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作者:佚名    鍛壓機床來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2021/2/25    

  鍛壓機節制系統,全版_機械/儀表_工程科技_專業材料。工程手藝學院 鍛壓工藝及模具設想 課程演講 學 院(系) 專 業 班 級 學 生 姓 名 指 導 教 師 日 期 長江大學工程手藝學院 機械系 模具設想與制造 61002 班 余偉 山河 201

  工程手藝學院 鍛壓工藝及模具設想 課程演講 學 院(系) 專 業 班 級 學 生 姓 名 指 導 教 師 日 期 長江大學工程手藝學院 機械系 模具設想與制造 61002 班 余偉 山河 2012-5-29 序號 24 目 一、鍛壓機布景綜述 錄 1.1 鍛壓機節制系統的成長趨向..............................2 1.2 鍛壓機的工作道理......................................3 二、電動機庇護與節制關系及其庇護安裝 2.1 電動機的庇護與節制....................................4 2.2 電動機庇護安裝........................................4 2.3 電動機的幾種庇護......................................5 2.4 三相異步電動機庇護安裝節制............................6 三、遞恩 DNA310 伺服節制系統在鍛壓機械上的使用 3.1 遞恩 DNA310 系列伺服節制系統簡介......................7 3.2、實施環境引見.........................................8 四、結論..................................................9 五、 心得體味..............................................10 -1- 鍛壓機節制系統 一、鍛壓機布景綜述 1795 年英國的 J.布拉默發現水壓機,但直到 19 世紀中葉因為大鍛件的需要 才使用于鍛造。跟著電動機的發現,19 世紀末呈現了以電為動力的機械壓力機 和空氣錘,并獲得敏捷成長。第二次世界大戰以來,750000 千牛的模鍛水壓機、 1500 千焦的對擊錘、60000 千牛的板料沖壓壓力機、160000 千牛的熱模鍛壓力 機等重型鍛壓機械和一些主動冷鐓機接踵問世,構成了門類齊備的鍛壓機械體 系。 20 世紀 60 年代當前,鍛壓機械改變了從 19 世紀起頭的向重型和大型標的目的 成長的趨向,轉而向高速、高效、主動、細密、公用、多品種出產等標的目的成長。 于是呈現了每分種行程 2000 次的高速壓力機、60000 千牛的三坐標多工位壓力 機,25000 千牛的細密沖裁壓力機,能冷鐓直徑為 48 毫米鋼材的多工位主動冷 鐓機和多種主動機、主動出產線等。各類機械節制的、數字節制的和計較機節制 的主動鍛壓機械以及與之配套的操作機、機械手和工業機械人也接踵研制成功。 現代化的鍛壓機械可出產切確成品,有優良的勞動前提,情況污染很小。 1.1 鍛壓機節制系統的成長趨向 迄今為止,我國鍛壓機床經半個多世紀的成長,通過國度經濟扶植“七五” 、 “八五”“九五”“十五”規劃的實施,曾經從只能出產單機成長到可以或許出產裝 、 、 備機械化、 半主動化和主動化鍛壓出產線,大重型鍛壓機和具有各類特殊功能的 先輩特種鍛壓機床。 