Совершенствование системы управления установки электрообработки металлов на базе линейного электродинамического двигателя

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Электрохимические и электрофизические методы обработки металлов и сплавов нашли широкое применение в машиностроении и приборостроении, в том числе ракетно-космической технике. Указанные методы обработки обладают рядом преимуществ и широкими технологическими возможностями. Однако темпы внедрения в промышленность все еще не велики, что во многом обусловлено новизной этих методов.

Известны случаи практического использования в качестве приводов подач станков линейных электродинамических двигателей для реализации электрохимических и электрофизических методов обработки металлов и сплавов, а именно импульсная электрохимическая обработка и электроконтактная обработка. Линейный электродинамический привод наилучшим образом подходил для перемещения электрода-инструмента на каждый импульс технологического тока. В статье рассмотрены принципиальные схемы управления линейным электродинамическим двигателем. В настоящее время назрела необходимость создать блок управления двигателем на современных электронных компонентах.

Представлена система управления линейным электродинамическим двигателем, используемым в установке электрообработки для копировально-прошивочных операций при изготовлении штампов, пресс-форм и другой технологической оснастки. На основе современных достижений электроники была разработана структурная схема управления установки электрообработки. Управление установкой осуществляется через персональный компьютер, где загружена соответствующая программа управления. В данной установке предусмотрена система регистрации перемещения электрода-инструмента при помощи датчика линейных перемещений. С помощью данного датчика модуль управления варьирует входные параметры, которые необходимы для обработки заготовки. Питание датчика осуществляется непосредственно от микроконтроллера. При помощи вышеуказанного датчика регистрируется и анализируется глубина обработки и скорость движения электрода-инструмента. Представлены результаты проверки работоспособности микроконтроллера осциллографом.

Разработанная система управления с индуктивными датчиками перемещения и современной цифровой техникой позволит получить точность позиционирования электрода-инструмента в пределах нескольких микрометров, что соответствует мировому уровню.

Об авторах

Иван Яковлевич Шестаков

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Автор, ответственный за переписку.
Email: yakovlevish@mail.ru

доктор технических наук, доцент, профессор

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Владислав Иванович Шестаков

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Email: pn3vm4t@gmail.com

студент

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Александр Александрович Фадеев

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Email: fadeev.77@mail.ru

кандидат технических наук, доцент, заместитель директора, Институт машиноведения и мехатроники

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Наталья Александровна Швалева

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Email: natalyashvaleva@yandex.ru

аспирант

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Список литературы

  1. Хромов Е. В. Линейный асинхронный двигатель в приводах стационарных машин с колебательным движением рабочих органов // Наука и современность – 2010 : сб. материалов III Междунар. науч.-практ. конф. В 3-х ч. Ч. 2 / под общ. ред. С. С. Чернова. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. С. 222–225.
  2. Пат. 2274525 РФ, МПК В23Н 7/30. Электродинамический привод подачи инструмента / А. И. Стрюк, И. Я. Шестаков, А. А. Фадеев. № 2004128716/02 ; заявл. 27.09.2004; опубл. 20.04.2006, Бюл. № 11. 5 с.
  3. Стрюк А. И., Шестаков И. Я. Установка электрообработки с линейным электродинамическим двигателем // Вестник СибГАУ. 2006. № 3 (10). С. 65–67.
  4. Фадеев А. А. Шестаков И. Я. Исследовательский стенд электродинамического привода подачи инструмента // Решетневские чтения : материалы XIV Международ. науч. конф., посвящ. памяти акад. М. Ф. Решетнева / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; СибГАУ. Красноярск, 2010. Т. 1. С. 237–238.
  5. Шестаков И. Я., Стрюк А. И., Цуканов А. В. Импульсная электрообработка вибрирующим электродом-инструментом // Вестник СибГАУ. 2004. № 5. С. 253–258.
  6. Артюкова О. Е., Фадеев А. А., Шестаков И. Я. Конструирование исследовательской установки для электрообработки на базе электродинамического привода // Вестник Сиб-ГАУ. 2010. № 4(30). С. 133–137.
  7. Артюкова О. Е., Шестаков И. Я., Ремизов И. А. Электроконтактнохимическая обработка вибрирующим электродом-инструментом // Решетневские чтения : материалы XIV Международ. науч. конф., посвящ. памяти акад. М. Ф. Решетнева / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; СибГАУ. Красноярск, 2010. Т. 1. C. 344–345.
  8. Шестаков И. Я., Фисенко Е. Н., Ремизов И. А. Особенности работы электродинамического молота // Вестник СибГАУ. 2014. № 2. С. 85–88.
  9. Pat. CA 2829395 A1. IPC G01M7/08. Electrodynamic modal test impactor system and method / Kiiskila Jason C., Powers Donald E. Publ. 30.05.2012. 50 p.
  10. Фадеев А. А., Шестаков И. Я., Ереско Т. Т. Использование линейного электродинамического привода для исследования ударного взаимодействия материалов // Вестник Си-бГАУ. 2016. Т. 17, №4. С. 1077–1087.
  11. Швалева Н. А., Фадеев А. А., Ереско Т. Т. Моделирование и разработка конструкции устройства для статико-импульсной обработки поверхностей деталей // Системы. Ме-тоды. Технологии. 2019. № 2. С. 27–32.
  12. Швалева Н. А., Фадеев А. А., Ереско Т. Т. Математическая модель работы линейного элекродинамического двигателя при ударе с учетом упругой деформации упрочняемой поверхности // Сибирский журнал науки и технологий. 2019. № 2. С. 284–290.
  13. Шестаков И. Я., Стрюк А. И., Фадеев А. А. Линейные электродинамические двигатели. Конструирование. Практическое использование : моногр. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 156 с.
  14. Рудаковский Д. Распределённая система электропитания на основе AC/DC преобразователей компании Микроника // Силовая электроника. 2012. № 6. С. 8–11.
  15. Токарев В. Процессорное управление электроприводами // Современная электроника. 2018. № 8. С. 60–65.
  16. Pat. EP 2306634F2. IPC B60L50/15; H02P29/02. Control system for electric drives / Cheng Bing, Hampo Richard J., Kowalec Steven J., Nallapa Venkatapathi R., Soudier Christophe. Publ. 06.04.2011. 17 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Шестаков И.Я., Шестаков В.И., Фадеев А.А., Швалева Н.А., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах