing conditions material on the machine.
После завершения обработки детали на станке рабочая среда от насосной станции через панель управления подается в штоковую (правую) полость гидравлического цилиндра, а из поршневой (левой) полости отводится на слив в бак. Силовая головка возвращается в исходное положение. Далее, обычно, цикл работы повторяется.After completing the processing of the part on the machine, the working medium from the pumping station through the control panel is fed into the rod (right) cavity of the hydraulic cylinder, and from the piston (left) cavity it is discharged to the drain into the tank. The powerhead returns to its original position. Further, usually, the cycle of work is repeated.
Повышение точности настройки адаптивной системы управления гидравлическим цилиндром подачи силовой агрегатной головки станка для механической обработки на заданный режим работы и расширение технических возможностей упомянутой системы управления достигается за счет использования величины вращающего момента электродвигателя привода вращения шпинделя головки для управления гидравлическим цилиндром подачи, что осуществляется посредством измерительного преобразователя типа сопло-заслонка и осевого регулирующего дросселя.Improving the tuning accuracy of the adaptive control system of the hydraulic cylinder for feeding the power aggregate head of the machine tool for machining to a given operating mode and expanding the technical capabilities of the said control system is achieved by using the torque of the electric motor of the spindle rotation drive of the head to control the hydraulic cylinder, which is carried out by means of a measuring transducer damper type and axial control throttle.
Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account
1. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - С. 191, рис. 5.38, С. 288-289, рис. 7.8.1. Sveshnikov V.K., Usov A.A. Machine hydraulic drives: Handbook. - 2nd ed., Rev. and add. - M .: Mechanical Engineering, 1988. - S. 191, fig. 5.38, pp. 288-289, fig. 7.8.
2. Бектибай Б.Ж. Разработка универсальной адаптивной автоматической системы управления режимами работ гидравлических силовых головок станков. - Автореферат дисс…канд. техн. наук. - Республика Казахстан, Алматы, Казахский национальный технический университет им. Канына Сатпаева, 2001. - С. 6-7, рис. 1.2. Bektibai B.Zh. Development of a universal adaptive automatic system for controlling the operating modes of hydraulic power heads of machine tools. - Abstract dissertation ... cand. tech. sciences. - Republic of Kazakhstan, Almaty, Kazakh National Technical University. Kanyna Satpayeva, 2001. - S. 6-7, fig. 1.
3. Тверской М.М. Стабилизация нагрузки на сверле в процессе глубокого сверления при многошпиндельной обработке. - В кн. Самоподнастраивающиеся станки / Под ред. Б.С. Балакшина. - М.: Машиностроение, 1970. - С. 259-262, рис. 1 и 2 (прототип).3. Tverskoy M.M. Stabilization of the load on the drill during deep drilling with multi-spindle machining. - In the book. Self-adjusting machines / Ed. B.S. Balakshin. - M .: Mechanical Engineering, 1970. - S. 259-262, fig. 1 and 2 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110298U RU199898U1 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING THE POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020110298U RU199898U1 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING THE POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU199898U1 true RU199898U1 (en) | 2020-09-24 |
Family
ID=72601255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020110298U RU199898U1 (en) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING THE POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU199898U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203866U1 (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный технологический университет» | ADAPTIVE HYDRAULIC CYLINDER CONTROL |
RU212829U1 (en) * | 2022-02-14 | 2022-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | CENTRIFUGAL MEASURING CONVERTER FOR ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER OF FEEDING OF POWER UNIT HEAD OF METAL-CUTTING MACHINE |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1367800A (en) * | 1970-12-19 | 1974-09-25 | Toyoda Machine Works Ltd | Grinding machine having an adaptive control system |
SU521115A1 (en) * | 1975-01-17 | 1976-07-15 | Красноярский Политехнический Институт | Adaptive size control device for dynamic machine setting |
SU1282978A1 (en) * | 1984-02-24 | 1987-01-15 | Предприятие П/Я А-7555 | Pneumatic hydraulic drive for axial travel |
