Abstrakt:Zavádza sa akési zariadenie, ktoré dokáže automaticky zisťovať priemer oceľových guľôčok ložísk a triediť ich. Prijal sa inteligentný merací systém s indukčným prevodníkom a trakčné elektromagnetické zariadenie a meranie priemeru oceľových guľôčok a triediace práce sú automatizované. Podrobne sú analyzované mechanické ovládacie časti a riadiaci systém PLC zariadenia.
Kľúčové slová:valivé ložisko;oceľová guľa; triedenie; indukčný prevodník; elektromagnet; PLC
Priemer oceľovej guľôčky priamo ovplyvňuje dynamické pracovné vlastnosti ložiska. Preto má zisťovanie a triedenie priemeru oceľovej guľôčky pred montážou veľký praktický význam pre guľkové ložiská. V minulosti sa využívalo najmä ručné triedenie oceľových guľôčok, čo malo za následok vysokú pracnosť, nízku efektivitu práce a slabú presnosť triedenia. Nasleduje podrobný úvod do konštrukcie automatického detekčného a triediaceho zariadenia na ložiskové oceľové guľôčky s priemerom (9 ± 0,003) mm.
1. Štruktúra a princíp fungovania
Automatické meracie a triediace zariadenie pre oceľové guľôčky je znázornené na obrázku 1, ktorý zahŕňa hlavne pneumatické prevodové zariadenie, indukčné mikrometrické zariadenie, elektromagnetické klapkové zariadenie a riadiaci systém PLC. Použite pneumatické prenosové zariadenie na odoslanie oceľovej guľôčky na príslušný testovací pracovný stôl, vyberte indukčný snímač ako zdroj signálu a použite vnútorný merací obvod indukčného mikrometra na detekciu signálu mikro posunutia priemeru oceľovej gule a konverziu na napäťový signál, ktorý je vhodný na prenos, spracovanie a zobrazenie. Podľa rôznych napäťových signálov riadi PLC zodpovedajúce elektromagnetické železo prijímacej skrinky, ktorá má byť napájaná, otvára zodpovedajúcu klapku skrinky a spôsobuje, že oceľové guľôčky spadnú do prijímacej skrinky, čím sa dosiahne cieľ efektívneho a presného triedenia oceľových guľôčok. .
Valec; 2- Zastaviť blok; 3- Indukčné mikrometrické zariadenie; 4- Pružinová priehradka; 5- chlopňa krabice s materiálom; 6-Elektromagnet
Obrázok 1: Schematický diagram konštrukcie zariadenia na meranie a triedenie priemeru oceľovej gule
2. Návrh mechanickej riadiacej časti
2.1 Pohonný mechanizmus
Vzhľadom na konštrukčnú požiadavku nepretržitého a presného merania priemeru oceľovej guľôčky je potrebné, aby silový mechanizmus nepretržite prenášal oceľovú guľôčku do meracieho mechanizmu. Tento typ prevodového mechanizmu má dva typy: elektrický a pneumatický. Elektrický prevod je nestabilný, zatiaľ čo pevný valec v pneumatickom prevode je vhodný na presné meranie. Preto sa volí dvojčinný valec s jednou piestnicou. Podľa rôznych spôsobov inštalácie možno valce rozdeliť na pevný typ piestnice a pevný typ valca. Vzhľadom na objemové požiadavky konštrukčného zariadenia sa používajú valce s pevným typom valca namontovaného na pätke. Ako je znázornené na obrázku 1, piestna tyč valca je pripojená k zátke a oceľová guľa vychádza z výtlačného otvoru a padá do drážky zátky. Pomocou pružinovej priehradky na pracovnom stole je oceľová guľa upevnená; V tomto bode sa zátka posunie dopredu nielen preto, aby zablokovala vypúšťací otvor, ale tiež posunula oceľovú guľu dopredu a dosiahla meraciu polohu na testovanie; Po dokončení merania valec pokračuje v stláčaní zátky, kým pružinová priehradka nemôže zablokovať oceľovú guľu a oceľová guľa spadne do zodpovedajúcej prijímacej skrinky; Valec sa vráti a usmerňovač pružiny sa automaticky vráti do pôvodného stavu.
