Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава I. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И КОНСТРУКЦИИ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ
ПРИВОДОВ ПОДАЧИ СЖОВЫХ СТОЛОВ АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ, . ПУТИ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
-
Анализ цикла работы гидрофицированного силового стола и определение путей повышения его производительности II
-
Классификация и обзор существующих гидрофициро-ванных приводов подачи силовых столов 17
-
Теоретические методы динамического анализа и синтеза гидроприводов с детерминированным управлением 34
Глава 2. ВЫБОР СХЕМЫ И РАЗРАБОТКА ГИДРОФИЦИРОВАННОГО ПРИВОДА ПОДАЧИ СИЛОВОГО СТОЛА С ПУТЕВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ 47
-
Классификация и анализ схем.путевого управления переключением гидрофицированных механизмов с быстрого подвода на рабочую подачу 47
-
Математическая модель гидропривода подачи с путевым управлением 56
-
Теоретическое исследование разброса координаты точки перехода стола с быстрого подвода на рабочую подачу, выбор типа управляющего гидроустройства 65
-
Конструкция и принцип работы гидрофицированного привода подачи с путевым управлением 80
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ГИДРОШЦИРОВАННОГО
ПРИВОДА ПОДАЧИ СИЛОВОГО СТОЛА С ПУТЕВЫМ УПРАВЛЕ
НИЕМ 89
-
Уравнения движения централизованного гидропривода подачи 89
-
Анализ влияния параметров привода на его движение при переключении с быстрого подвода на рабочую подачу 99
-
Динамический синтез гидроустройства с регулятором и путевым управлением III
3.4. Моделирование движения привода на ЭВМ 122
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОФИЦИРОВАННО-
ГО ПРИВОДА ПОДАЧИ СИЛОВОГО СТОЛА С ПУТЕВЫМ УП
РАВЛЕНИЕМ 136
-
Методы и средства исследований 136
-
Статические характеристики привода 153
-
Исследование переходного процесса и стабильности координаты точки перехода силового стола при переключении с быстрого подвода на рабочую подачу 161
-
Переходные характеристики привода 178
-
Ресурсные испытания гидропанели 188
-
Техническая характеристика привода и область его применения. Внедрение результатов исследования в производство 193
-
Экономическая эффективность разработанного привода 200
ОБЩИЕ ВЫВОДА 206
ЛИТЕРАТУРА 209
ПРИЛОЖЕНИЯ 219
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Основные технические данные гидрофицирован-
ных силовых столов типа УН45І 220
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Основные технические характеристики гидрофи-
цированных приводов подачи с путевым управле
нием 221
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Программа динамического расчета гидрофици-
рованного привода подачи с путевым управле
нием на ЭВМ 222
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акт о внедрении гидропанели с путевым уп
равлением переключением скорости 230
Введение к работе
Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, принятыми на ХХУІ съезде КПСС, предусмотрено повышение производительности металлорежущих станков и автоматических линий в 1,3-1,6 раза .[і].
В отраслях промышленности с массовым и крупносерийным характером производства основным технологическим оборудованием являются агрегатные станки /АС/ и автоматические линии /АЛ/ из этих станков. В настоящее время АС и AJE компонуются, как правило, на базе силовых столов /СС/, для оснащения которых наибольшее применение нашел гидрофицировашшй привод /Ш/ подачи /не менее Ь0% всех АС и АЛ/ (JO, 18, 7б], причем в качестве гидродвигателя в большинстве случаев используется гидроцилиндр /ГЦ/.
Повышение цикловой производительности АС и АЛ невозможно без существенного сокращения вспомогательного времени, доля которого в общем времени цикла в настоящее время достигает 40-60$ [9]. Одним из эффективных путей решения этой задачи является сокращение величины недохода инструмента.
В современных АС и АЛ наибольшее применение получил метод путевого управления последовательностью переходов. Вместе с тем, управление процессом переключения стола с быстрого подвода /Ш/ на рабочую подачу /РП/ осуществляется, как правило, по времени. Для этого в настоящее время применяются электро гидравлические управляющие устройства - гидропанели подачи типа УН74, серийно выпускаемые отечественной промышленностью. В таких приводах величину недохода определяет, главным образом, разброс координаты точки перехода стола с Ш на РП, который при постоянном давлении питания составляет в среднем 3-5 мм J30j, поэтому сокращение его является актуальной задачей.
Одной из современных тенденций развития АС и М является все более широкое применение централизованного Ш подачи СС ,[58, 63, 94], особенностью которого является непостоянство давления питания. Это приводит к значительному увеличению разброса, и, следовательно, возрастает актуальность его сокращения.