到目前為止,國產鍛壓機床(以 2004 年為例)次要產物有一千多種,次要生 產企業一百多家,年產量 6.7 萬臺套,年產值 66 億元,年發賣額 62 億元,年出 口近 2.4 億美元。 鍛壓機面對的主要挑戰之一, 是若何更具柔性, 以順應 “及時出產” 的要求。 壓力機用戶要求設備的所有節制功能集成化,從而實現全套模具的菜單化辦理, 次要包羅滑塊行程調整、均衡器氣壓的調整、氣墊行程調整,以及主動化節制系 統等各個環節的參數設定。 壓力機節制系統的集成化, 可通過單一操作接話柄現所有壓機和模具的各項 節制功能, 包羅毛病診斷、 模具菜單設置裝備擺設、 可編程限位開關和模具監控的調整等, 并使設備的維修調養愈加便利,并且較著添加壓力機的無效工作時間。 具有現場通信收集、現場設備互聯、互動操作性、分離功能模塊、開放式互 聯收集的現場總線手藝, 是壓力機節制手藝的成長標的目的,對實現主動化具有較著 也鞭策感化。 -2- 1.2 鍛壓機的工作道理 以高壓液體(油、乳化液等)傳送工作壓力的鍛壓機械。液壓機的行程是可 變的,可以或許在肆意位置發出最大的工作力。液壓機工作平穩,沒有震動,容易達 到較大的鍛造深度, 最適合于大鍛件的鍛造和大規格板料的拉深、打包和壓塊等 工作。 (見圖 1) 圖1 操縱帕斯卡定律制成的操縱液體壓強傳動的機械,品種良多。用處也按照需 如果多種多樣的。如按傳送壓強的液體品種來分,有油壓機和水壓機兩大類。水 壓機發生的總壓力較大, 常用于鍛造和沖壓。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自 由鍛水壓機兩種。 (見圖 2)模鍛水壓機要用模具,而自在鍛水壓機不消模具。 徑向柱塞式液壓馬達工作道理, 當壓力油經固定的配油軸 4 的窗口進入缸體 內柱塞的底部時,柱塞向外伸出,緊緊頂住定子的內壁,因為定子與缸體具有一 偏疼距。在柱塞與定子接觸處,定子對柱塞的反感化力為。液壓機力可分化為和 兩個分力。當感化在柱塞底部的油液壓力為 p,柱塞直徑為 d,力和之間的夾角 為 X 時,力對缸體發生一轉矩,使缸體扭轉。缸體再通過端面毗連的傳動軸向 外輸出轉矩和轉速。金屬剪切機既有電動機驅動油泵作為動力源的,單柱液壓機 也有柴油機驅動機油泵作為動力源的,柴油機驅動油泵型出格合用于在沒有三相 工業用電的廢金屬收受接管場合工作。 -3- 圖2 二、電動機庇護與節制關系及其庇護安裝 2.1 電動機的庇護與節制 電動機的庇護與其節制回路系統有,即庇護中有節制,節制中有庇護。如電動機 間接起動時, 往往發生5-7倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來節制, 則電器的觸頭應能承受起動電流的接通和分斷能力, 即便是可屢次操作的接觸器 也會惹起觸頭磨損或粘連加劇,致使損壞電器。此外,對電動機的節制還能夠采 用無觸點體例,即采用軟起動節制系統。 2.2電動機庇護安裝 電流檢測型庇護安裝:①熱繼電器接入主回路,是操縱負載電暢通過經校準 的電阻元件,使繼電器在電動機繞組燒壞以前動作,從而堵截節制回路。跟著結 構設想及電子元件的不竭完美和改良,除有溫度彌補外,它還具有斷相庇護及負 載不均衡庇護功能的開辟和使用;②帶有熱-磁脫扣的電動機庇護用熱式斷路器 作過載庇護用,布局及動作道理等同熱繼電器;③電子式過電流繼電器通過內部 各相電流互感器檢測毛病電流信號,經電子電路處置后施行響應的動作。電子電 路變化矯捷,動作功能多樣,能普遍滿足各品種型的電動機的庇護;④固態繼電 器現已成長為各類功能的微處置器安裝;⑤帶有電子式脫扣的電動機庇護用斷路 器其動作道理類同上述電子式過電流繼電器或固態繼電器;⑥軟起動器的主電路 采用晶閘管來完成對電動機起動前后的非常毛病檢測,如斷相、過熱、短路、漏 電和不均衡負載等毛病,并發出響應的動作指令。 