книги из ГПНТБ / Сергиевский, Л. В. Наладка, регулировка и испытание станков с программным управлением учебное пособие

с ЧПУ. Величина рассогласования имитирует скорость движения и величину линейного перемещения рабочих органов станка.

Другой разновидностью стенда для наладки и ремонта электронных панелей и проверки шаговых двигателей является наладочный стенд (рис. 80), функциональная схема которого изображена на рис. 81. Стенд дает воз­ можность проверять работоспособность и чувствитель­ ность входных усилителей электронных панелей управ­ ления импульсно-шаговой системы ЧПУ. С помощью стенда можно настраивать эти блоки при их ремонте вне станка. Для проверки панелей в стенде предусмотрено ступенчатое и плавное изменение входного сигнала, ре­ жим «измерение чувствительности». Для проверки и на­ ладки электронных панелей ручного управления пре­ дусмотрено ступенчатое изменение частоты сигнала (от 2 до 1000 Гц), на этих же частотах проверяется работоспо­ собность шагового двигателя.

Здесь же в стенде предусмотрено устройство автомати­ ческого реверсирования шагового двигателя с программи­ рованием времени работы и реверсирования.

Стенд состоит из генератора несущей частоты 2, со-

170

бранного по схеме блокинг-генератора с частотой 2500 Гц, у которого предусмотрена ручная подстройка частоты 1. Сигналы с генератора поступают на расширитель 3, со­ бранный на эмиттерных повторителях и служащий для разделения сигнала от генератора по трем каналам си­ стемы. Сигналы с эмиттерных повторителей поступают на модуляторы, 4, 5 и 6, которые управляются от панели ручного управления 14. В панели ручного управления имеются свой собственный генератор и кольцевые комму­ таторы, служащие для распределения сигналов управле­ ния по обмоткам шагового двигателя.

Генератор панели ручного управления собран на муль­ тивибраторах. Частота может меняться с помощью сту­ пенчатого переключателя 7 в следующем диапазоне ча­ стот: 2, 30, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 и 1000 Гц.

Для изменения величины входного сигнала в электрон­ ные панели в стенде предусмотрен ступенчатый переклю­ чатель изменения уровня входного сигнала 8, который из­

ствительности входа 10 перекрывается изменение уровня сигнала в каждом из этих поддиапазонов. Питание осу­ ществляется блоком 12.

Для контроля величины выходного сигнала стенда предусмотрен измеритель чувствительности 9, который измеряет величину сигнала в абсолютных значениях.

Шаговый двигатель 15 является нагрузкой выходных элементов электронной панели, поэтому в стенде преду­ смотрено его подключение. В стенде предусмотрен спе­ циальный блок 11, позволяющий проверить шаговый дви­ гатель в любом режиме (реверс, изменение скорости, из­ менение нагрузки и др.).

Применение в комплексе со стендом других измери­ тельных приборов (осциллографа, милливольтметра, мил­ лиамперметров и др.) позволяет полностью снять харак­ теристики с электронных блоков 13 системы ЧПУ. Прин­ ципиальная схема стенда изображена на рис. 82.

Для испытания и проверки работы электромеханиче­ ских преобразователей (ЭМП), управляющих перемеще­ нием золотников, необходимо контролировать значения ряда параметров, особенно те, которые влияют на их характеристику. Такими параметрами являются усилие перемещения подвижного элемента (сердечника), быстро­ действие, чувствительность, линейность характеристики

173

Рис. 82. Принципиальная схема стенда для наладки электронных блоков и шаговых двигателей

е схема генератора и измерения выходного сигнала

усилителя, возникающих при неодинаковых характери­ стиках составных транзисторов.

Напомним принцип работы электромеханического пре­ образователя. Якорь электромагнита подвешен на двух достаточно жестких мембранах и жестко связан с управ­ ляющим золотником; жесткость мембран 150—200 кгс/см. Обычно в обмотки преобразователя для линеаризации ха­ рактеристик подаются какие-то средние значения токов, равные по величине. При неравенстве токов якорь откло­ няется в ту или другую сторону, в первом приближении пропорционально разности токов, протекающих по об­ моткам преобразователя. Для регулирования токов в об­ мотках электромагнита, при проверке и наладке в стенде предусмотрен регулятор-потенциометр R10. Сопротив­ ление R11 играет роль токоограничивающего рези­ стора.