Недостатком Ш подачи с панелями УН74 является также большое количество электроаппаратуры, что снижает надежность работы АС и АЛ. Кроме того, указанные приводы не отвечают современным требованиям по металлоемкости.
Наиболее полно требованиям, предъявляемым к приводам подачи СС, удовлетворяют ГП с путевым управлением процессом переключения с Ш на первую и вторую ИІ /ГППУ/, но, как показано в настоящей работе, для обеспечения необходимой стабильности координаты точки перехода стола с БИ на РП при изменении давления питания и других параметров привода необходимо применять управляющее гидроустройство /УІУ/ с регулятором, который поддерживает определенный перепад давления на рабочей щели УІУ. Однако в существующих Ш с УГУ такого типа не обеспечивается работоспособность регулятора в требуемом диапазоне изменения параметров привода, применение схемы дросселирования на выходе из ГЦ снижает надежность работы АС и АЛ и затрудняет получение малых РП, а непостоянство утечек на уплотнительных поясках путевого распределителя при изменении нагрузки снижает стабильность РП.
Теоретическому исследованию детерминированных ГП уделяется большое внимание, однако не рассмотрен ряд вопросов, возникающих при проектировании ГППУ силового стола. В частности, отсутствуют исследования УІУ с регулятором, не учитываются особенности центра- лизованного ГП, синтез УГУ производится без учета сжимаемости жидкости, отсутствуют теоретические исследования разброса координаты точки перехода стола с Ш на РП. Решению перечисленных теоретических и прикладных проблем посвящена настоящая работа.
Целью работы является теоретическое обоснование и создание ГППУ, позволяющего повысить производительность АС и М за счет сокращения разброса координаты точки перехода стола с Ш на ИІ.
Для достижения поставленной цели разработана математическая модель ІШІУ, которая позволила учесть динамические характеристики регулятора УГУ, регулируемого насоса с аккумулятором и напорного трубопровода. Предложен теоретический метод исследования разброса координаты точки перехода стола с НІ на РП при изменении параметров привода. Установлено, что для достаточно точного обеспечения заданного закона движения и требуемой точности переключения стола с HI на РП необходимо при синтезе УІУ учитывать динамику регулятора и сжимаемость жидкости. Разработана методика динамического синтеза УГУ с регулятором и путевым управлением, учитывающая указанные факторы, с применением ЭВМ. Основные результаты и выводы теоретических исследований подтверждены экспериментально.
В результате проделанной работы создан и защищен авторским свидетельством новый ІШІУ, в котором для переключения с Ш на РП применено УГУ с регулятором, установленное в напорной линии гидросистемы. В приводе предусмотрено устройство для регулирования скорости НІ путем изменения величины открытия рабочей щели регулятора, а конструкция путевого золотника выполнена таким образом, что перепад давления на его уплотняющих поясках по обе стороны от канала, соединенного с поршневой полостью ГЦ, поддерживается постоянным. Кроме того, в линии, соединяющей при ЕЛ штоковую и поршневую полости ГЦ, установлен клапан давления.
Разработанный ГППУ позволяет сократить разброс координаты точки перехода стола с Ш на РП при постоянных параметрах до 0,13 мм, а при изменении давления питания, температуры масла, противодавления и скорости Ш - до 0,34 мм - и за счет этого повысить цикловую производительность при индивидуальном Ш в среднем на 5-15$, а при централизованном Ш - на 10-25$. Кроме того, почти в три раза уменьшается металлоемкость привода.
Гидропанель с путевым управлением, составляющая основу нового ГППУ, внедрена на Гомельском ПО "Гидроавтоматика", где изготовлены и приняты комиссией опытные образцы гидропанелей и в 1984 году планируется освоение серийного производства. Годовой экономический эффект от использования одной гидропанели составляет 1,34 тыс.руб, предполагаемый выпуск - 2000 гидропанелей в год.
На защиту выносятся:
Математическая модель ГППУ, позволившая учесть специфические особенности ГП подачи CG современных АС и АЛ (УГУ с регулятором, централизованный источник питания).
Теоретический метод исследования разброса координаты точки перехода стола с Ш на РП при изменении параметров привода.
Результаты теоретического анализа движения ГППУ с учетом динамических характеристик регулятора УГУ, регулируемого насоса с аккумулятором и напорного трубопровода, а также расходов жидкости через дроссели РП с применением ЭВМ.
Методика синтеза на ЭВМ УІУ с регулятором ж путевым управлением с учетом динамики регулятора и сжимаемости жидкости.
Новый ГППУ, созданный с учетом рекомендаций теоретического исследования, и результаты его экспериментального исследования на стендах и силовом столе УН45І7. .- 9 -
