К1—К4 — ключи коммутирующие обмотки шагового двигателя; УСТ1—УСТ4 — управляемые стабилизаторы токов.
Реализация устройства управления приводом дифракционной решетки по предлагаемой схеме позволит сканировать спектр исследуемого вещества с меньшей дискретностью, большей точностью и скоростью в сравнении с достигаемой в приборах отечественного производства. Применение микрошагового режима позволит добиться наилучших результатов для многих режимов хро-матографического анализа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сакодынский К. И, Бражников В. В, Волков С. А. и др. Аналитическая хроматография — М.: Химия, 1993. — 464 с.
2. Ридико Л. И. Раз шажок, два шажок... // Схемотехника. — 2001. — № 6. — №11.
3. Douglas W. J. Control of stepping motors. — 1998. — http:// www.cs.uiowa.edu/jones/
Работа выполнена на кафедре ПТЭиВС Орловского государственного технического университета.
Михаил Тихонович Прасов — канд. техн. наук, профессор; Алексей Сергеевич Субботин — аспирант. ® (4862) 41-95-60
E-mail: subbotin_as@bk.ru □
УДК 621.867.2:681.5
УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО АДРЕСОВАНИЯ ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА
И. В. Антонец
Проведен анализ существующих устройств автоматического адресования штучных грузов, эксплуатируемых на предприятиях машиностроительных отраслей в условиях повышенной внешней температуры и загрязненности. Результаты анализа показали целесообразность использования децентрализованных электромагнитных устройств на базе магнитометрического датчика, состоящего из двух феррозондов с импульсной схемой возбуждения и обеспечивающего бесконтактное взаимодействие с магнитным носителем информации. Рассмотрены принципы создания подобных устройств.
Непрерывные виды транспорта, в первую очередь конвейерные, в сравнении с другими видами промышленного транспорта обладают целым рядом преимуществ, основным из которых является создание необходимых условий для комплексной механизации и автоматизации. Подвесные толкающие конвейеры (ПТК) и их разновидности получили широкое распространение и являются основными транспортирующими машинами, составляющими неотъемлемую часть технологического процесса предприятий массового и серийного производства.
Создание рациональной и надежной системы управления ПТК связано с решением задач информационного сопровождения и распределения перемещаемых грузов, синхронизации работы отдельных элементов конвейера, предотвращения аварийных ситуаций, учета и т. д. Этим объясняется появление новых разработок и исследований устройств автоматического адресования (УАА) штучных грузов, которые являются частью системы автоматического управления процессами перемещения и используются для целенаправленного передвижения груза или несущего элемента.
Известно несколько различных критериев, позволяющих провести классификацию устройств ад-
ресования: по типу носителя адреса и способу считывания информации; по характеру связи с грузом или устройством закрепления груза (подвеской); по способу перемещения информации и др.
Результаты анализа механизмов адресования показали, что целесообразнее всего их классифицировать по характеру связи с грузом или с устройством закрепления груза (подвеской). По характеру связи с грузом (подвеской) все известное многообразие устройств адресования разделено на четыре типа: автономные (прямая связь всех блоков, кроме адресоносителя, устройства адресования с грузом); децентрализованные (прямая связь с грузом только адресоносителя); следящие (обратная непосредственная связь); централизованные (обратная косвенная связь).
К современным конструкциям устройств автоматического адресования (УАА) предъявляют следующие требования: надежность и долговечность работы; высокая ремонтопригодность; исключение ложных срабатываний; работа в широких диапазонах скоростей и температуры окружающей среды; малые габариты и простота конструкции; возможность перенастройки адреса; возможность комплектации из отдельных типовых блоков; низкая стоимость.
Выбор УАА определяется в основном эксплуатационными характеристиками конвейера, числом адресов и максимальной скоростью перемещения адресоносителя. Мировая практика показала наиболее высокую функциональную надежность децентрализованных (сопровождающих) устройств автоматического адресования; более 90 % внедренных УАА относится к децентрализованным.
Децентрализованные устройства адресования являются частью систем управления и обеспечивают маркировку груза при отправлении и автоматическое опознавание при получении. Обобщенная схема децентрализованного УАА содержит следующие блоки: адресователь (записывающее устройство); адресоноситель (запоминающее устройство); считыватель (устройство, считывающее информацию с адресоносителя); стиратель (стирающее устройство). В процесс адресования входят следующие операции: запись информации на адресоносителе (т. е. на устройстве, осуществляющем запись), перенос информации и считывание ее считывающим устройством, стирание информации.
Децентрализованные УАА, характеризующиеся электромеханическим заданием и считыванием адреса на основе контактного взаимодействия блоков, отличаются относительной простотой. Однако недостатки, присущие этим устройствам, весьма существенны: ограничение на скорость движения конвейера; требование высокой точности изготовления и наладки; громоздкость; необходимость постоянного регулирования в процессе эксплуатации.
