Блок підйому фокусуючої системи

Блок підйому фокусуючої системи призначений для вертикального переміщення фокусуючої системи для забезпечення його підведення і відводу від оброблюваної заготовки з метою забезпечення необхідних технологічному процесу умов фокусуванняпроменя лазерного випромінювання. Структурна схема підйому блоку фокусуючої системи показана намалюнку 6.

Фокусуюча система, разом з фокусуючою лінзою, здатні переміщатися понапрямних і пов'язана з гвинтовим механізмом. Гвинтовий механізм складаєтьсяз ходового гвинта 2 і гайки 3. Гайка жорстко пов'язана з різаком, а гвинт зелектродвигуном 5. Для забезпечення м'якого з'єднання електродвигуна згвинтом застосована сильфонна муфта 4. Двигун вибирається реверсивним.Проведемо розрахунок приводу підйому фокусуючої системи.Вихідними даними приймемо вертикальне переміщення фокусуючої системи по прямійзі швидкістю V_в=9 м/хв; хід різака - h_в= 100 мм; маса фокусуючої системи - Т_р=5,0 кг.

Перетворення обертального руху в електродвигунаі прямолінійне переміщення фокусуючої системи здійснюється за схемою гвинт-гайка (рис.26).

Загальне зусилля на приводі F становить:

F=F_yp+F_mp

де F_yp - урівноважує сила приводу; F_mp - сила тертя в з'єднанніакнт-гайка. Урівноважена сила приводу визначається:

F_yp= mpg=5,0*9,8=49,0 Н

Сила тертя в зачепленні гвинт-гайка дорівнює:

F_тр = F_урк = 49,0 • 0,05 = 2,45 М,

де k-0,05 - коефіцієнт тертя ковзання бронзи по сталі при такій швидкості їх взаємного переміщення.

Отримуємо, що загальна зусилля на приводі складе:

F=49,0+2,45=51,45 Н

обертальні моменти від наведених сил складуть:

=49,0• 0,095 = 4,655 Н-м;

== 2,45 • 0,009 = 0,022 Н-м;

де відстань від осі гвинта приводу до центру ваги консолі фокусуючої системи; - відстань від осі гвинта приводу до середини глибини гвинтової канавкигвинта

М=

де u=3 - передавальне співвідношення гвинтової пари, η=0,55 – коефіцієнткорисної дії механізму

М= (4,655+0,022)/(3-0,55)=2,835 Н-м.

Потужність електродвигуна визначається за формулою:

=

де n - число обертів двигуна. Приймемо n рівним:

n= =3000об/хв
Отже, потужність электродвигуна рівна:

Р_дв= =45Вт

Потужність на гвинтовому механізмі складе:

= η=45•0,55=24Вт

На підставі умов роботи приводу вибираємо електродвигунпотужністю 55Вт і частотою обертання 3000 об/хв. Передавальнеспіввідношення передачі гвинт-гайка приймаємо рівним u-3.