Файл: Бергер И.И. Токарное дело учебник.pdf

У4, V2, 1> 2, структурную формулу которых можно записать в сле­ дующем виде:

где римские цифры обозначают номера валов.

3.Реверсивные механизмы. Изменение направления движения

втокарных станках осуществляется реверсивными механизмами

или за счет переключения направ­ ления вращения электродвига­ теля.

Как уже известно, паразитное колесо изменяет направление вра­ щения ведомого элемента зубча­ той передачи. Такой принцип используется в реверсивных меха­ низмах, изображённых на рис. 163, а и б. В первом случае (рис. 163, а) при левом положении блока Б в передаче движения меж- ѵ- ду валами I и II участвуют зубча­ тые колеса zb z2 и паразитное колесо z, благодаря чему валы вращаются в одну и ту же сторону. Когда блок переключают вправо, передача осуществляется коле­ сами z3и Zi непосредственно и ве­ домый вал II начнет вращаться в обратную сторону.

В механизме (рис. 163, б), называемом трензелем, примене­ ны два паразитных колеса г2 и г4, установленные свободно на осях поворотного рычага 2. Последний может занимать три положения, фиксируемые подпружиненной ру­ кояткой 1, зубцы которой входяг в углубления на стенке корпуса механизма.

В верхнем положении рукоят­ ки (как показано на схеме) в пе­ редаче движения между колесами Z\ и z3 участвует одно паразит­

ное колесо 22, в среднем — паразитные колеса отключаются от ве­ дущего колеса z\ — передача отсутствует, в нижнем — в передаче будут участвовать оба паразитных колеса z2 и г4. Таким образом,

в крайних положениях рукоятки 1 ведомое колесо z3 будет вра­ щаться в различных направлениях.

Трензели в настоящее время встречаются сравнительно редко, преимущественно в старых моделях токарно-винторезных станков. Они располагаются между шпинделем и сменными колесами гита­ ры для изменения направления перемещения суппорта при нареза­ нии правых и левых резьб резцами.

Вфартуке суппорта часто применяют реверсивный механизм

сконическими колесами (рис. 163, ß). Изменение направления вра­ щения ведомого колеса г3 и вала II, на котором оно закреплено.

производится свободно установленными на валу I коническими ко­ лесами Z\ и 22. При переключениях двусторонней муфты М переда­ ча вращения от вала I к валу II будет осуществляться через зуб­ чатые пары 2 і — 23 или 2г — z3. Так как колеса Z\ и г2 действуют на противоположные стороны колеса z3, то последнее будет изме­ нять направление движения.

Реверсирование электродвигателем применяется в основном на небольших токарных станках.

4. Блокировочные механизмы. Для предотвращения поломки станка в случае включения подачи суппорта от ходового валика при замкнутой маточной гайке применяются блокировочные меха­ низмы. В схеме такого механизма, приведенной на рис. 164, рукоят­ ки А для включения механической подачи и Г-маточной гайки вза­ имосвязаны специальным замком так, что одновременное их включе­ ние невозможно.

Для включения подачи рукоятку А поворачивают в одну или другую сторону. Пр.и этом гайка Б, соединенная с многозаходным винтом II, перемещается и вилкой Д передвигает зубчатое колесо

24 вдоль вала III. Для включения продольной подачи колесо 24 сцепляется с колесом 50, а поперечной — с колесом 65. При среднем положении колеса 24 обе подачи выключены. Перемещение гайки Б возможно в том случае, если из ее паза выведен зуб втулки В. При этом положении замка маточная гайка разомкнута. Чтобы ее включить, колесо 24 должно занять среднее положение, при кото­ ром зуб втулки В может при повороте рукоятки Г и валика / зайти в паз гайки Б (как показано на схеме). В этом случае замок не дает возможности переместиться гайке Б и включить какую-либо подачу от ходового валика.