Несоблюдение указанных требований приводит к резкому снижению срока эксплуатации устройства. Кроме того, механические воздействия,
возникающие в процессе перемещения адресоно-сителя относительно блоков записи и считывания информации, приводят к появлению напряжений в деталях (элементах), которые в конечном итоге вызывают разрушение конструкций. Известно, что устройства адресования, выполненные на принципе контактного взаимодействия, разработанные и внедренные на предприятиях нашей страны, оказались ненадежными и большая часть их демонтирована.
Создание децентрализованных УАА с бесконтактно взаимодействующими блоками является актуальной задачей, решение которой позволит повысить надежность их функционирования, снизить требования к точности изготовления и монтажа узлов конвейера, а также практически устранить ограничения на величину скорости и направление перемещения грузонесущего устройства.
Известные конструкции децентрализованных электромагнитных УАА обладают рядом существенных недостатков, главным из которых является требование минимального зазора взаимодействия блоков адресования. Это вынужденное требование является следствием использования в УАА типовых (стандартных) блоков хранения, записи и считывания информации, параметры которых определены без учета специфики работы транспортных механизмов. Взаимодействие подвижных и неподвижных блоков известных УАА обеспечивается специальными механическими ловителями, применение которых влечет за собой появление ударных нагрузок, снижающих срок службы УАА и ограничивающих скоростные характеристики ПТМ.
В таблице представлены значения некоторых эксплуатационных показателей работы устройств
Эксплуатационные показатели работы децентрализованных устройств адресования
Наименование систем (производитель)
Показатели Электромеханическая штыревая (Гидропром, г. Воронеж) Электромеханическая штыревая (Ярославский моторный завод) Электро-механическая рычажная (ЦКБА) Электромеханическая клавишная (ВНИИПТМАШ) Фотоэлектрическая (ВНИИПТМАШ) Электромагнитная (Siemens)
Надежность, ед. Долговечность, ч Способ адресования Фактическая емкость адресов Точность взаимодействия устройств адресования Допуск перемещения, мм: по горизонтали по вертикали Допуск на поворот, град: относительно вертикали относительно горизонтали относительно поперечной горизонтали 0,815 15 900 Автоматический 4095 ±2 ±0,5 ±2,5 ±1,5 ±10 0,879 50 000 Ручной 40 ±6,5 ±2,5 ±3 ±2 ±3 0,845 15 900 Автоматический 255 ±3 ±6 ±3 ±1,5 ±7 0,875 50 000 Автоматический 66 ±1 -10 ±2 ±2 ±5 0,890 600 Ручной 63 ±3 ±3 ±4 ±4 ±4 0,940 30 000 Автоматический 16 ±10 ±10 ±5 ±5 ±5
адресования, реализованных на принципе контактного и бесконтактного взаимодействия.
Особенностью взаимодействия блоков децентрализованного электромагнитного УАА является отсутствие их жесткого относительного расположения, поэтому перемещение адресоносителя сопровождается его отклонениями в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Величины отклонений зависят от конструкции транспортного механизма, массы и скорости перемещения груза, размеров и расположения адресоносителя в пространстве, а также других причин. Все перечисленные составляющие промаха являются случайными величинами, причем с большой достоверностью их можно считать независимыми и имеющими нормальный закон распределения.
Проведенные нами теоретические и экспериментальные исследования позволили установить максимальную величину зазора взаимодействия адресоносителя со стационарными блоками для ПТК-500, равную 40 мм, при котором гарантированно отсутствует силовое взаимодействие блоков УАА.
Использование магнитного носителя информации предопределило выбор датчика, чувствительного к величине и направлению магнитного поля, в качестве которого был выбран феррозонд. Метрологические параметры феррозондов, их надежность, экономичность в значительной степени определяются режимом возбуждения, т. е. законом изменения во времени тока, протекающего по обмотке возбуждения.
Известный режим питания обмотки возбуждения синусоидальным током имеет ряд существенных недостатков, главный из которых — необходимость достаточно сложных схем для определения направления магнитного поля. Кроме того, имеется ряд ограничений, связанных с обеспечением требуемого теплового режима работы обмоток.
Нами предложен [2] несимметричный режим возбуждения с однонаправленным насыщением сердечника. Идея состоит в том, чтобы создать в цепи возбуждения пилообразно изменяющийся ток с крутым передним и пологим задним фронтами. В этом случае во вторичной обмотке производная тока возбуждения выделит полезный сигнал из переднего фронта, а производная от заднего фронта будет стремиться к нулю. Разработана схема магнитомет
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.