Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2011 в 19:41, дипломная работа
Целью данного дипломного проекта является модернизация схемы продольно-строгального станка с последующим проведением её проверочного расчёта. Принципиальная схема модернизируется с использованием современных типовых узлов и схем автоматического управления электроприводами. На существующей схеме продольно-строгального станка 7212 целесообразно будет заменить устаревший электромашинный усилитель на более современный тиристорный электропривод. Электрическая схема станка должна быть модернизирована так, чтобы при перегорании предохранителей, срабатывании автоматов, обрыве цепей катушек и приваривании контактов не возникало аварийных режимов работы электроприводов.
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Общая характеристика металлорежущих станков
1.2 Назначение продольно-строгальных станков
1.3 Описание работы схемы продольно-строгального станка 7212
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчёт и выбор двигателя привода стола
2.2 Расчёт и выбор двигателей суппортов станка и
двигателя перемещения траверсы
2.3 Выбор остальных электродвигателей станка
2.4 Расчёт динамического торможения
2.5 Расчёт тиристорных выпрямителей и выбор тиристоров
2.6 Расчёт и выбор коммутационной аппаратуры
2.7 Выбор прочей аппаратуры
2.8 Расчёт и выбор трансформатора, питающего цепи управления
2.9 Расчёт и выбор защитной аппаратуры
2.10 Расчёт и выбор питающего кабеля
3 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
3.1 Организация рабочего места электрика
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Расчёт численности рабочих, необходимой для монтажа
оборудования
4.2 Определение затрат на монтаж оборудования
5 РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА
5.1 Требования безопасности при обслуживании электродвигателей
5.2 Требования безопасности при испытании электрической
прочности изоляции
5.3 Техника пожарной безопасности на производстве
6 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУОТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
6.1 Эксплуатация и обслуживание тиристорных электроприводов
6.2 Ремонт электрических машин
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Общая характеристика металлорежущих станков
Металлорежущие станки являются весьма распространённой и многочисленной группой машин-орудий и предназначены для механической обработки изделий из
Металла при помощи одного или нескольких инструментов. Обработка заготовки производится путём снятия стружки, в результате чего заготовка принимает форму, близкую к требуемой или совпадающую с ней в пределах определённой точности размеров и чистоты поверхности.
В соответствий с характером организации производственного процесса (индивидуальное, серийное и массовое производство) различают:
По признакам технологического процесса, определяющим способ обработки (характер движения, вид инструмента и заготовки и форма образуемой поверхности), станки делятся на следующие группы:
1) токарные,
2) сверлильные и расточные,
3) шлифовальные и полировальные,
4) комбинированные,
5) зубо- и резьбообрабатывающие,
6) фрезерные,
7) строгальные, долбежные и протяжные,
8) разрезные,
9) разные.
По весу и размерам различают станки нормального веса (до 10 т), крупные (от 10 до30 т), тяжелые (от 30 до 100 т) и уникальные (свыше 100 т).
Различные модели станков обозначаются тремя или четырьмя цифрами, из которых первая показывает группу, вторая – разновидность станка, третья и четвёртая характеризуют один из важнейших для эксплуатации размеров. Кроме того, в обозначениях станков по усмотрению завода-изготовителя между цифрами или в конце могут ставится буквы, обозначающие модификацию базовой модели или модернизацию имеющейся модели и т. п. Для специализированных и специальных станков обозначения составляются из оной или двух букв, представляющих условное наименование завода-изготовителя. К этим буквам добавляются цифры, указывающие порядковый номер станка.
Придание обрабатываемой на станке заготовке необходимой формы поверхности и размеров осуществляется перемещением, определённым образом режущей кромки инструмента относительно заготовки. Требуемое относительное перемещение создаётся сочетанием движений инструмента и заготовки. Эти движения называются основными или рабочими. Их разделяют на главное, за счет которого инструмент производит резание металла, и движение подачи, которое обуславливает перемещение инструмента или обрабатываемой заготовки для снятия слоя металла.
Кроме основных движений, в станках имеются также вспомогательные движения, необходимые для наладочных операций, автоматического подвода инструментов к заготовке и обратного отвода, автоматического контроля размеров в процессе обработки и т. п.
Современные станки различных типов выпускаются станкостроительной промышленностью в комплекте с электроприводами для главных, вспомогательных движений и движений подачи в соответствии с требованиями
технологического режима их работы (характер нагрузки, диапазон регулирования, частота включений и др.), механическими характеристиками и энергетическими показателями электропривода (коэффициент мощности, к. п. д.), а также требованиями надежности, простоты обслуживания и наладки.
Несмотря
на большое количество
типов станков
и их модификаций,
общими элементами для
них являются электрическая
автоматизация ряда
вспомогательных, наладочных
и контрольных
операций, обеспечивающих
высокую производительность
и требуемую точность
обработки. Эти операции
осуществляются с помощью
аппаратуры и устройств
автоматики и типовых
узлов схем управления
станками.
1.2
Назначение продольно-
Данные станки предназначаются в основном для обработки резцами горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей, а также линейчатых поверхностей у крупных деталей большой длины. На этих станках можно производить прорезание прямолинейных канавок различного профиля, Т-образных пазов и т. д. Детали средних размеров устанавливаются рядами на столе станка и обрабатываются одновременно.
