sažetak:Uvodi se svojevrsni uređaj koji može automatski detektovati prečnik čeličnih kuglica ležajeva i sortirati ih. Usvojeni su inteligentni mjerni sistem induktivnog pretvarača i vučni elektromagnetni uređaj, a mjerenje promjera čeličnih kuglica i rad na sortiranju su automatizirani. Detaljno su analizirani mehanički upravljački dijelovi i PLC upravljački sistem za uređaj.
Ključne riječi:kotrljajući ležaj;čelična kugla; sortiranje; induktivni pretvarač; elektromagnet; PLC
Prečnik čelične kugle direktno utiče na dinamičke radne karakteristike ležaja. Stoga je otkrivanje i sortiranje promjera čelične kugle prije ugradnje od velikog praktičnog značaja za kuglične ležajeve. U prošlosti se uglavnom koristilo ručno sortiranje čeličnih kuglica, što je rezultiralo visokim intenzitetom rada, niskom radnom efikasnošću i slabom preciznošću sortiranja. Slijedi detaljan uvod u dizajn uređaja za automatsku detekciju i sortiranje za noseće čelične kuglice promjera (9 ± 0.003) mm.
1. Struktura i princip rada
Uređaj za automatsko mjerenje i sortiranje čeličnih kuglica prikazan je na slici 1, koji uglavnom uključuje pneumatski prijenosni uređaj, induktivni mikrometar, elektromagnetni klapni uređaj i PLC upravljački sistem. Koristite uređaj pneumatskog prijenosa da pošaljete čeličnu kuglicu na odgovarajući radni sto za testiranje, odaberite senzor induktivnosti kao izvor signala i koristite interni mjerni krug uređaja induktivnog mikrometra da otkrijete signal mikro pomaka prečnika čelične kuglice i pretvorite u naponski signal koji je pogodan za prijenos, obradu i prikaz. Prema različitim signalima napona, PLC kontrolira odgovarajuće elektromagnetno željezo prijemne kutije da se napaja, otvara odgovarajući poklopac kutije i uzrokuje da čelične kuglice padnu u prijemnu kutiju, postižući cilj efikasnog i preciznog sortiranja čeličnih kuglica. .
Cylinder; 2- Stop blok; 3- Induktivni mikrometarski uređaj; 4- Opružna pregrada; 5- Poklopac kutije za materijal; 6-Elektromagnet
Slika 1: Šematski dijagram strukture uređaja za mjerenje i sortiranje prečnika čelične kuglice
2. Dizajn mehaničkog upravljačkog dijela
2.1 Mehanizam napajanja
S obzirom na zahtjev dizajna za kontinuirano i precizno mjerenje prečnika čelične kugle, mehanizam za napajanje je potreban da kontinuirano prenosi čeličnu kuglicu na mjerni mehanizam. Ovaj tip prijenosnog mehanizma ima dvije vrste: električni i pneumatski. Električni prijenos je nestabilan, dok je fiksni cilindrični prijenos u pneumatskom prijenosu pogodan za precizno mjerenje. Stoga je odabran jednostruki cilindar dvosmjernog djelovanja klipnjače. Prema različitim metodama ugradnje, cilindri se mogu podijeliti na fiksni tip klipnjače i fiksni tip cijevi cilindra. Uzimajući u obzir zahtjeve zapremine projektantskog uređaja, usvojeni su cilindri fiksnog tipa sa bačvom cilindra na nogama. Kao što je prikazano na slici 1, klipnjača cilindra je povezana sa čepom, a čelična kugla izlazi iz ispusnog otvora i pada u žljeb čepa. Uz pomoć opružne pregrade na radnom stolu, čelična kugla je fiksirana; U ovom trenutku, graničnik se pomiče naprijed ne samo da blokira otvor za pražnjenje, već i da gurne čeličnu kuglu naprijed i dođe do položaja mjerenja za testiranje; Nakon što je mjerenje završeno, cilindar nastavlja gurati graničnik sve dok opružna pregrada ne može blokirati čeličnu kuglicu, a čelična kugla ne padne u odgovarajuću kutiju za prijem; Cilindar se vraća i opružna pregrada se automatski vraća u početno stanje.