5. Тормозные устройства. Для быстрой остановки станка и плавного реверсирования вращающихся деталей токарные станки оснащают тормозными устройствами. Торможение осуществляют механически фрикционными многодисковыми и конусными муф­ тами (см. рис. 153, б и в ) , ленточными тормозами или электриче­ ски — двигателем.

Ленточный тормоз (рис. 165) состоит из неподвижно закреп­ ленного на валу коробки скоростей шкива 2 и охватывающей его металлической ленты 3, к внутренней стороне которой заклепками прикреплена накладка 4 из специального материала с высоким коэффициентом трения. Концы ленты присоединены к рычагу 5 регулировочными гайками 1 и держателем 6. При повороте рычага лента натягивается, плотно прижимается к шкиву и тормозит его. Натяжение ленты по мере износа регулируется гайками 1. Для уве­

менно с выключением станка и освобождается при включении последнего.

Торможение электродвигателем применяется в станках не­ больших размеров. Оно состоит в том, что в момент отключения двигателя специальным переключателем включается обратное вра­ щение или на его статорную обмотку подается постоянный ток. При этом происходит торможение вращающихся по инерции дета­ лей двигателя и станка. В конце торможения двигатель автомати­ чески отключается от электросети.

§ 9. Электрооборудование токарных станков

Электрооборудование, предназначенное для приведения то­ карного станка в действие, состоит из источника вращательного движения — электродвигателя — и аппаратуры управления.

1. Электродвигатели. Наибольшее распространение в метал­ лорежущих станках получили асинхронные двигатели трехфазного переменного тока.

Асинхронный двигатель (рис. 166, а) состоит из корпуса 2 и двух боковых крышек 1 и 3. Внутри корпуса располагается непо­ движная рабочая часть двигателя — статор (рис. 166, б), представ-

Рас. 166. Асинхронный двигатель.

ляющий собой кольцеобразный металлический сердечник 1, в па­ зах которого уложены три самостоятельные фазные обмотки 2. Начала и концы обмоток выведены наружу и присоединены к клем­ мам щитка 4 (рис. 166, а).

Вращающейся частью двигателя является ротор (рис. 166, в), который также состоит из металлического сердечника и обмотки. Для двигателей малой и средней мощности обмотка ротора имеет форму «беличьего колеса» (рис. 166, г), в котором продольные медные стержни замкнуты накоротко двумя кольцами. Такая об­ мотка называется короткозамкнутой.

Обмотка укладывается в пазы сердечника, который неподвиж­ но закреплен на валу. Последний своими шейками установлен в подшипниках боковых крышек.

Для уменьшения вредного действия блуждающих токов сер­ дечники ротора и статора выполнены из тонких изолированных друг от друга пластин электротехнической стали.

Принцип действия асинхронного двигателя состоит в следую­ щем. При подключении обмоток статора к сети трехфазиого пере­ менного тока внутри статора .возникает вращающееся магнитное поле, которое, пересекая обмотку ротора, индуктирует в ней трех­ фазный ток. Направление индуктивного тока и его магнитного поля всегда таково, что они стремятся препятствовать причине, создав­ шей. их. Поэтому ротор, увлекаясь магнитным полем статора, так­ же начинает вращаться. Когда скорости их вращения становятся равными, ротор начинает останавливаться, так как исчезают при­ чины, возбудившие его движение (прекращается пересечение об­ моток ротора магнитным полем статора). Однако после некоторо­ го замедления вновь возникает та же причина, заставляющая ротор вращаться. В процессе работы двигателя ротор, стремясь до­ гнать вращающееся поле статора, всегда отстает от него. Поэтому такие двигатели называются а с и н х р о н н ы м и в отличие от синхронных, у которых скорости вращения магнитного -поля стато­ ра и ротора одинаковы.

Для токарных станков применяют в основном односкоростные асинхронные двигатели ,с номинальным числом оборотов 1440 об/мин, которые имеют следующие особенности.

1.Двигатель имеет малый пусковой момент. Вследствие этого его нельзя включать под нагрузкой.

