Страница 1 из 1

Электроника в деревообрабатывающем станке

Добавлено: Пн дек 14, 2009 21:24:07
Almax
Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Сейчас занимаюсь сборкой настольного станка для деревообработки по типу известного еще с 80-х годов УБДН. В отличие от исходника «продвинул» его подвижным столом, позволяющим регулировать глубину строгания от 0 до 3 мм, тремя ножами взамен двух стандартных, значительно повышенными оборотами строгального вала.
В качестве привода использую коллекторный двигатель мощностью 1200 Вт при 3500 об/мин.
Поскольку масса вращающихся частей строгального вала составляет свыше 8 кг, а обороты – около 5000 об/мин (применен повышающий ременной редуктор), то разумеется, что включение электродвигателя необходимо производить через устройство плавного пуска. Интернет настоятельно советует для этого микросхему КР1182ПМ1, работающую в паре с мощным симистором, например, ТС122-25-5 или его аналогами. Это устройство позволяет также и плавно регулировать обороты двигателя. Что вы думаете по данному поводу (сеть наполнена диаметрально противоположными мнениями о надежности этой ИС)?
Хотелось бы «продвинуть» этот станок еще и в таких направлениях, для чего прошу ваших советов (идей, ссылок, схем):
1. Цифровую индикацию глубины строгания. Что следует использовать в качестве датчика, если работа такого устройства сопряжена с большим количеством деревянной пыли (обычный линейный потенциометр вряд ли подойдет)?
2. Цифровую индикацию частоты вращения. Это особенно важно для работы с инструментом, накладывающим определенные ограничения. Например, превышение оборотов шлифовального круга может привести к его разрыву. Что применить в качестве датчика оборотов в условиях повышенной запыленности?
3. В данном станке предполагается и реверс вращения электродвигателя (при обработке заготовок на суппорте). Как организовать защиту от случайного такого переключения в момент, если вращающиеся части еще не остановились после предыдущего включения?
4. Хотелось бы и предусмотреть защиту двигателя (его аварийное отключение) на случай заклинивания инструмента (например, пилы) в заготовке. Такое, к сожалению, иногда случается.
Умею держать в руках паяльник, хотя больше механик, поэтому и уповаю на вашу помощь.
Заранее огромное мур-р-р (спасибо) всем откликнувшимся.

Добавлено: Вт дек 15, 2009 03:33:22
EDL
Напрашивается использование контроллера (что то типа AVR Mega). Дешево и сердито :) Задача довольно тривиальная, исходники можно легко "нарыть" в инете + естественно немного их доработать. ИМХО что то типа Mega8 вполне хватит.

Добавлено: Вт дек 15, 2009 20:09:29
Brigadir
Извините: дуплет получился.

Добавлено: Вт дек 15, 2009 20:10:18
Brigadir
Я про конструкцию деревообрабатывающего станка(идея не моя, видел в натуре такой станок и пользовался = очень удобен). Вся хитрось в том, что можно "убрать" диск циркулярки ниже уровня стола и одновременно поднять рабочий вал строгального барабана и наоборот. Это во первых: безопасно(один другому не мешает), во вторых - быстрая регулировка и управление поворотом рукоятки управления(примитивный винт поворачивает коромысло с агрегатами), в третьих - передаточное отношение на циркульный диск(3000об/мин) и барабан строгания(10000об/мин) выполнены идеально. В примитивных станках(как у автора) циркулярку и строгальный вал делают на одном валу - что совершенно неприемлемо, потому он и строгает ну очень плохо(номинальные угловые скорости см. выше). Даже 5000 об/мин для строгального(даже с 3 ножами) - мало. Здесь в основном работает сила инерции строгального вала и высокая скорость резания(чем выше скорость - тем чище строгание: доска не успевает подпрыгивать а волокна сминаться). Для циркульного диска - наоборот - высокая скорость= зубья горят, горит и дерево.(диаметр диска на порядок больше диаметра строгального - значит линейная скорость выше и требуется большая мощность).
Про реверс и регулировку оборотов = совершенно излишние "навороты". Фрезерование и этот станок = понятия несовместимые - делай отдельный фрезерный(то же и токарного касается). Я закончил.

Добавлено: Вт дек 15, 2009 21:13:15
Goodefine
EDL писал(а):... Задача довольно тривиальная, исходники можно легко "нарыть" в инете...
Исходники чего? Строгальных станков типа УБДН?
:shock: ...

Re: Ýëåêòðîíèêà â äåðåâîîáðàáàòûâàþùåì ñòàíêå

Добавлено: Ср дек 16, 2009 19:46:11
Змей
Almax писал(а): 1. Öèôðîâóþ èíäèêàöèþ ãëóáèíû ñòðîãàíèÿ. ×òî ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå äàò÷èêà, åñëè ðàáîòà òàêîãî óñòðîéñòâà ñîïðÿæåíà ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì äåðåâÿííîé ïûëè (îáû÷íûé ëèíåéíûé ïîòåíöèîìåòð âðÿä ëè ïîäîéäåò)?
Ïðîñòåéøåå ðåøåíèå: ÷åòûðå äàò÷èêà Õîëëà, ÷åòûðå ëèíåéêè. íà âûõîäå áóäåò äâîè÷íûé êîä — îò 0 äî 16 :) Ïðîáëåìà: ïðè õîäå â 3 ìì îíî ðàáîòàòü íå áóäåò, ïðèä¸òñÿ äåëàòü ðû÷àæíûé ìåõàíèçì.
Ðåøåíèå ¹2: èíäóêòèâíûé äàò÷èê. ïî ïðèíöèïó ìèíîèñêàòåëÿ. äëÿ èíòåðâàëà 0...3ìì ïîäîéä¸ò èäåàëüíî, íî ñëîæåí â êîíñòðóêöèè, ñáîðêå è íàëàäêå, ïîòðåáóåò êàëèáðîâêè íà ìåñòå.
ðåøåíèå #3: ñ÷èòàòü îáîðîòû ðåãóëèðîâî÷íîãî âèíòà. (íà âèíò íàñàäèòü øàéáó ñ "ôëàæêîì" èëè "ðîìàøêîé", ïðîõîäÿùóþ ïðè êàæäîì îáîðîòå â çàçîðå äàò÷èêà Õîëëà. äàò÷èêîâ íóæíî áóäåò äâà, ÷òîá îïðåäåëÿòü íàïðàâëåíèå âðàùåíèÿ) èäåàëüíî ïî ñî÷åòàíèþ ïðîñòîòû è òî÷íîñòè, ìèíóñ — íóæíî áóäåò ñíàáäèòü äåâàéñ áàòàðåéêîé, ÷òîá ïðè îòêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ îí íå "çàáûâàë" òåêóùåå ïîëîæåíèå.
Almax писал(а):Öèôðîâóþ èíäèêàöèþ ÷àñòîòû âðàùåíèÿ. Ýòî îñîáåííî âàæíî äëÿ ðàáîòû ñ èíñòðóìåíòîì, íàêëàäûâàþùèì îïðåäåëåííûå îãðàíè÷åíèÿ. Íàïðèìåð, ïðåâûøåíèå îáîðîòîâ øëèôîâàëüíîãî êðóãà ìîæåò ïðèâåñòè ê åãî ðàçðûâó. ×òî ïðèìåíèòü â êà÷åñòâå äàò÷èêà îáîðîòîâ â óñëîâèÿõ ïîâûøåííîé çàïûëåííîñòè?
ðåøåíèå #1 äàò÷èê Õîëëà îò ñèñòåìû çàæèãàíèÿ "æèãóëåé" ïîäîéä¸ò ïðîñòî èäåàëüíî. Ãðÿçè îí àáñîëþòíî íå áîèòñÿ, åñëè ãðÿçü íå èìååò ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ è íå ðàñòâîðÿåò ïëàñòèê.
ðåøåíèå #2 Óæå óïîìÿíóòûé êîëëåêòîðíûé øóì ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ çàìåðà ÷àñòîòû âðàùåíèÿ, õîòÿ è äîñòàòî÷íî ãðóáî.
Almax писал(а): äàííîì ñòàíêå ïðåäïîëàãàåòñÿ è ðåâåðñ âðàùåíèÿ ýëåêòðîäâèãàòåëÿ (ïðè îáðàáîòêå çàãîòîâîê íà ñóïïîðòå). Êàê îðãàíèçîâàòü çàùèòó îò ñëó÷àéíîãî òàêîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ â ìîìåíò, åñëè âðàùàþùèåñÿ ÷àñòè åùå íå îñòàíîâèëèñü ïîñëå ïðåäûäóùåãî âêëþ÷åíèÿ?
âàðèàíò #1 Èñïîëüçîâàòü êîíòðîëü íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå (ëþáîé äâèãàòåëü íåìíîæêî ãåíåðàòîð ;) )
âàðèàíò #2 çàìå÷àòåëüíàÿ îñîáåííîñòü êîëëåêòîðíûõ äâèãàòåëåé — íàëè÷èå èìïóëüñíûõ ïîìåõ, âûäàâàåìûõ â öåïü ïèòàíèÿ (ò.í. "êîëëåêòðîðíûé øóì") áëàãîäàðÿ ýòîìó, êñòàòè, ðàáîòàþò ñèìèñòîðíûå ðåãóëÿòîðû ìîùíîñòè â áàòàðåéíûõ øóðóïîâ¸ðòàõ ;) íî ýòîò âàðèàíò ìíå â äàííîì ñëó÷àå íå íðàâèòñÿ èç-çà "ýôôåêòà ãåíåðàòîðà". ñëîæíîâàòà ñõåìà ïîëó÷èòñÿ, ñ íåîáõîäèìîñòüþ çàùèùàòü êîíòðîëüíûå öåïè îò íàïðÿæåíèÿ, ãåíåðèðóåìîãî äâèãàòåëåì.
âàðèàíò #3 èñïîëüçîâààòü äèíàìè÷åñêîå òîðìîæåíèå, çàìûêàÿ äâèãàòåëü (ïîñëå îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ, åññíà) íà ìîùíûé ðåçèñòîð. èñ÷åçíîâåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå ñèãíàëèçèðóåò îá îñòàíîâêå äâèãàòåëÿ.
âàðèàíò #4 ðåëå âðåìåíè. â ñî÷åòàíèè ñ äèíàìè÷åñêèì òîðìîæåíèåì — âîîáùå õîðîøî áóäåò.
âàðèàíò #5 ó âàñ æå ïðàêòè÷åñêè óæå åñòü èçìåðèòåëü ÷àñòîòû âðàùåíèÿ — âîò è âîçüìèòå ñ íåãî ñèãíàë "íîëü"!
Almax писал(а):Õîòåëîñü áû è ïðåäóñìîòðåòü çàùèòó äâèãàòåëÿ (åãî àâàðèéíîå îòêëþ÷åíèå) íà ñëó÷àé çàêëèíèâàíèÿ èíñòðóìåíòà (íàïðèìåð, ïèëû) â çàãîòîâêå. Òàêîå, ê ñîæàëåíèþ, èíîãäà ñëó÷àåòñÿ.
âàðèàíò #1 ëþáîé ìåòîä çàùèòû ïî òîêó. íàïðèìåð îáû÷íûé "àâòîìàò".
âàðèàíò #2 åñòü èçìåðèòåëü ÷àñòîòû âðàùåíèÿ. ïîñëå âûõîäà íà íîìèíàëüíûå îáîðîòû çàïóñêàéòå êîíòðîëü — ïóñòü ïðè ïàäåíè ñêîðîñòè íèæå îïðåäåë¸ííîãî ïðîöåíòà îò íîìèíàëà îí îñòàíàâëèâàåò äâèæîê.
âàðèàíò #3 òàê ñäåëàí êîíòðîëëåð ñòåêëîïîäú¸ìíèêîâ îò "ìàíãóñòà": ïðîïàäàíèå êîëëåêòîðíîãî øóìà ñâèäåòåëüñòâóåò î çàêëèíèâàíèè äâèãàòåëÿ.

òàê æå â ëþáîì ñëó÷àå ðåêîìåíäóþ ïðèâèíòèòü íà ìîòîð äàò÷èê òåìïåðàòóðû, ñ öåëüþ îñòàíàâëèâàòü äâèãàòåëü ïðè ïåðåãðåâå.