Продольно-строгальные станки разделяются на одностоечные (с консольной поперечиной) и двустоечные (портального типа). Станина продольно-строгального станка имеет продольные направляющие, по которым возвратно-поступательно движется стол с закреплённой на нём деталью. Перемещение стола – главное движение – осуществляется от электродвигателя через редуктор и реечную передачу. Снятие стружки с обрабатываемой детали происходит при ходе стола вперёд (прямой или рабочий ход). Ход стола назад (обратный ход) совершается обычно с повышенной скоростью и снятие металла не производится так как резцы в это время автоматически отводятся от обрабатываемой поверхности (поднимаются). Поперечина (траверса) станка имеет горизонтальные направляющие, по которым могут перемещаться вертикальные суппорты. По вертикальным направляющим стойки при помощи ходовых винтов перемещается траверса и боковой суппорт (некоторые станки имеют два боковых суппорта). Суппорты станка с закреплёнными в них резцами осуществляют прерывистую периодическую передачу за время реверса стола с обратного хода на прямой и быстрые установочные перемещения.
1.3 Описание работы схемы продольно-строгального станка 7212
1.3.1 Назначение органов управления
RP1 – потенциометр регулирования скорости рабочего хода стола
RP2 – потенциометр регулирования скорости обратного хода стола
RP3 – потенциометр регулирования скорости стола в режиме ,,Толчок“
SA1 – включение местного освещения станка
SA2 – выбор суппортов траверсы:
SA3 – выбор боковых суппортов:
SB1 – включение вентиляции двигателя привода стола
SB2 – отключение вентиляции двигателя привода стола
SB3 – включение установочного перемещения стола в сторону обратного хода (Толчок назад)
SB4 – включение установочного перемещения стола в сторону рабочего хода
(Толчок вперёд)
SB5 – выключение автоматической работы
SB6 – включение на автоматическую работу с первоначальным направлением с сторону рабочего привода стола хода
SB7 – включение привода стола на автоматическую работу с первоначальным направлением с сторону обратного хода
SB8 – установочное перемещение суппортов траверсы
SB9 – установочное перемещение левого бокового суппорта
SB10 – установочное перемещение траверсы вниз
SB11 – установочное перемещение траверсы вверх
SB12 – установочное перемещение правого бокового суппорта
SB13 – подключение якоря двигателя привода стола к тиристорному преобразователю
SB14 – отключение якоря двигателя привода стола от тиристорного преобразователя
SQ1 – включение замедления скорости стола в конце рабочего хода
SQ2 – включение замедления скорости стола в конце обратного хода
SQ3 – аварийный выключатель для ограничения перемещения стола в сторону обратного и рабочего хода
SQ4 – реверс стола с рабочего хода на обратный
SQ5 – реверс стола с обратного хода на рабочий
SQ6, SQ7, SQ12 – контроль возврата электромагнитов быстрых перемещений суппортов в исходные положения
SQ8, SQ9 – ограничение перемещения траверсы вниз и перемещения боковых суппортов вверх
SQ10 – ограничение перемещения траверсы вверх
SQ11 – контроль отжима траверсы
1.3.2 Подготовка схемы станка к работе
Перед пускам станка включается рубильник QS1, при этом подаётся напряжение на силовую часть схемы и трансформатор цепей управления ТС2 (автоматические выключатели QF5 и QF6 должны быть включенном состоянии). На главном пульте управления нажимается кнопка включения вентилятора SB1, которая своим нормально открытым контактом 107-108 включает пускатель КМ1. Пускатель КМ1 своими силовыми контактами включает электродвигатель вентилятора М2 и вспомогательным контактом 107-108 встаёт на самопитание, а контактом 102-110 включает пускатель КМ2, который соответственно включает двигатель масляного насоса М3. Когда скорость потока воздуха достигнет 15 м/сек, замкнётся контакт ветрового реле SР1 в цепи системы управления тиристорным преобразователем. Вентилятор служит для охлаждения обмоток электродвигателя М1. Контроль поступления масла на направляющие станины и в систему смазки реечной шестерни осуществляется посредством реле давления SР2, которое замыкает свой контакт 118-119 при наличии давления в системе смазки станка 2 – 3 атм.
Далее в тиристорном преобразователе в следующей последовательности включаются автоматические выключатели: 1)QF3; 2)QF1; 3)QF4. На ячейках системы управления в следующем порядке нажимаются кнопки: 1) «Напряжение»; 2) «Сброс»; 3) «Готовность». На дверке шкафа тиристорного преобразователя и на главном пульте управления должны загореться ламы сигнализации «Готовность». В тиристорном преобразователе включается автоматический выключатель QF2
1.3.3 Описание схемы управления электроприводом перемещения стола
Схема управления главным приводом станка позволяет осуществить как автоматический, так и наладочный режимы работы.
Для включения привода стола на автоматическую работу с первоначальным направлением в сторону рабочего хода стола на подвесной кнопочной станции нажимается кнопка SB6. Включаются блокировочное реле К2 и реле прямого хода стола К3 (путевые переключатели SQ2 и SQ5 нажаты, SQ1 и SQ4 освобождены). Электродвигатель М1 начинает разгоняться до скорости при которой скорость стола Vпр = 12 м/сек. Стол станка перемещается в направлении рабочего хода, и при пониженной скорости резец входит в изделие. Затем освобождается переключатель SQ5, и его контакт SQ5-2 размыкается. Отключается реле К5, которое размыкает контакт К5 в цепи системы управления. Напряжение, подводимое к якорю двигателя М1, увеличивается, и его скорость возрастает до установленного потенциометром RP1 значения. В процессе движения стола освобождается выключатель SQ2.