溫度檢測型庇護安裝:雙金屬片溫度繼電器間接埋人電動機繞組中。熱庇護 -4- 器是裝在電動機本體上利用的熱動式過載庇護繼電器。 檢測線圈測溫電動機定子 每相繞組中埋人1-2個檢測線圈,由主動均衡式溫度計來監督繞組溫度。熱敏電 阻溫度繼電器間接埋人電動機繞組中,一旦跨越劃定溫度,其電阻值急劇增大 10-1001倍。見(圖3) 圖3 庇護安裝與異步電動機的協調共同:即過載庇護安裝與電動機的協調共同過 載庇護安裝與短路庇護安裝的協調共同。 2.3 電動機的幾種庇護 ① 電動機的過載及其庇護 電動機的過載緣由還有, 電動機四周情況溫渡過高,散熱前提差;電動機在大 的起動電流下遲緩起動;電動機持久低速運轉;電動機屢次起動、制動、正反轉運 行及經常反接制動。電動機的過載因為電流增大,發燒劇增,從而使其絕緣物受 到損害, 縮短了其利用壽命以至被銷毀。 對于由上述幾種緣由發生的電動機過載, 應采納響應的具體辦法,實行庇護。 ② 電動機的短路庇護 電動機在短路環境下的庇護,凡是選用斷路器,有的處所也利用熔斷器。但 斷路器的瞬時動作電流整定值應能躲過電動機的全起動電流。 庇護鼠籠型電動機 的斷路器, 其瞬動電流是整定在8-15倍電動機的額定電流,繞線倍電動機額定電流。 ③ 鼠籠型電動機的斷相 鼠籠型電動機的斷相分為兩類,一是電動機外部的電源線幽截;二是電動機 內部定子繞組的斷線, 而電動機內部接線又分為星形和三角形兩種毗連。當星形 毗連的電動機斷相運轉時, 未斷的兩相電流會增大,三角形毗連的電動機斷相時 -5- 會有兩種環境發生:① 電動機外部的電源線幽該絕, 此時線電流曾經不克不及準確反 映相電流的大小, 即不克不及無效地反映電動機繞組能否已處于過載形態。為處理保 護問題,應采用帶斷相庇護的熱繼電器,②電動機的定子繞組為三角形毗連,繞 組斷了一相,有一相線電流與未斷線前是一樣的,因而,能夠選用一般的三極熱 繼電器來庇護。 ④電動機的欠電壓庇護 電壓降低到足以使電動機委靡、堵轉的電壓,稱為臨界電壓。在臨界電壓出 現時, 低壓庇護電器剛好會動作就稱為欠電壓庇護。當電網電壓低于電動機的臨 界電壓,庇護安裝方動作,稱為失壓庇護。失壓庇護是欠電壓庇護的一種。欠電 壓動作電壓值為(70%-35% ) U N 。一般整定在0.5。擺布短延時動作時間次要針 對欠電壓對象, 用瞬時動作甩掉一批次要的電動機,而用短延時動作來保住一些 次要的電動機。長延時動作合用于主要的,起動前提不堅苦的繞線型電動機;可 以自起動但手藝保安條例不答應自起動的鼠籠型電動機,延時大約5~10s。凡是其整按時間 大于5s而小于電動機的全數惰行時間。長延時動作次要針對失壓庇護,其目標是一部門比力 主要,而其起動前提不堅苦的電動機盡可能不退出運轉。 2.4三相異步電動機庇護安裝節制 異步電動機的庇護是個復雜的問題 。在現實利用中,應按照電動機的容量、 型式、節制體例和配電設備等分歧來選擇相順應的庇護安裝及起動設備。 電動機的損壞次要是繞組過熱或絕緣機能降低惹起的,而繞組的過熱往往是 流經繞組的電流過大惹起的。對電動機的庇護次要有電流、溫度檢測兩大類型。 1.電流檢測型庇護安裝 (1)熱繼電器操縱負載電流流過經校準的電阻元件,使雙金屬熱元件加熱后 發生彎曲, 從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特征與電動 機繞組的答應過載特征接近。 熱繼電器雖則動作時間精確性一般,但對電動機可 以實現無效的過載庇護。 (2)帶有熱—磁脫扣的電動機庇護用斷路器熱式作過載庇護用,布局及動作 道理同熱繼電器, 其雙金屬熱元件彎曲后有的間接頂脫扣安裝, 有的使觸點接通, 最初導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高,僅在短路時動作。 (4)固態繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式安裝 成長 到具有 各類功能的微處置器安裝。 (5)帶有電子式脫扣的電動機庇護用斷路器其動作道理類同上述電子式過電 流繼電器或固態繼電器。 (6)軟起動器軟起動器的主電路采用晶閘管,節制其分斷或接通的庇護安裝 一般做成毛病檢測模塊,用來完成對電動機起動前后的非常毛病檢測,如斷相、 -6- 過熱、短路、漏電和不均衡負載等毛病,并發出響應的動作指令。 2.溫度檢測型庇護安裝 (1)雙金屬片溫度繼電器它間接埋入電動機繞組中。當電動機過載使繞組溫 度升高至接近極限值時, 帶有一觸頭的雙金屬片受熱發生彎曲,使觸點斷開而切 斷電路。 (2)熱庇護器它是裝在電動機本體上利用的熱動式過載庇護繼電器。與溫度 繼電器分歧的是帶 2 個觸頭的碗形雙金屬片作為觸橋串在電動機回路, 既有流過 的過載電流使其發燒,又有電動機溫度使其升溫,達到必然值時,雙金屬片霎時 反跳動作,觸點斷開,分斷電動機電流。 (3)檢測線圈測溫電動機定子每相繞組中埋入 1—2 個檢測線圈,由主動均衡 式溫度計來監督繞組溫度。 (4)熱敏電阻溫度繼電器它間接埋入電動機繞組中,一旦跨越劃定溫度,其 電阻值急劇增大 10—1000 倍。利用時,配以電子電路檢測,然后使繼電器動作。 三、遞恩 DNA310 伺服節制系統在鍛壓機械上的使用 3.1 遞恩 DNA310 系列伺服節制系統簡介 某鍛壓機械廠制造的數控直縫管成型機以前的定位節制系統買荷蘭一家數 控成套產物,來節制主機滑塊的起落,和推料小車的定位,系統為手動設定命值 定位。因為成套數控產物的成本價錢太高,維護費用高。且手動節制進給。要求 以伺服節制器合成 PLC 來完成折彎鋼板的切確送料。及成套主動節制動作。為此 與深圳遞恩電氣手藝無限公司只對該項目作了革新方案。 直縫鋼管成型機為大型制管機械,國內出產廠家不多,產物次要供應歐美及 國內大型石油管道加工場。 此項目采用了遞恩 DNA310 系列伺服節制系統。 (圖 見 4) -7- 圖4 遞恩 DNA310 伺服節制系統具有如下特點: 1.可實現電機平穩運轉于 0.01hz~250hz 工作范疇; 2.電機運轉速度低于 50hz 時可實現 3 倍電機額定轉矩輸出, 包羅電機 0hz 鎖 按時的 3 倍電機額定轉矩輸出, 無效地處理了工件加工過程中偶爾呈現的堵轉現 象,包管了器件加工的高效率輸出; 3.內置 PLC 功能(8 入/4 出),通過 DMCL 軟件編程的體例對所有 I/O 進行自 定義設想。利用 I/O 體例領受響應動作信號及奉告上位 PLC。 4.利用 DMCL 言語編譯的法式,能夠矯捷的設定電氣零點,通過法式定義好 的參數設置偏置值來包管機械原位與電氣零點的靠得住連系。 并且由軟件按照機械 現實環境設想的間隙彌補量與機械連系愈加慎密, 因為各類彌補是作為參數設定 的, 因而可按照現實環境及長時間利用形成的間隙改變做出響應調整。極大便利 了系統調試和維護。 5.系統參數肆意設定電機運轉時的 s 曲線、實施環境引見 起首將裁好的鋼板通過輥道的傳送對中到主機滑塊的橫向核心線,對中到位 當前,由觸摸屏設定的鋼板的參數,鋼板的長度,寬度,厚度系統會計較出擺布 小車在第一刀壓制的位置。 通過 RS422 通信毗連奉告遞恩伺服節制器。 伺服節制 -8- 器按照主機滑塊的核心線位置走絕對位置鞭策鋼板到折彎第一刀位置。PLC 驅動 主機滑塊的下降壓彎,主機滑塊的位置、原點、上升、下降,以及壓力。 系統按照操作員輸入的板寬主動計較出每一刀壓制的位置與折彎的次數。每 一次壓彎完成后擺布小車夾板奉行定位一次,直到折彎制管竣事。 推料小車驅動電機有 DNA310 伺服節制器進行位置節制,通過編碼器(pg)形成 位置閉環系統,所有的位置開關,零位開關 ,所有的使能信號間接聯入響應控 制器的接口作為節制信號。 