Наибольший интерес при снятии характеристик ЭМП представляет вопрос о том, какую жесткость мембран необходимо выбирать, чтобы гидравлическая система была устойчивой, и от каких факторов зависит предельное зна­ чение упругости мембран. Из практики известно, что при ослаблении жесткости мембран возникают автоколебания

Рис. 84. Принципиальная схема стенда для наладки электромеханиче­ ского преобразователя:

R10 (350 Ом), R11 (0,5 Ом, проволочное), R12 (100 Ом), R13 (680 Ом, ППЗ),

R14 (1 кОм) — резисторы; Cl, С2 (500 мкФ) — конденсаторы; А и А 2 — ам­ перметры типа М-4202 на 1 А; Тр — трансформатор 50 Вт, 220/25 В

178

высокой частоты, при увеличении жесткости мембран ме­ няется быстродействие и чувствительность преобразова­ теля, при вытягивании мембран появляется гистерезис. Все эти факторы требуют очень внимательного подхода при настройке и проверке наладчиками электромеханиче­ ских преобразователей.

Для снятия механических характеристик ЭМП с по­ мощью стенда поступают следующим образом. Устанав­ ливают преобразователь в специальную подставку,в ко­ торой установлен индикатор линейного перемещения, связанный с сердечником ЭМП. Изменяя токи в обмотках ЭМП, с помощью сопротивлений R6 и R13 добиваются равенства токов, причем при этом отклонение сердечника должно быть равно нулю. Затем, изменяя ток в одном из плеч усилителя с помощью потенциометра R10 через кратные интервалы тока, фиксируют линейное перемеще­ ние сердечника, одновременно следя за тем, чтобы сумма токов в обоих плечах была равна сумме токов при нулевом отклонении сердечника. Затем такие же измерения произ­ водят при отклонении сердечника в другую сторону. По данным измерений строится механическая характеристика ЭМП и дается оценка его параметров. Если в процессе испытаний выявлены отклонения от требуемых параметров, превышающие допустимые значения, то выясняют причины возникающего отклонения и затем их устраняют; например, нелинейность электромеханической характеристики (т. е. зависимость перемещения сердечника электромеханиче­ ского преобразователя будет не пропорциональна из­ менению тока в катушках), наличие гистерезиса (его допу­ стимая величина для такого типа ЭМП не должна превы­ шать 2%), завышение токов покоя в катушках ЭМП (в исп­ равном состоянии они должны составлять 150 мА ± 5%).

Стенд для проверки ЭМП является переносным при­ бором и может быть использован при проверке преобра­ зователя непосредственно на станке, когда в этом возни­ кает необходимость.

Для тарировки индуктивных датчиков давления типа ДИМ и др., а также для тарировки тензометрических дат­ чиков в лабораторных и производственных условиях мо­ жет быть использован стенд, схема которого показана на рис. 85. Стенд состоит из следующих агрегатов: бачка 2 емкостью 0,5 л, ручного пресса 1, кранов 6 и датчика дав­ ления 3, контрольного манометра 4 и системы трубопро­ водов 5. Рабочая жидкость из бачка заполняет всю систему

179

при выведении поршня пресса и открытых кранах. Руч­ ным прессом нагнетается жидкость, при этом кран бачка 7 закрыт, а кран 6 в линии нагнетания открыт. После того как создано необходимое давление прессом, контроль ведется по манометру. Кран 6, установленный в линии нагнетания, закрывают и производят запись показаний датчика и контрольного манометра. При этом следует учитывать, что установленное давление держится в си­ стеме не более 3—5 мин, в зависимости от его величины. Понижение давления производится краном бачка, уста­ новленным в линии слива.

При тарировке датчиков, задаваясь различными ве­ личинами давления, с помощью стенда записывают их на ленту осциллографа и по полученным данным строят тарировочный график датчиков. В дальнейшем при изме­ рении давления в гидропередачах станков по тарировочному графику определяют истинные давления в гидро­ системе.

Как известно, объемная гидропередача станка с ЧПУ состоит из насоса-генератора гидравлической энергии и гидромотора, преобразующего энергию потока жидкости в механическую энергию вращения выходного вала. По­ этому обычно производится раздельное испытание насоса и гидромотора, а затем исследуется вся гидропередача. Стендовые исследования объемной гидропередачи вклю­ чают в себя определение как надежности отдельных узлов гидромашин, так и всей системы, снятие внешних харак­ теристик гидромашин и гидропередачи, исследование пусковых свойств машин, определение глубины регули­ рования, а также минимальной и максимальной устой­ чивой скорости при различных нагрузках.

Для определения всех параметров, характеризующих режим работы гидропередачи или гидронасосов (гидро­ моторов), стенды оборудуются контрольно-измерительной

180