2.При резкой перегрузке двигатель останавливается. В таком случае его необходимо немедленно отключить во избежание пере­ горания обмотки.

3.При недогрузке двигателя по мощности получается низкий коэффициент полезного использования электроэнергии. Поэтому при назначении режима резания надо стремиться наиболее полно

«стоп», «назад». Кнопки окрашиваются в разные цвета: пусковые — в черный, кнопки «стоп» — в красный.

Устройство и принцип действия пускового кнопочного элемен­ та показаны на рис. 167, б. При нажиме на кнопку 1 стержень 2 с мостиковой контактной пластиной 3 замыкает неподвижные кон­ такты 4. При прекращении воздействия на кнопку она возвраща­

ется в исходное положение пружиной 5. Такой кнопочный элемент называется нормально открытым, так как без воздействия на кноп­ ку его контакты разомкнуты. Для отключения двигателя применя­ ются нормально закрытые кнопочные элементы.

Пакетные переключатели (рис. 167, в) используются для руч­ ного подключения двигателя к электросети, а также для реверси­ рования его переключением фаз. Переключатель состоит из отдель­ ных круглых дисков 2, выполненных из изоляционного материала. В углублениях между дисками находятся подвижные контактные

Рис. 167. Аппаратура ручного управления.

пластины 1, которые при повороте ручки 4 замыкают или размыка­ ют цепи. Диски собраны пакетом и стянуты болтами. Переключа­ тель подключается в электроцепь посредством выступающих наружу клемм 3.

Барабанный переключатель — контроллер (рис. 167, е) имеет изолированные друг от друга контактные пластины А, с которыми могут соединяться упругие пальцы Б, прикрепленные к неподвиж­ ным контактам 1, 2, 3, 4. При повороте барабана неподвижные кон­ такты будут по-разному соединяться между собой: в положении О контакты разомкнуты; в положении / контакты 1—4 и 2—3 попарно соединяются; в положении II соединяются контакты 1—2 и З —4. Благодаря этому можно включать, выключать и реверсировать дви­ гатель,

А п п а р а т у р а п р о м е ж у т о ч н о г о у п р а в л е н и я . Кнопочные станции и контроллеры обычно включаются не в рабо­ чую цепь, питающую обмотки статора двигателя, а в дополнитель­ ную— цепь управления. В таком случае двигатель включается или выключается промежуточным аппаратом — магнитным контакто­ ром (рис. 168). При пропускании электрического тока через катуш­ ку /• в ней возникает магнитное поле, которое втягивает металли­ ческий сердечник 2. При этом контактный мостик 3, прикрепленный к сердечнику, замыкает линейный провод Л.

При отключении катушки от элек­ тросети' сердечник под действием соб­ ственного веса падает до упора 4 и

Плавкие предохранители служат для отключения рабочей це­ пи при коротком замыкании обмоток двигателя или соединитель­ ных проводов. Применяются в основном два типа предох_ранителей — пробочные (рис. 169, а) и трубчатые (рис. 169, б). Принцип действия их основан на расплавлении проволоки определенного сечения, установленной в фарфоровую пробку А или трубку Б. При нормальной силе тока плавкая проволока соединяет контакты це­ пи. В случае короткого замыкания, когда сила тока резко 'увели­ чивается, проволока перегревается, плавится и размыкает цепь.

Плавкие предохранители выпускаются на различную силу то­ ка: 4, 6, 10, 15, 20 а и т. д.

Тепловые реле (рис. 169, в) предназначены для защиты элек­ тродвигателя от перегрева. В цепь рабочего тока включена спи­ раль /, которая, нагреваясь при перегрузке двигателя по мощно­ сти, нагревает биметаллическую пластину 2. Нижний слой пластины имеет больший коэффициент линейного расширения, чем верх­ ний. Вследствие этого при нагревании биметаллическая пластина изгибается вверх и освобождает рычаг 3 от упора. Последний под действием пружины поворачивается и отключает кнопку выключа­ теля 5 цепи управления, которая в свою очередь размыкает кон­