節制器操縱內部 PLC 功能通過 I/O 信號和 RS422 通信 對參數的領受和響應的處置。內部 PLC 作為一個智能從站,對編碼器反饋的速度 位置及時地反映到觸摸屏上。本身節制的部門功能本人診斷處置。毛病庇護: DNA310 伺服節制器把汗青毛病和及時毛病,反映到觸摸屏顯示。電機運轉中的 及時數據如轉矩,電流,電壓,速度,位置。都在第一時間反映到人機界面。用 戶由觸摸屏設定的手藝參數同通過 RS422 傳送到 DNA310 伺服節制器去做處置。 如許由 PLC 節制的大都據高精度定位節制就能夠實現了。 四、結論 本文引見了電器節制系統和遞恩 DNA310 系列伺服節制系統。鍛造液壓機由 于其鍛造速度快、 節制精度好、 主動化程度高、 工藝范疇廣以及節能、 節材顯著, 被認為是鍛造設備的成長標的目的之一, 是目前在用大型自在鍛錘及中小型通俗水壓 機的更新換代產物。 1.常用管徑加工周期由本來的 25 分鐘提拔至 18 分。對于設備利用廠家來說 效率就意味著產量和利潤, 其主要性不問可知,本項目標的提高也是最令設備使 用廠家感應欣喜和對勁的處所。 2.系統具有極佳的靠得住性與不變性,維護簡潔。相對于保守設備的液電伺服 系統, 因為本套設備采用了三相異步電機作為驅動電機,因而極大地簡化了設備 維護工作。 系統的靠得住性和不變性對于批量加工企業來說很是主要,在整個調試 階段 DNA310 伺服節制器一直處于無毛病運轉。 3.簡單了然的參數設想。絕大大都伺服驅動系統參數都是相對固定的,對于 鍛壓行業來說有些參數需要進行響應轉換后才能便于操作者的理解。DNA310 伺 服節制器通過軟件設想出來的參數寄義可間接按照用戶的要求進行響應設想, 極 大便利了設備操作者和利用者。 -9- 4.DNA310 伺服節制器內部集成了 PLC 功能,I/O 利用起來愈加矯捷便利,在 簡化了系統集成全體設想方案難度的同時也削減了部門硬件成本。 五、心得體味 因為大型鍛壓設備在某種意義上代表了一個國度的航天航空和其他科學技 術程度,因而鍛壓機械在將來的成長中有如下趨向: 1、因為鍛造液壓機涉及機、電、液多種手藝,因此需要進一步優化液壓伺服系 統的設想工作。 2、 我國有相當大都量的水壓機及舊式液壓機,這些設備均到了更新換代的年限, 將這一手藝用于革新現有老設備,具有廣漠的市場前景和經濟效益。 3、雖然鍛造液壓機具有優良的使用前景和顯著的經濟效益,但目前我國對該領 域的最新研究還比力無限,國產鍛造液壓機的分析手藝程度有待進一步提高。 4、先輩的節制系統使用在鍛壓機上,讓鍛壓機趨于主動化從而大大提高了出產 效率和鍛件質量,使鍛造工業走上更高的一個條理。 5、 我們必然要當真的進修和研究新型的學問,要讓更多的先輩科技造福于人類。 相信只需持之以恒就總會有但愿。 - 10 - 參考文獻 [1] [2] 盧長耿.液壓節制系統的闡發與設想[M].北京:煤炭工業出書社。1991. 張廣紅,吳愛國,鄭愛紅.萬噸液壓機等溫鍛造恒速度節制設想.液壓與氣動.2005 年第4期 [3] [4] [5] [6] [7] [8] GB 7251.1-2005《低壓成套開關設備和節制設備》 GB/T 4942.2-93《低壓電器外殼防護品級》 GB/T 14048.1- 2000《低壓開關設備和節制設備》 孫文質.液壓節制系統,北京:國防工業出書社 .2001 耿德根;SL-DIY02-4 伺服電機驅動板與圖形軟件共同的使用[N];電子報;2003 PWM 節制手藝在直流無刷電機調速系統中的使用 - 火控雷達手藝 - 2006 - 11 -

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