SU1308449A1 (en) * | 1986-01-27 | 1987-05-07 | Тбилисское Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Пищемаш" | Apparatus for adaptive control of machine |
US20180320711A1 (en) * | 2015-10-19 | 2018-11-08 | Husqvarna Ab | Adaptive control of hydraulic tool on remote controlled demolition robot |
RU192683U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | HYDRAULIC POWER HEAD FOR UNITS |
-
2020
- 2020-03-10 RU RU2020110298U patent/RU199898U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1367800A (en) * | 1970-12-19 | 1974-09-25 | Toyoda Machine Works Ltd | Grinding machine having an adaptive control system |
SU521115A1 (en) * | 1975-01-17 | 1976-07-15 | Красноярский Политехнический Институт | Adaptive size control device for dynamic machine setting |
SU1282978A1 (en) * | 1984-02-24 | 1987-01-15 | Предприятие П/Я А-7555 | Pneumatic hydraulic drive for axial travel |
SU1308449A1 (en) * | 1986-01-27 | 1987-05-07 | Тбилисское Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Пищемаш" | Apparatus for adaptive control of machine |
US20180320711A1 (en) * | 2015-10-19 | 2018-11-08 | Husqvarna Ab | Adaptive control of hydraulic tool on remote controlled demolition robot |
RU192683U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | HYDRAULIC POWER HEAD FOR UNITS |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Самоподнастраивающиеся станки" под ред. Б.С. Балакшина, М., Машиностроение, 1970, с. 259-262, рис. 1, 2. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203866U1 (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный технологический университет» | ADAPTIVE HYDRAULIC CYLINDER CONTROL |
RU212829U1 (en) * | 2022-02-14 | 2022-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | CENTRIFUGAL MEASURING CONVERTER FOR ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER OF FEEDING OF POWER UNIT HEAD OF METAL-CUTTING MACHINE |
RU212830U1 (en) * | 2022-02-14 | 2022-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | TORQUE MEASURING TRANSDUCER ON POWER HEAD SPINDLE OF UNIT METAL-CUTTING MACHINE FOR ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF POWER HEAD FEEDING CYLINDER HYDRAULIC |
RU212831U1 (en) * | 2022-02-14 | 2022-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" | LOAD CHANGE TRANSDUCER ON POWER HEAD SPINDLE OF METAL-CUTTING MACHINE FOR ADAPTIVE CONTROL OF POWER HEAD HYDRAULIC FEED CYLINDER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU198094U1 (en) | ADAPTIVE HYDRAULIC CYLINDER CONTROL SYSTEM FOR SUPPLYING THE POWER UNIT HEAD OF THE MACHINE FOR MECHANICAL PROCESSING | |
RU192683U1 (en) | HYDRAULIC POWER HEAD FOR UNITS | |
RU199898U1 (en) | ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING THE POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE | |
US5010794A (en) | Hydrostatic spindle device | |
EP0398655A2 (en) | Pressure detecting device for torque control wrench | |
EP1112134B1 (en) | Tool with control of a fluid axis | |
SE536711C2 (en) | Damping device for percussion, percussion, rock drill and method of damping at a rock drill | |
US4823061A (en) | Stone expansion control for a honing machine | |
US2026776A (en) | Hydraulic transmission | |
US4173303A (en) | Hydraulic push drive for pusher centrifuges | |
US2150032A (en) | Machine tool speed control | |
RU212831U1 (en) | LOAD CHANGE TRANSDUCER ON POWER HEAD SPINDLE OF METAL-CUTTING MACHINE FOR ADAPTIVE CONTROL OF POWER HEAD HYDRAULIC FEED CYLINDER | |
RU212829U1 (en) | CENTRIFUGAL MEASURING CONVERTER FOR ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER OF FEEDING OF POWER UNIT HEAD OF METAL-CUTTING MACHINE | |
RU203866U1 (en) | ADAPTIVE HYDRAULIC CYLINDER CONTROL | |
RU198095U1 (en) | ADAPTIVE HYDRAULIC ENGINE CONTROL SYSTEM OF ACTIVE MOVEMENT OF THE WORKING WORK OF THE METAL CUTTING MACHINE | |
US2777426A (en) | Hydraulic speed control valve | |
CN101733422A (en) | Energy saving type clamping force control device of hydraulic power chuck | |
RU204574U1 (en) | ADAPTIVE HYDRAULIC CYLINDER CONTROL | |
US4557075A (en) | Apparatus for shaping an electrode of a prescribe spatial configuration by means of an abrading die | |
RU212830U1 (en) | TORQUE MEASURING TRANSDUCER ON POWER HEAD SPINDLE OF UNIT METAL-CUTTING MACHINE FOR ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF POWER HEAD FEEDING CYLINDER HYDRAULIC | |
US3605911A (en) | Machine tool control systems | |
US2271615A (en) | Hydraulic power unit | |
RU204575U1 (en) | ADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF HYDRAULIC CYLINDER FEEDING POWER UNIT HEAD FOR MACHINING MACHINE | |
US2553286A (en) | Hydraulic drive for inertia loads | |
RU196577U1 (en) | UNIT HEAD FOR DRILLING DEEP HOLES WITH AUTOMATIC FEEDING SYSTEM |