Техника - молодёжи 1974-10, страница 14

нительно, да и режим выбрать нелегко. Если настроить станок на трудносверлимый материал, то общая скорость подачи, а следовательно, и производительность будут низкими. Если же режим задать по легкосверлимому материалу, то мы рискуем сломать сверло. Нужны надежные датчики, которые сообщали бы обо всех изменениях в процессе сверления. Станок должен быть снабжен системой автоматического регулирования

Машина-сверло с дифференциальным движителем обходится без датчиков и системы автоматического регулирования. При сверлении композиционно неоднородного материала или деталей из различных материалов скорость подачи автоматически меняется так, что мощность, потребляемая двигателем, остается постоянной или может изменяться по нужному закону. А датчиком силовых параметров становится сам инструмент. Он сигнализирует не только о режиме сверления, но и о процессе удаления стружки из отверстия. Можно делать отверстия сверлами с винтовой нарезкой, меньшей по длине, чем длина отверстий. Как только стружка забивает сверло, машина отходит назад. Стружка выпадает, и сверление автоматически продолжается.

вряд ли нужно доказывать, как нужны подобные свойства многим другим машинам, например буровым.

У каждой машины есть предел по нагрузке. Поэтому и указываются в техническом паспорте допустимые размеры инструмента. Для машин с дифференциальными движителями эти ограничения не так жестки. Как только механизм резко перегружается, он отходит назад, запасает кинетическую энергию и вновь бросается на штурм. На какое-то время мощности двигателя с учетом кинетической энергии хватает на сверление, а затем процесс повторяется.

Кажется, мы достаточно заинтриговали читателя техническими «чу

десами», и пора пояснить механизм регулирования. Одному дифференциальному движителю с такими техническими задачами не справиться без «механического диспетчера», регулирующего потоки мощностей и скорость подачи. Его роль в машине-сверле выполняет обычный диф-ференциально-винтовой механизм.

При одинаковом направлении вращения винта и гайки относительная скорость их линейного перемещения зависит от разности скоростей вращения и шага винта. В нашем случае при движении машины вперед винт вращается быстрее гайки, при движении назад — наоборот.

Один из роторов дифференциального движителя, вращающий инструмент, кинематически соединен с винтом, а другой ротор соединен через согласующий редуктор с подающей гайкой.

Как в любой системе с двумя степенями свободы, в этой машине в боковой ветви передачи создается опорный момент — с помощью устройства, выполненного в виде упорного подшипника скольжения. Момент трения на упорном подшипнике пропорционален осевому усилию на инструменте. Возрастание осевого усилия должно вести к снижению скорости вращения подающей гайки, то есть к увеличению скорости подачи (вводится внутренняя обратная положительная связь). Но одновременно с ростом осевого усилия возрастает момент сопротивления вращению инструмента, что должно вести к снижению скорости подачи (вводится внутренняя обратная отрицательная связь).

Сочетание двух взаимнопротивопо-ложных тенденций приводит к тем результатам, которые описаны выше.

Алмазный ротор

Принцип синтеза регулируемого привода машин можно с успехом использовать в мощных буровых

станках, предназначенных для бурения скважин большого диаметра в крепких горных породах. Задача не простая: исполнительному органу, оснащенному алмазным инструментом, нужно передать большую мощность через вращающуюся колонну буровых труб. Нельзя ли установить привод непосредственно в исполнительном органе? В исполнительном органе размещают сдвоенные асинхронные аксиально-торцевые электродвигатели таким образом, чтобы ось вращения роторов с алмазными сегментными элементами была перпендикулярна оси скважины, а сам исполнительный орган поворачивался вокруг оси скважины и перемещался вдоль нее. Если этот исполнительный орган конструктивно увязать с шаговым механизмом перемещения, то получим машину, способную проходить скважины большого диаметра в скальных породах. Скорость подачи и скорость вращения исполнительного органа вокруг оси скважины могут регулироваться с помощью уже знакомого нам дифференциального движителя и «гидравлического диспетчера».

Дифференциальные движители нашли применение при конструировании ряда горных машин.

В результате 15-летней работы коллектива кафедры нашего института, в том числе молодых ученых кандидатов наук В. Крутикова, А. Дровникова, Н. Демченко, И. Стрельцова, Б. Колонтаева, были предложены, разработаны, созданы или переданы промышленности для реализации осевые и центробежные вентиляторы встречного вращения, горные сверла и буровые станки, привод с дифференциальным движителем к буровым станкам, камнерезные и камнеобрабатывающие машины с алмазным инструментом, буровой станок для бурения скважин большего диаметра с алмазным инструментом, погрузочные машины бокового захвата.

Ьуровои станом для бурения снважин большого диаметра с алмазным инструментом. Вверху — схема исполнительного органа станна.

КОРПУС

АЛМАЗНЫ,; ИНСТРУМЕНТ ДИСКОВОГО ¹

>ТИПА ¹

РОТОР ТОРЦОВОГО ДЗПГАТЕЛЯ

СТАТОРЫ

сдвоенного

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