Привод вращения роликов шовных машин

Одной из характерных особенностей конструкций шовных машин является привод роликов. Привод может осуществляться как на один ведущий ролик, так и, в особо ответственных случаях, на два ролика.

Вращение роликов должно быть плавным, с одинаковой скоростью, без рывков и остановок. Движение роликов может быть непрерывным или шаговым.

На рис. 1 дана принципиальная кинематическая схема привода ведущего ролика шовной машины (МШ-2001-1). Вращение ролика непрерывное.

Рис. 1. Кинематическая схема привода роликов шовной машины (МШ-2001-1):

1 - ведущий ролик; 2 - цилиндрическая пара зубчатых колес; 3, 4 - конические пары; 5 - телескопический карданый вал; 6 - редуктор; 7 - клиноременная передача; 8 - муфта; 9 - тахогенератор; 10 - электромагнитная муфта; 11 - асинхронный электродвигатель; 12 - блок регулирования частоты выходного вала электромагнитной муфты (ПМС-У) с переключателем скорости

Регулирование частоты вращения ведущего ролика, а следовательно, и скорости сварки производится электромагнитной муфтой. Частота вращения асинхронного электродвигателя остается неизменной. Изменение частоты вращения ведущего ролика производится ступенчато (в пределах между ступенями плавно). Система регулирования — импульсная с жесткой обратной связью по скорости. Датчиком скорости является тахогенератор с возбуждением от постоянных магнитов, связанный клиноременной передачей с выходным валом электромагнитной муфты. Напряжение, индуцируемое тахогенератором, подается на входные зажимы блока регулирования (ПМС-У). Переключатель скорости — ступенчатый потенциометр — имеет 58 ступеней регулирования.

Приращение скорости на одну ступень регулирования рассчитывается по формуле

,                  (1)

где  — верхний предел частоты вращения асинхронной муфты скольжения или ведущего ролика;  — нижний предел частоты вращения асинхронной муфты или ведущего ролика;  — число ступеней переключения скорости.

Полное передаточное число привода ролика равно произведению передаточных чисел звеньев:

,           (2)

где  — передаточное число цилиндрической пары 2;  и  — передаточные числа конических пар 3 и 4;  — передаточное число редуктора 6;  — передаточное число электромагнитной муфты, равное 1,16…9,66;  — частота вращения двигателя;  — частота вращения выходного вала электромагнитной муфты.

В шовных машинах средней мощности наибольшее применение получил регулируемый привод с электромагнитной муфтой скольжения типа ПМСМ-6УЗ.

Между линейной скоростью ведущего ролика (скорость сварки) , диаметром ролика  и частотой вращения ролика  существует жесткая зависимость

,              (3)

(где  — в м/мин;  — в м;  и  — в об/мин), из которой видно, что при изменении диаметра ролика (износ при сварке, перестановке другого ролика) скорость сварки изменяется пропорционально диаметру. Это обстоятельство необходимо учитывать при сварке материалов, чувствительных к изменению параметров режима.

На рис. 2 приведена кинематическая схема машины (МШВ-6301-2), обеспечивающая как непрерывное, так и прерывистое вращение ведущего ролика. Прерывистое вращение ролика осуществляется электромагнитной муфтой. При включении электромагнитной муфты происходит вращение ведущего ролика, при выключении — остановка. Так как верхняя головка ведущего ролика является универсальной, служащей как для продольной, так и для поперечной сварки, карданный вал VIII передает движение или шестерне Z7 при продольной сварке, или шестерне Z7’ при поперечной сварке.

Электродвигатель постоянного тока с регулируемой частотой вращения в пределах от 75 до 1500 об/мин, сменные шестерни Z1 и Z2 на выходном валу червячного редуктора позволяют в широких пределах изменять частоту вращения ведущего ролика (от 0,148 до 7,94 об/мин). Линейная скорость при номинальном диаметре ведущего ролика D=410 мм плавно регулируется в пределах от 0,191 до 10,25 м/мин.

Рис. 2. Кинематическая схема машины с непрерывным и прерывистым вращением ролика и с универсальной верхней головкой (МШВ-6301-2)

1 — электродвигатель; 2 и 4 — муфты; 3 — электромагнитная муфта; 5 — червячный редуктор; 5 — редуктор; 7 и 8 — карданные валы; 9 —ролики; I…ХII — валы

На рис. 3 дан разрез электромагнитной муфты, обеспечивающей непрерывное и шаговое вращение ведущего ролика. Длительность вращения и остановок роликов регулируется временем включения и выключения обмоток 4 и 6. Малая инерция упругой мембраны позволяет осуществлять до 250 пусков и остановок (шагов) ролика в минуту.

Рис. 4. Муфта электромагнитная непрерывного и шагового вращения роликов шовной машины

1 - электродвигатель постоянного тока; 2 - корпус муфты; 3 - ведущий вал; 4 - рабочая обмотка электромагнита; 5 - упругая магнитная мембрана: 6 - тормозная обмотка электромагнита; 7 - магнитный сердечник муфты; 8 - выходной вал муфты; 9 - тормозной диск; 10 – ведущий электромагнитный диск

В шовных машинах для сварки деталей с покрытием (цинковое, свинцовое и т. д.) имеет место быстрое загрязнение ролика. Чтобы избежать загрязнения, делают привод с шарошками (рис. 4).

Рис. 4 - Устройство для привода ролика шарошкой

1 - шарошка; 2 - стопорный винт; 3 - втулка; 4 - вал; 5 - ось поджима; 6 - корпус; 7 - вал; 8 - ось подвески

В массовых производствах для повышения производительности машины и повышения качества сварки зачистка роликов производится не шарошками, а особыми устройствами во время работы машины.

Это интересно

Для строительства быстровозводимых зданий и сооружений, как правило, используются металлоконструкции. К металлоконструкциям относят: стальные каркасы зданий; закладные детали (анкера, сваренные с пластинами); разного рода строительные металлоконструкции (металлические балки, эстакады, фермы, консоли, мачты ЛЭП, понтоны, связки жесткости и пр.); баки и емкости; строительные щиты. Производство металлоконструкций сопряжено с определенными этапами работ: проектирование, расчет, изготовление, монтаж. В частности, только этап их изготовления требует выполнения целого ряда операций металлообработки: резка металла, придание заданной формы (вальцовка, гибка и пр.), сборочно-сварочные работы, термообработка и покраска.