Резюме:Въвежда се своеобразно устройство, което може автоматично да разпознава диаметъра на стоманените топки на лагерите и да ги сортира. Индуктивната преобразувателна интелигентна измервателна система и теглителното електромагнитно устройство са приети, а измерването на диаметъра на стоманени топки и работата по сортиране са автоматизирани. Подробно са анализирани частите за механично управление и PLC системата за управление на устройството.
Ключови думи:търкалящ лагер;стоманена топка; сортиране; индуктивен преобразувател; електромагнит; PLC
Диаметърът на стоманената топка пряко влияе върху динамичните работни характеристики на лагера. Следователно откриването и сортирането на диаметъра на стоманената топка преди монтажа е от голямо практическо значение за сачмените лагери. В миналото се използваше главно ръчно сортиране на стоманени топки, което доведе до висока интензивност на труда, ниска ефективност на работа и лоша точност на сортиране. Следното е подробно въведение в дизайна на устройство за автоматично откриване и сортиране за носещи стоманени топки с диаметър (9 ± 0.003) mm.
1. Устройство и принцип на работа
Автоматичното устройство за измерване и сортиране на стоманени топки е показано на фигура 1, което включва главно пневматично предавателно устройство, индуктивно микрометърно устройство, електромагнитно устройство с клапа и PLC система за управление. Използвайте устройство за пневматично предаване, за да изпратите стоманената топка до съответния работен плот за изпитване, изберете сензор за индуктивност като източник на сигнал и използвайте вътрешната верига за измерване на микрометъра за индуктивност, за да откриете сигнала за микро изместване на диаметъра на стоманената топка и да преобразувате в сигнал за напрежение, който е удобен за предаване, обработка и показване. Според различни сигнали за напрежение, PLC контролира съответното електромагнитно желязо на приемната кутия, за да се зареди, отваря съответния капак на кутията и кара стоманените топки да паднат в приемната кутия, постигайки целта за ефективно и точно сортиране на стоманени топки .
цилиндър; 2- Стоп блок; 3- Индуктивно микрометърно устройство; 4- Пружинна преграда; 5- Капак на кутията за материали; 6-Електромагнит
Фигура 1: Схематична диаграма на структурата на устройството за измерване и сортиране на диаметъра на стоманената топка
2. Дизайн на частта за механично управление
2.1 Силов механизъм
Като се има предвид проектното изискване за непрекъснато и точно измерване на диаметъра на стоманената топка, се изисква силовият механизъм непрекъснато да предава стоманената топка към измервателния механизъм. Този тип трансмисионен механизъм има два вида: електрически и пневматични. Електрическата трансмисия е нестабилна, докато фиксираната цилиндрова трансмисия в пневматичната трансмисия е подходяща за прецизно измерване. Следователно е избран цилиндър с двойно действие с един бутален прът. Според различните методи на монтаж, цилиндрите могат да бъдат разделени на неподвижен тип бутален прът и фиксиран тип на цилиндъра. Като се имат предвид изискванията за обем на проектното устройство, се приемат неподвижни цилиндри с монтиран на крака цилиндър. Както е показано на фигура 1, буталния прът на цилиндъра е свързан към запушалката и стоманената топка излиза от изпускателния отвор и пада в жлеба на запушалката. С помощта на пружинната преграда върху работната маса се фиксира стоманената топка; В този момент запушалката се придвижва напред не само за да блокира изпускателния отвор, но и за да избута стоманената топка напред и да достигне позицията за измерване за тестване; След като измерването приключи, цилиндърът продължава да натиска запушалката, докато пружинната преграда не може да блокира стоманената топка и стоманената топка падне в съответната приемна кутия; Цилиндърът се връща и пружинната преграда автоматично се връща в първоначалното си състояние.
2.2 Автоматично измервателно устройство
Устройството за автоматично измерване се състои главно от индуктивни сензори и измервателни вериги. Устройството приема линеен сензор за диференциална индуктивност, който се състои главно от подвижна арматура, първична намотка и 2 вторични намотки. Поради движението нагоре и надолу на арматурата, взаимната индуктивност между първичната и вторичната намотка ще се промени съответно. Когато се използва, две вторични намотки трябва да бъдат свързани в обратна серия, за да се постигне диференциален изход. Размерът на магнитната верига и параметрите на двете вторични намотки трябва да бъдат еднакви.
Сензорът за диференциална индуктивност използва принципа на електромагнитната индукция, за да преобразува измерената физическа величина в промяна на коефициента на взаимна индуктивност на бобината и след това измервателната верига я преобразува в промяна на изходното напрежение, постигайки преобразуване на неелектрическа величина в електрическа количество. Когато арматурата е в средно положение, двете вторични намотки имат еднаква взаимна индуктивност, така че първичното странично възбуждане получава същата индуцирана електродвижеща сила.
