Апстрактан:Уводи се својеврсни уређај, који може аутоматски детектовати пречник челичних куглица лежајева и сортирати их. Усвојени су интелигентни мерни систем индуктивног претварача и вучни електромагнетни уређај, а мерење пречника челичних куглица и рад на сортирању су аутоматизовани. Детаљно су анализирани механички управљачки делови и ПЛЦ управљачки систем за уређај.
Кључне речи:котрљајући лежај;челична лопта; сортирање; индуктивни претварач; електромагнет; ПЛЦ
Пречник челичне кугле директно утиче на динамичке радне карактеристике лежаја. Стога је откривање и сортирање пречника челичне кугле пре уградње од великог практичног значаја за кугличне лежајеве. У прошлости се углавном користило ручно сортирање челичних куглица, што је резултирало високим интензитетом рада, ниском радном ефикасношћу и слабом прецизношћу сортирања. Следи детаљан увод у пројектовање уређаја за аутоматску детекцију и сортирање за носеће челичне куглице пречника (9 ± 0.003) мм.
1. Структура и принцип рада
Уређај за аутоматско мерење и сортирање челичних куглица приказан је на слици 1, који углавном укључује пнеуматски преносни уређај, уређај индуктивног микрометра, електромагнетни клапни уређај и ПЛЦ контролни систем. Користите уређај за пнеуматски пренос да пошаљете челичну куглу на одговарајући радни сто за тестирање, изаберите сензор индуктивности као извор сигнала и користите интерно мерно коло уређаја индуктивног микрометра да детектујете сигнал микро померања пречника челичне куглице и претворите у напонски сигнал који је погодан за пренос, обраду и приказ. Према различитим сигналима напона, ПЛЦ контролише одговарајуће електромагнетно гвожђе пријемне кутије да се напаја, отвара одговарајући поклопац кутије и узрокује да челичне куглице падну у пријемну кутију, постижући циљ ефикасног и прецизног сортирања челичних куглица .
Цилиндар; 2- Стоп блок; 3- Индуктивни микрометарски уређај; 4- Опружна преграда; 5- Поклопац кутије за материјал; 6-Електромагнет
Слика 1: Шематски дијаграм структуре уређаја за мерење и сортирање пречника челичне кугле
2. Дизајн механичког управљачког дела
2.1 Механизам снаге
Имајући у виду захтев дизајна за континуирано и прецизно мерење пречника челичне кугле, механизам за напајање је потребан да непрекидно преноси челичну куглу на мерни механизам. Овај тип преносног механизма има два типа: електрични и пнеуматски. Електрични пренос је нестабилан, док је фиксни цилиндрични пренос у пнеуматском преносу погодан за прецизно мерење. Због тога је изабран једноструки цилиндар са двоструким дејством. Према различитим методама уградње, цилиндри се могу поделити на фиксни тип клипњаче и фиксни тип бачве цилиндра. Узимајући у обзир захтеве запремине уређаја за пројектовање, усвојени су цилиндри фиксног типа са ножним цилиндром. Као што је приказано на слици 1, клипњача цилиндра је повезана са чепом, а челична кугла излази из испусног отвора и пада у жлеб чепа. Уз помоћ опружне преграде на радном столу, челична кугла је фиксирана; У овом тренутку, граничник се помера напред не само да блокира отвор за пражњење, већ и да гурне челичну куглу напред и дође до положаја мерења за тестирање; Након што је мерење завршено, цилиндар наставља да гура граничник све док опружна преграда не може да блокира челичну куглу, а челична кугла не падне у одговарајућу пријемну кутију; Цилиндар се враћа и опружна преграда се аутоматски враћа у првобитно стање.
2.2 Аутоматски мерни уређај
Уређај за аутоматско мерење се углавном састоји од индуктивних сензора и мерних кола. Уређај усваја линеарни диференцијални сензор индуктивности, који се углавном састоји од покретне арматуре, примарног намотаја и 2 секундарна намотаја. Због померања арматуре нагоре и надоле, међусобна индуктивност између примарног и секундарног намотаја ће се променити у складу са тим. Када се користи, два секундарна намотаја треба да буду повезана у обрнутом низу да би се постигао диференцијални излаз. Величина магнетног кола и параметри два секундарна намотаја треба да буду једнаки.
Сензор диференцијалне индуктивности користи принцип електромагнетне индукције да претвори измерену физичку величину у промену коефицијента међусобне индуктивности завојнице, а затим је мерни круг претвара у промену излазног напона, постижући конверзију неелектричне величине у електричну количина. Када је арматура у средњем положају, два секундарна намотаја имају исту међусобну индуктивност, тако да примарна бочна побуда добија исту индуковану електромоторну силу.