2.2 Automatski mjerni uređaj
Automatski mjerni uređaj se uglavnom sastoji od induktivnih senzora i mjernih krugova. Uređaj koristi senzor linearne diferencijalne induktivnosti, koji se uglavnom sastoji od pokretne armature, primarnog namotaja i 2 sekundarna namota. Zbog kretanja armature gore i dolje, međusobna induktivnost između primarnog i sekundarnog namota će se promijeniti u skladu s tim. Kada se koristi, dva sekundarna namota treba spojiti u obrnutom nizu kako bi se postigao diferencijalni izlaz. Veličina magnetnog kola i parametri dvaju sekundarnih zavojnica trebaju biti jednaki.
Senzor diferencijalne induktivnosti koristi princip elektromagnetne indukcije za pretvaranje izmjerene fizičke veličine u promjenu koeficijenta međusobne induktivnosti zavojnice, a zatim je mjerni krug pretvara u promjenu izlaznog napona, postižući konverziju neelektrične veličine u električnu količina. Kada je armatura u srednjem položaju, dva sekundarna namotaja imaju istu međusobnu induktivnost, tako da primarna bočna pobuda dobija istu indukovanu elektromotornu silu.
Zbog obrnutog serijskog povezivanja dva sekundarna namotaja, dobijena diferencijalna izlazna elektromotorna sila je nula. Postavite ovaj položaj kao standardni položaj za detekciju, odnosno kada se instalira induktivni mikrometar, ovaj položaj se detektuje kao standardna čelična kugla promjera 9 mm. Kada je promjer izmjerene čelične kuglice veći od 9 mm, armatura će se pomjeriti prema gore, tako da je međusobna induktivnost gornjeg sekundarnog namota veća od one donjeg sekundarnog namotaja. Indukovana elektromotorna sila u gornjem sekundarnom namotu je takođe veća od one u donjem sekundarnom namotu. Diferencijalna izlazna elektromotorna sila nije nula, a svaka vrijednost elektromotorne sile odgovara čeličnoj kugli određenog promjera, čime se mjeri promjer čelične kuglice. Slično, kada je promjer čelične kuglice manji od 9 mm, armatura će se pomjeriti prema dolje. Stoga je međusobna induktivnost donjeg sekundarnog namotaja veća od one gornjeg sekundarnog namotaja, a inducirana elektromotorna sila u donjem sekundarnom namotu je također veća od one u gornjem sekundarnom namotu. Diferencijalna izlazna elektromotorna sila također nije nula, a mjeri se promjer čelične kugle.
2.3 Uređaj za automatsko sortiranje
Gornja površina uređaja prijemne kutije (slika 2) ima stazu na 30 stepena prema horizontali, sa pregradama na obje strane. Čelična kugla se kotrlja niz stazu trkačke vlastite težine. Koristeći čeličnu kuglu promjera 9 mm kao standard, 1 μM je podijeljen u 8 grupa sa mjernim intervalom od -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 μ Za m i neusaglašene proizvode, svaka grupa odgovara otvoru prijemne kutije, a klapnu svakog otvora prijemne kutije kontroliše elektromagnet (uključeno/isključeno). Kada se izlazni naponski signal uređaja induktivnog mikrometra pošalje u PLC kontroler, PLC će kontrolisati odgovarajuće elektromagnetno gvožđe koje će biti pod naponom i otvoriti odgovarajući poklopac kutije za materijal.