Поради обратното последователно свързване на две вторични намотки, получената диференциална изходна електродвижеща сила е нула. Задайте тази позиция като стандартна позиция за откриване, т.е. когато инсталирате индуктивно микрометърно устройство, тази позиция се открива като стандартна стоманена топка с диаметър 9 mm. Когато диаметърът на измерената стоманена топка е по-голям от 9 mm, арматурата ще се движи нагоре, така че взаимната индуктивност на горната вторична намотка е по-голяма от тази на долната вторична намотка. Индуцираната електродвижеща сила в горната вторична намотка също е по-голяма от тази на долната вторична намотка. Диференциалната изходна електродвижеща сила не е нула и всяка стойност на електродвижещата сила съответства на стоманена топка с определен диаметър, като по този начин се измерва диаметърът на стоманената топка. По същия начин, когато диаметърът на стоманената топка е по-малък от 9 мм, арматурата ще се движи надолу. Следователно взаимната индуктивност на долната вторична намотка е по-голяма от тази на горната вторична намотка, а индуцираната електродвижеща сила в долната вторична намотка също е по-голяма от тази на горната вторична намотка. Диференциалната изходна електродвижеща сила също не е нула и се измерва диаметърът на стоманената топка.
2.3 Устройство за автоматично сортиране
Горната повърхност на устройството на приемната кутия (Фигура 2) има канал на 30 градуса спрямо хоризонталата, с прегради от двете страни. Стоманената топка се търкаля по пистата със собственото си тегло. Като се използва стоманена топка с диаметър 9 mm като стандарт, 1 μM се разделя на 8 групи с интервал от -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3 μ За m и несъответстващи продукти всяка група съответства на отвор на приемна кутия, а капакът на всеки отвор на приемна кутия се управлява от електромагнит (включване/изключване). Когато изходният сигнал за напрежение от индуктивното микрометърно устройство се изпрати към PLC контролера, PLC ще управлява съответното електромагнитно желязо, което трябва да бъде захранено, и ще отвори съответния капак на кутията за материал.
1- Електромагнит; 2- Биела; 3- Капак на кутията за материали; 4- Двете странични прегради
Фигура 2 Структурна схема на приемната кутия
Като електромагнит е избран електромагнитът за електронен теглич от серията MQD06. Електромагнитът се състои главно от електромагнитен дросел, арматура, намотка и управляващи електрически компоненти. Когато бобината е захранена, арматурата се привлича и свързващият прът задвижва капака на кутията с контролиран материал, за да се отвори; След като бобината е изключена, самият електромагнит няма устройство за нулиране и обръщащата се плоча пада поради собствената си гравитация, което кара арматурата да се нулира през свързващия прът, възстановявайки работата си в рамките на номиналния ход.
3. PLC система за управление
Дизайнът на системата за управление включва две основни части: хардуер и софтуер. Електрическата система за управление включва електромагнитни клапани на пневматичната система, крайни изключватели, индуктивни микрометри, електромагнити и различни контролни превключватели.
3.1 Хардуерна система
Въз основа на работния процес и работните характеристики на устройството за измерване и сортиране се оценява броят на входните и изходните точки. Според статистиката на контролирания обект има 21 входни точки и 11 изходни точки. След отчитане на разширяем марж от 10% до 20%, броят на входните и изходните точки се закръгля и се определя на 24 за всяка входна и изходна точка. Въз основа на изчислението на капацитета за съхранение, най-накрая се определя, че PLC ще бъде от цялостния тип, с 220 V AC захранване и общо 48 I/O точки. Ще бъде избран типът транзисторен изход. И накрая, като се имат предвид фактори като икономия, PLC на това устройство използва Mitsubishi FX2N-48MT-001. Имайки предвид изходния сигнал за напрежение от веригата на сензора за индуктивност, аналоговият модул FX2N-2AD също трябва да бъде избран.
3.2 Софтуерна система
Напишете работеща програма на PLC:
(1) Програма за инициализация;
(2) Основна програма;
(3) Подпрограма за прекъсване;
(4) Процедури за откриване, диагностика на грешки и показване;
(5) Програма за защита и блокировка.
4. Заключение
Устройството за измерване и сортиране използва сензор за индуктивност за измерване на диаметъра на стоманени топки с висока точност и използва електромагнитно обръщащо устройство за точно сортиране. В комбинация с PLC система за управление се постига автоматизация на откриването и сортирането на диаметъра на стоманената топка. Структурата на дизайна е проста и разумна, с висока точност на измерване и сортиране и подобрена ефективност на работа. Въз основа на този принцип на работа, откриването и сортирането на стоманени топки с различни диаметри може да се извърши чрез подобрен дизайн, като по този начин се разширява обхватът на приложение.
2023 Нова седмица WBM Препоръка за продукта:
SчайникBвсичкоCстарHидингTоолс:
В процеса на студено зареждане със стоманена топка, след като прътите се нарязват на заготовки с форма на колона, двата края на заготовките с форма на колона се търкат и нарязват във форми с обърнат ангел или кръгъл ъгъл, след което заготовките се прехвърлят към механизъм за студена заглавка, за да бъдат насочен към груба отливка на стоманена топка; механизъм за триене и рязане на заготовки е допълнително разположен на съответната машина за студено зареждане. Качеството и степента на допустимост на грубата отливка на стоманената топка могат да бъдат подобрени и производствените разходи могат да бъдат намалени. Освен това, тъй като формите на заготовките, влизащи в механизма за студено коване, са правилни, напрежението, създадено от механизма за студено заглавие, е еднакво в процеса на щанцоване, като по този начин експлоатационният живот на матриците за студено заглавие се удължава.