Због обрнутог серијског повезивања два секундарна намотаја, добијена диференцијална излазна електромоторна сила је нула. Поставите ову позицију као стандардну позицију за детекцију, односно, када се инсталира индуктивни микрометарски уређај, овај положај се детектује као стандардна челична кугла пречника 9 мм. Када је пречник измерене челичне куглице већи од 9 мм, арматура ће се померити нагоре, тако да је међусобна индуктивност горњег секундарног намотаја већа од оне доњег секундарног намотаја. Индукована електромоторна сила у горњем секундарном намотају је такође већа од оне у доњем секундарном намотају. Диференцијална излазна електромоторна сила није нула, а свака вредност електромоторне силе одговара челичној кугли одређеног пречника, чиме се мери пречник челичне куглице. Слично томе, када је пречник челичне кугле мањи од 9 мм, арматура ће се померити надоле. Због тога је међусобна индуктивност доњег секундарног намотаја већа од оне горњег секундарног намотаја, а индукована електромоторна сила у доњем секундарном намотају је такође већа од оне у горњем секундарном намотају. Диференцијална излазна електромоторна сила такође није нула, а мери се пречник челичне кугле.
2.3 Уређај за аутоматско сортирање
Горња површина уређаја пријемне кутије (Слика 2) има стазу на 30 степена у односу на хоризонталу, са преградама на обе стране. Челична кугла се котрља низ стазу сопственом тежином. Користећи челичну куглу пречника 9 мм као стандард, 1 μ М је подељен у 8 група са мерач интервалом од -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 μ За м и неусаглашене производе, свака група одговара отвору пријемне кутије, а клапну сваког отвора пријемне кутије контролише електромагнет (укључено/искључено). Када се излазни напонски сигнал уређаја индуктивног микрометра пошаље у ПЛЦ контролер, ПЛЦ ће контролисати одговарајуће електромагнетно гвожђе које треба да буде под напоном и отвориће одговарајући поклопац кутије за материјал.
1- Електромагнет; 2- Клипњача; 3- Поклопац кутије за материјал; 4- Обе стране преграде
Слика 2 Структурна шема пријемне кутије
Као електромагнет изабран је електронски вучни електромагнет серије МКД06. Електромагнет се углавном састоји од електромагнетне пригушнице, арматуре, завојнице и контролних електричних компоненти. Када је калем под напоном, арматура се привлачи, а клипњача покреће поклопац кутије са контролисаним материјалом да се отвори; Након што се завојница искључи, сам електромагнет нема уређај за ресетовање, а преклопна плоча пада услед сопствене гравитације, што покреће арматуру да се ресетује кроз клипњачу, враћајући њен рад у оквиру номиналног хода.
3. ПЛЦ контролни систем
Дизајн контролног система обухвата два главна дела: хардвер и софтвер. Електрични контролни систем укључује електромагнетне вентиле пнеуматског система, граничне прекидаче, индуктивне микрометре, електромагнете и разне контролне прекидаче.
3.1 Хардверски систем
На основу тока рада и радних карактеристика уређаја за мерење и сортирање процењује се број улазних и излазних тачака. Према статистици контролисаног објекта, постоји 21 улазна тачка и 11 излазних тачака. Након разматрања маргине која се може проширити од 10% до 20%, број улазних и излазних тачака се заокружује и одређује се на 24 за сваку улазну и излазну тачку. На основу прорачуна капацитета складиштења, коначно је одређено да ће ПЛЦ бити комплетног типа, са напајањем од 220 В АЦ и укупно 48 И/О тачака. Биће изабран тип транзисторског излаза. Коначно, узимајући у обзир факторе као што је економичност, ПЛЦ овог уређаја користи Митсубисхи ФКС2Н-48МТ-001. Узимајући у обзир напонски сигнал који излази из кола сензора индуктивности, потребно је изабрати и аналогни модул ФКС2Н-2АД.
3.2 Софтверски систем
Напишите програм који покреће ПЛЦ:
(1) Програм иницијализације;
(2) Главни програм;
(3) Потпрограм за прекид;
(4) Процедуре за откривање, дијагнозу грешака и приказ;
(5) Програм заштите и блокаде.
4. Закључак
Уређај за мерење и сортирање користи сензор индуктивности за мерење пречника челичних куглица са високом прецизношћу и користи електромагнетни уређај за окретање за прецизно сортирање. У комбинацији са ПЛЦ контролним системом, постиже се аутоматизација детекције и сортирања пречника челичне куглице. Структура дизајна је једноставна и разумна, са високом прецизношћу мерења и сортирања и побољшаном радном ефикасношћу. На основу овог принципа рада, детекција и сортирање челичних куглица различитих пречника може се извршити кроз побољшани дизајн, чиме се шири опсег примене.
Препорука производа ВБМ за нову седмицу 2023:
SтеелBсвеCстариHеадингTоолс:
У процесу хладног састављања челичне кугле, након што се шипке исеку на отворе у облику стуба, два краја зареза у облику стуба се трљају и секу у облике обрнутих анђела или округлог угла, а затим се празнине пребацују у механизам за хладно састављање да се кренуо у челичну куглу грубо ливено; на одговарајућој машини за хладно сабијање додатно се поставља механизам за трљање и сечење. Квалитет и стопа прихватљивости грубог ливења челичне кугле могу се побољшати и трошкови производње могу бити смањени. Даље, како су облици залогаја који улазе у механизам хладног ковања правилни, напон који ствара механизам за хладно ковање је једнак у процесу штанцања, чиме се продужава радни век калупа за хладно ковање.