2.2 Automatické meracie zariadenie
Automatické meracie zariadenie pozostáva hlavne z indukčných snímačov a meracích obvodov. Zariadenie využíva lineárny diferenciálny snímač indukčnosti, ktorý sa skladá hlavne z pohyblivej kotvy, primárneho vinutia a 2 sekundárnych vinutí. V dôsledku pohybu kotvy nahor a nadol sa zodpovedajúcim spôsobom zmení vzájomná indukčnosť medzi primárnym a sekundárnym vinutím. Pri použití by mali byť dve sekundárne vinutia zapojené v reverznej sérii, aby sa dosiahol diferenciálny výstup. Veľkosť magnetického obvodu a parametre dvoch sekundárnych cievok by mali byť rovnaké.
Diferenčný indukčný snímač využíva princíp elektromagnetickej indukcie na premenu meranej fyzikálnej veličiny na zmenu koeficientu vzájomnej indukčnosti cievky a následne ju merací obvod prevedie na zmenu napäťového výstupu, čím sa dosiahne premena neelektrickej veličiny na elektrickú. množstvo. Keď je kotva v strednej polohe, obe sekundárne vinutia majú rovnakú vzájomnú indukčnosť, takže budenie primárnej strany získa rovnakú indukovanú elektromotorickú silu.
V dôsledku reverzného sériového zapojenia dvoch sekundárnych vinutí je získaná diferenciálna výstupná elektromotorická sila nulová. Nastavte túto polohu ako štandardnú polohu pre detekciu, to znamená, že pri inštalácii indukčného mikrometra je táto poloha detekovaná ako štandardná oceľová gulička s priemerom 9 mm. Keď je priemer meranej oceľovej guľôčky väčší ako 9 mm, kotva sa posunie nahor, takže vzájomná indukčnosť horného sekundárneho vinutia je väčšia ako dolného sekundárneho vinutia. Indukovaná elektromotorická sila v hornom sekundárnom vinutí je tiež väčšia ako v dolnom sekundárnom vinutí. Diferenciálna výstupná elektromotorická sila nie je nulová a každá hodnota elektromotorickej sily zodpovedá oceľovej guľôčke určitého priemeru, čím sa meria priemer oceľovej gule. Podobne, keď je priemer oceľovej guľôčky menší ako 9 mm, kotva sa bude pohybovať smerom nadol. Preto je vzájomná indukčnosť dolného sekundárneho vinutia väčšia ako u horného sekundárneho vinutia a indukovaná elektromotorická sila v dolnom sekundárnom vinutí je tiež väčšia ako v hornom sekundárnom vinutí. Diferenciálna výstupná elektromotorická sila tiež nie je nulová a meria sa priemer oceľovej gule.
2.3 Automatické triediace zariadenie
Horný povrch zariadenia prijímacej skrinky (obrázok 2) má obežnú dráhu v uhle 30 k horizontále s prepážkami na oboch stranách. Oceľová guľa sa vlastnou hmotnosťou kotúľa po obežnej dráhe. Pomocou oceľovej gule s priemerom 9 mm ako štandardu sa 1 μ M rozdelí do 8 skupín s kalibračným intervalom -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 μ Pre m a nezhodné produkty každá skupina zodpovedá otvoru prijímacej skrinky a klapka každého otvoru prijímacej skrinky je ovládaná elektromagnetom (zap/vyp). Keď sa výstupný signál napätia zo zariadenia indukčného mikrometra odošle do ovládača PLC, PLC bude ovládať zodpovedajúce elektromagnetické železo, ktoré má byť napájané, a otvorí zodpovedajúcu klapku skrinky na materiál.
