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
В конце рабочего хода упор стола, расположенный у конца обрабатываемого изделия, нажимает на рычаг переключателя скорости SQ1, который замыкает свой контакт в цепи системы управления. Преобразователь переходит в инверторный режим, и двигатель М1 тормозится до скорости, соответствующей скорости движения стола Vпр = 12 м/сек. На этой скорости резец выходит из изделия. Затем упор нажимает на рычаг переключателя SQ4. Размыкается контакт SQ4-1 и замыкается контакт SQ4-2. При этом отключается реле К3 и своим замыкающим контактом включает реле обратного хода К4. Оно в свою очередь замыкает свой контакт в цепи системы управления. Преобразователь переходит в инверторный режим и двигатель М1 тормозится до n = 0 об/мин, а затем преобразователь начинает работать выпрямителем и двигатель разгоняется в обратную сторону до установленной потенциометром RP2 скорости обратного хода. При движении стола в процессе разгона освобождаются переключатели SQ1 и SQ4.
Перед окончанием обратного хода переключающий упор нажимает на рычаг переключателя скорости SQ2, который замыкает свой контакт в цепи системы управления. Двигатель М1 переходит в тормозной режим с рекуперацией энергии в сеть через преобразователь, который работает инвертором. Последующее перемещение стола происходит с пониженной скоростью до тех пор пока упор стола не нажмёт на рычаг переключателя SQ5. Контакт SQ5-1 размыкается, SQ5-2 замыкается. Отключается реле обратного хода К4 и включается реле К5. Происходит реверс привода стола с пониженной скорости обратного хода на пониженную скорость прямого хода. В дальнейшем цикл работы схемы повторяется. Для остановки привода нажимается кнопка SB5. Отключаются реле К2 и К3 (или К4) и двигатель быстро останавливается.
При работе на станке со скоростями резания меньше 12 м/мин замедление скорости при рабочем ходе не действует.
В наладочном (толчковом) режиме обеспечивается перемещение стола со скоростью 5 м/мин и менее, устанавливаемых рукояткой потенциометра RP3. Наладочный режим осуществляется при нажатии одной из кнопок SB4 или SB3, что вызывает включение реле К3 или К4. Двигатель будет перемещать стол в прямом или обратном направлении с малой скоростью. При отпускании нажатой кнопки отключается соответствующее реле и двигатель останавливается.
Схема управления электроприводом предусматривает аварийное динамическое торможение, которое происходит при отключении реле К2 в результате нажатия кнопки SB5, ограничителя хода стола SQ1 или понижения давления в масляной системе станка (реле ВР2 разомкнёт свой контакт). Динамическое торможение также происходит при срабатывании защиты тиристорного преобразователя.
1.3.4 Описание схемы управления приводами подачи суппортов и подъёма резцедержателей
Приводы подачи суппортов поперечины и боковых суппортов осуществляются от трёхфазных асинхронных электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором.
Электропривод суппортов обеспечивает:
а) установочное перемещение суппортов;
б) подачу суппортов в момент реверсирования стола с обратного на рабочий ход;
в) зарядку механизма подач в момент реверсирования стола с рабочего на обратный ход
Изменение величины и направления подачи осуществляется механически с помощью коробок подач.
Подача суппорта происходит следующим образом. В момент реверса стола с обратного хода на рабочий переключающим упором нажимается рычаг конечного выключателя SQ5. Конечный выключатель SQ5 своим контактом SQ5-2 включает промежуточное реле К5. Реле К5 своими контактами 132-135, 139-142 и 161-163 включает пускатели КМ3, КМ6 и КМ11, которые в свою очередь включают электродвигатели коробок подач М5, М6 и М7 соответственно. Работа механизма подач происходит следующим образом. Вращение электродвигателя через червячную пару и разжимной фрикцион передаётся на раздаточный вал коробки подач и на шестерни полумуфты, откуда снимается на любой из приёмных валов. В зависимости от положения рукоятки направления подачи происходит подача выбранного суппорта в заданном направлении.
Начальное положение разжимного фрикциона строго фиксируется неподвижным упором, выполненным в виде втулки. Величина подачи устанавливается вручную подвижным упором.
