Введення
Механізація і автоматизація виробничих технологічних процесів спрямована на максимальне або повне скорочення застосування ручної праці обслуговуючого персоналу при виробництві продукції з метою зниження її собівартості, а також підвищення продуктивності праці. Ці заходи можливо здійснити тільки за наявності спеціальних датчиків, які відстежують і зчитувальних задані параметри роботи, що формують сигнал, а потім передають цей сигнал в загальну систему управління. Для вирішення цих завдань створено цілий ряд датчиків різних типів і модифікацій залежно від технічних вимог, що пред'являються до ним, і умов експлуатації, виконують функції засобів управління, служать для загального управління у загальній схемі механізації або автоматизації і поділяються на датчики імпульсів, перетворювачі імпульсів і виконавчі двигуни.
Найбільше поширення набули датчики, які використовують електричну енергію.
Електричні датчики розрізняються як по фізичній природі контрольованого імпульсу, так і по конструкції. Ці датчики здатні виконати безліч функцій, зокрема вони здійснюють контроль переміщень виконавчих вузлів робочої машини, контролюють витрата споживаної потужності, швидкості руху робочих вузлів та інші параметри.
1. Кінцеві шляхові вимикачі
Широке поширення в системах автоматичного керування роботою технологічного устаткування отримали датчики, контролюючі хід і кінцеве положення робочого вузла, так звані кінцеві вимикачі.
Кінцевий вимикач - електричний апарат, який забезпечує перемикання в ланцюгах управління силових приводів машин (механізмів) або їх органів в певних точках руху. Кінцевий вимикач приводиться в дію самим переміщається механізмом звичайно наприкінці свого руху або в заданому місці шляху прямування. Кінцеві вимикачі по своїй конструкції можуть бути контактними і безконтактними, а за способом впливу їх конструкції поділяються на натискні (кнопкові), важільні, шпиндельні та обертові кінцеві вимикачі.
Найбільше поширення в системах механізації та автоматизації технологічного обладнання до широкого застосування електроніки мали контактні датчики сигналів про переміщення (шляхові перемикачі) виконавчих органів. Застосування вимикачів цього типу скоротилося, але в окремих областях вони залишаються незамінні, наприклад, при механізації термічних нагрівальних печей.
При лінійної швидкості переміщення виконавчого органу понад 0,4 м/хв застосовують прості шляхові перемикачі. Один з них зображений на рис.1. При переміщенні штока 7 під дією зовнішніх сил (Наприклад, упорів, встановлених на контрольованому вузлі) контакти 4, 5, 9 і 10 розмикаються, а контакти 1, 2, 11 і 13 замикаються.
В
Рис.1. Подорожній перемикач типу ВК41:
1,5, 9, 13 - нерухомі контакти; 12 - карболітовими пластина; 2, 4, 10, 11 - рухливі контакти; 3 - несучий місток; 8, 14 - пружини, впливають на місток до карболітовий шток 7.
При менших швидкостях з'являється значне руйнування контактної системи через довготривалих контактних дуг. У цих випадках рекомендується ставити перемикачі моментного дії.
На рис. 2 наведений моментний шляхової перемикач типу ВК-211. У конструкції цих перемикачів замикання контактів відбувається практично миттєво під дією пружин незалежно від швидкості повороту важеля 2.
В
Рис. 2. Моментний перемикач типу ВК-211:
1 - ролик; 2 - важіль; 3 - стрічкові пружини, зв'язують важіль 2 з повідцем 4, 5 - пружина; 6 - подпружиненная засувка; 7, 8, 9, 10 - контакти; 11 - поворотна планка, несуча рухливі контакти; 12 - ролик.
У всіх конструктивних модифікаціях кінцевих вимикачів, їх робота заснована на прямому впливі зовнішнього зусилля безпосередньо на шток датчика, переключающего електричні контакти. Це зусилля може бути докладено або безпосередньо самим контрольованим вузлом робочої машини, або спеціальним упором, жорстко закріпленому на контрольованому вузлі і відповідно переміщається разом з ним з тією ж швидкістю.
При монтажі і точній установці кінцевого вимикача слід враховувати, що робітник хід штока перемикача невеликий (в перемикачі типу 411 становить 4мм), а робочий вузол технологічної машини при роботі має інерційність руху, яка повинна бути компенсована. З цією метою шток перемикача має додатковий холостий хід, який приблизно в півтора рази більше робочого ходу штока. Якщо ж хід виконавчого органу робочої машини при русі за інерцією більше суми робочого і холостого ходів штока перемикача, то, природно, створюється аварійна ситуація, т. к. відбудеться руйнування кінцевого вимикача.
Виключити цю ситуацію можливо тільки застосуванням в системі механізації кінцевих вимикачів, у яких вплив зовнішнього зусилля на шток здійснюється через важіль з роликом. У даній конструкції застосовується важіль другого роду, тому хід ролика, безпосередньо контактує з упором, значно б...