1- Elektromagnet; 2- Klipnjača; 3- Poklopac kutije za materijal; 4- Obje strane pregrade
Slika 2 Strukturni dijagram prijemne kutije
Elektromagnet za vuču serije MQD06 je odabran kao elektromagnet. Elektromagnet se uglavnom sastoji od elektromagnetne prigušnice, armature, zavojnice i upravljačkih električnih komponenti. Kada je zavojnica pod naponom, armatura se privlači, a klipnjača pokreće poklopac kutije za kontrolirani materijal da se otvori; Nakon što se zavojnica isključi, sam elektromagnet nema uređaj za resetiranje, a preklopna ploča pada zbog vlastite gravitacije, što tjera armaturu da se resetuje kroz klipnjaču, vraćajući njen rad unutar nazivnog hoda.
3. PLC upravljački sistem
Dizajn upravljačkog sistema uključuje dva glavna dijela: hardver i softver. Električni upravljački sistem uključuje elektromagnetne ventile pneumatskog sistema, granične prekidače, induktivne mikrometre, elektromagnete i razne kontrolne prekidače.
3.1 Hardverski sistem
Na osnovu toka rada i radnih karakteristika uređaja za mjerenje i sortiranje procjenjuje se broj ulaznih i izlaznih tačaka. Prema statistici kontrolisanog objekta, postoji 21 ulazna i 11 izlazna tačka. Nakon razmatranja margine koja se može proširiti od 10% do 20%, broj ulaznih i izlaznih tačaka se zaokružuje i određuje se na 24 za svaku ulaznu i izlaznu tačku. Na osnovu proračuna skladišnog kapaciteta, konačno je određeno da će PLC biti kompletnog tipa, sa napajanjem od 220 V AC i ukupno 48 I/O tačaka. Odabrat će se tip tranzistorskog izlaza. Konačno, s obzirom na faktore kao što je ekonomičnost, PLC ovog uređaja koristi Mitsubishi FX2N-48MT-001. Uzimajući u obzir naponski signal koji izlazi iz kruga senzora induktivnosti, potrebno je odabrati i analogni modul FX2N-2AD.
3.2 Softverski sistem
Napišite PLC program koji radi:
(1) Program inicijalizacije;
(2) Glavni program;
(3) Potprogram za prekid;
(4) Procedure za otkrivanje, dijagnozu grešaka i prikaz;
(5) Program zaštite i blokade.
4. Zaključak
Uređaj za mjerenje i sortiranje koristi senzor induktivnosti za mjerenje prečnika čeličnih kuglica sa velikom preciznošću, a koristi elektromagnetski uređaj za okretanje za precizno sortiranje. U kombinaciji sa PLC kontrolnim sistemom, postiže se automatizacija detekcije i sortiranja prečnika čelične kuglice. Struktura dizajna je jednostavna i razumna, sa visokom preciznošću merenja i sortiranja i poboljšanom radnom efikasnošću. Na osnovu ovog principa rada, detekcija i sortiranje čeličnih kuglica različitih promjera može se izvršiti kroz poboljšani dizajn, čime se širi raspon primjene.
Preporuka proizvoda WBM za novu sedmicu 2023:
SteelBsveCstarHeadingTools:
U procesu hladnog sastavljanja čelične kugle, nakon što se šipke iseku u otvore u obliku stuba, dva kraja zareza u obliku stuba se trljaju i režu u oblike obrnutog anđela ili okruglog ugla, a zatim se zarezi prenose u mehanizam za hladno sabijanje da se krenuo u čeličnu kuglu grubo liveno; na odgovarajućoj mašini za hladno sabijanje dodatno je postavljen mehanizam za trljanje i rezanje. Kvalitet i stopa prihvatljivosti grubog livenja čelične kugle mogu se poboljšati, a troškovi proizvodnje mogu se smanjiti. Nadalje, kako su oblici zaliha koji ulaze u mehanizam hladnog kovanja pravilni, naprezanje koje stvara mehanizam za hladno kovanje je jednako u procesu štancanja, čime se produžava vijek trajanja matrica za hladno kovanje.