1- Elektromagnet; 2- Spojovacia tyč; 3- chlopňa krabice s materiálom; 4- Obidve bočné usmerňovače
Obrázok 2 Schéma štruktúry prijímacej skrinky
Ako elektromagnet je zvolený elektronický trakčný elektromagnet série MQD06. Elektromagnet sa skladá hlavne z elektromagnetickej tlmivky, kotvy, cievky a riadiacich elektrických komponentov. Keď je cievka pod napätím, kotva sa pritiahne a ojnica poháňa klapku skrine s riadeným materiálom, aby sa otvorila; Po vypnutí cievky samotný elektromagnet nemá resetovacie zariadenie a preklápacia doska spadne v dôsledku vlastnej gravitácie, ktorá poháňa kotvu, aby sa resetovala cez ojnicu, čím sa obnoví jej činnosť v rámci menovitého zdvihu.
3. Riadiaci systém PLC
Návrh riadiaceho systému zahŕňa dve hlavné časti: hardvér a softvér. Elektrický riadiaci systém zahŕňa solenoidové ventily pneumatického systému, koncové spínače, indukčné mikrometre, elektromagnety a rôzne ovládacie spínače.
3.1 Hardvérový systém
Na základe pracovného postupu a pracovných charakteristík meracieho a triediaceho zariadenia sa odhaduje počet vstupných a výstupných bodov. Podľa štatistík kontrolovaného objektu je 21 vstupných a 11 výstupných bodov. Po zvážení rozšíriteľnej marže 10 % až 20 % sa počet vstupných a výstupných bodov zaokrúhli a určí sa na 24 pre každý vstupný a výstupný bod. Na základe výpočtu úložnej kapacity sa nakoniec určí, že PLC bude celkového typu, s napájaním 220 V AC a celkovo 48 I/O bodmi. Vyberie sa typ tranzistorového výstupu. Nakoniec, vzhľadom na faktory, ako je hospodárnosť, PLC tohto zariadenia používa Mitsubishi FX2N-48MT-001. Vzhľadom na výstup signálu napätia obvodom snímača indukčnosti je potrebné vybrať aj analógový modul FX2N-2AD.
3.2 Softvérový systém
Napíšte spustený program PLC:
(1) Inicializačný program;
(2) Hlavný program;
(3) podprogram prerušenia;
4. postupy zisťovania, diagnostiky porúch a zobrazovania;
(5) Program ochrany a blokovania.
4. Záver
Meracie a triediace zariadenie využíva indukčný snímač na meranie priemeru oceľových guľôčok s vysokou presnosťou a na presné triedenie využíva elektromagnetické preklápacie zariadenie. V kombinácii s riadiacim systémom PLC sa dosiahne automatizácia detekcie a triedenia priemeru oceľových guľôčok. Konštrukčná štruktúra je jednoduchá a rozumná, s vysokou presnosťou merania a triedenia a zlepšenou efektivitou práce. Na základe tohto pracovného princípu je možné pomocou vylepšeného dizajnu vykonávať detekciu a triedenie oceľových guľôčok s rôznymi priemermi, čím sa rozširuje rozsah použitia.
Odporúčanie produktu WBM na nový týždeň 2023:
SoceľBvšetkyCstarýHeadingTools:
V procese oceľových guľôčok za studena, po narezaní tyčových materiálov na polotovary v tvare stĺpika, sa dva konce polotovarov v tvare stĺpika ošúchajú a narežú na tvary s obráteným uhlom alebo s obráteným uhlom a potom sa polotovary prenesú do mechanizmu za studena, aby boli zamierené do hrubého odliatku oceľovej gule; na príslušnom stroji na rezanie za studena je dodatočne usporiadaný prírezový trecí a rezací mechanizmus. Kvalita a miera vhodnosti hrubého odliatku oceľovej guľôčky sa môže zvýšiť a môžu sa znížiť výrobné náklady. Okrem toho, keďže tvary výstrižkov vstupujúcich do mechanizmu kovania za studena sú pravidelné, je napätie spôsobené mechanizmom na česanie za studena v procese dierovania rovnaké, čím sa predlžuje životnosť zápustiek na kovanie za studena.