Вращение, а следовательно, и подача происходит до тех пор, пока планка разжимного фрикциона не упрётся в подвижный упор. Фрикцион разжимается, и подача прекращается. Электродвигатель продолжает вращаться вхолостую до тех пор, пока переключающий упор не освободит рычаг конечного выключателя реверса стола SQ5. В момент реверса стола с рабочего на обратный ход, переключающий упор нажимает на рычаг конечного выключателя SQ4. Конечный выключатель SQ4 своим контактом SQ4-2 включает пускатели КМ4, КМ5 и КМ12, которые включают электродвигатели коробок подач в обратную сторону. Разжимной фрикцион возвращается в исходное положение. При этом планка его упирается в неподвижный упор, фрикцион разжимается, а электродвигатель продолжает вращаться вхолостую до тех пор, пока переключающий упор не освободит рычаг конечного выключателя реверса стола SQ4. Конечный выключатель SQ4 своим контактом SQ4-2 выключит электродвигатели коробок подач. Далее цикл повторяется заново.
Ускоренное перемещение суппортов траверсы производится нажатием и удерживанием на подвесной кнопочной станции управления кнопки SB8, которая своим контактом 130-131 включает пускатель КМ3. Последний своими силовыми контактами включает электродвигатель коробки подач М5, а вспомогательным контактом 165-166 электромагнит переключения кинематической цепи для ускоренного перемещения YA1. При отпускании кнопки SB8 ускоренное перемещение суппортов прекращается, так как выключается пускатель КМ3, который в свою очередь выключает электродвигатель М5 и электромагнит YA1.
Ускоренное перемещение правого и левого боковых суппортов производится нажатием и удерживанием кнопок SB12 и SB9 соответственно. Работа схемы аналогична работе схемы описанной выше.
Включение электромагнитов YA1, YA2 и YA3 происходит только при ускоренном перемещении суппортов. При выключении ускоренного перемещения суппорта электромагнит выключается и пружиной возвращается в исходное положение. Во время подачи электромагнит выключен и находится в исходном положении. Возврат электромагнита в исходное положение контролируется контактами конечных выключателей SQ6 (для суппортов траверсы), SQ7 (для правого бокового суппорта) и SQ12 (для левого бокового суппорта), встроенных в коробки подач соответствующих суппортов. Если электромагниты YA1, YA2 и YA3 под действием пружины не возвратятся в исходное положение, подача суппортов не произойдёт, так как цепи включения пускателей КМ3, КМ6 и КМ11 будут разорваны контактами выключателей SQ6, SQ7 и SQ12.
Во время обратного хода во избежание поломки резца резцедержатель откидывается, и резец проходит над обрабатываемой поверхностью, не задевая её. Подъём резцедержателей осуществляется встроенными в каждый суппорт электромагнитами постоянного тока YA4, YA5, YA6 и YA7.
Выбор участвующих в работе суппортов осуществляется переключателями SA2 (для суппортов траверсы) и SA3 (для боковых суппортов).
1.3.5 Описание схемы управления электроприводами зажима-отжима и перемещения траверсы
Для опускания (подъёма) траверсы необходимо на подвесной кнопочной
станции нажимают и удерживают кнопку SB10 (SB11). На станции управления включится магнитный пускатель КМ10, который в свою очередь своими силовыми контактами включает электродвигатель М4 в направлении отжима траверсы. Винт входит в редуктор зажима траверсы до момента нажима конической шайбой на рычаг конечного выключателя SQ11. Срабатывая, он своим контактом SQ11-2 выключает пускатель КМ10 и, следовательно, электродвигатель М4, а контактом SQ11-1 включает пускатель КМ7 (КМ8), который своими силовыми контактами включает электродвигатель перемещения траверсы М8. Траверса должна перемещаться вниз (вверх). При отпускании кнопки SB10 (SB11) перемещение траверсы прекращается, так как НО контактом кнопки SB10 (SB11) выключается пускатель КМ7 (КМ8) и, следовательно, электродвигатель М8. Одновременно НЗ контактом пускателя КМ7 (КМ8) включается пускатель КМ9, цепь которого подготовлена замкнувшимся ранее контактом SQ11-1 конечного выключателя SQ11. Производится зажим траверсы. Через некоторый промежуток времени по достижении определённой степени зажима траверсы должно включиться реле максимального тока К1 и своим контактом 146-147 выключить пускатель КМ9 и, следовательно, электродвигатель зажима траверсы М4. В результате зажим траверсы прекращается.
Перемещение траверсы вниз ограничивается конечными выключателями SQ8 и SQ9, вверх – SQ10.
На суппортах траверсы установлены светильники местного освещения с лампами
накаливания на 60 Вт, которые питаются от обмотки местного освещения трансформатора ТC2. Включение (отключение) светильников осуществляется, расположенным на подвесной станции управления, переключателем SA1.
Лампа HL1 (Готовность) сигнализирует о готовности тиристорного преобразователя к работе.
Лампа HL2 (Авария) сигнализирует об аварийной ситуации в схеме тиристорного преобразователя.
Лампа HL 3 сигнализирует о том, что на схему цепей управления подано напряжение.