Круго-шлифовальный станок

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение                     4

2.Краткая техническая характеристика                               6

3.Требования к электроприводу  и автоматике                   7

4.Выбор рода тока и питающих  напряжений                9

5.Светотехниеский расчёт электроустановки              10

6.Выбор системы электропривода                13

7.Расчет мощности электродвигателя               15

8.Расчёты построения характеристик  двигателя              17

9.Выбор аппаратов защиты и управления               19

10.Выбор проводов и питающих  кабелей               22

11.Описание принципиальной электрической  схемы управления                       24

12.Ведомость покупных изделий                27

13.Мероприятия по технике безопасности              28

14.Экономия электроэнергии                30

15.Список литературы                              32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            3

Введение

             Современное развитие народного хозяйства характеризуется широким внедрением автоматизации в производственном процессе. Автоматизация-это этап развития машинного производства. Она призвана не только освободить человека от тяжелого физического труда ,но и помочь ему в управлении производством. Не следует смешивать положения автоматизации и механизации. Механизация представляет собой замену ручного труда ,прием функций машинами остается за человеком. Автоматизация-это более высокая стадия механизации, при которой функции  управления осуществляются автоматическими устройствами. Следовательно, автоматизация механизирует не только труд, но и управление им. При автоматизации резко возрастает скорость и точность выполнения операций, что приводит к повышению производительности труда. В условиях современной экономики автоматизация производственных процессов является одним из главных направлений механического процесса. Автоматизация непосредственно и неразрывно связана с такой формой организации производственных при которой стираются грани между умственным и физическим трудом.

                Современные достижения науки и механики в области автоматизации направляют на создание автоматических устройств, необходимых для разных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Автоматическим устройством называют устройство, которое осуществляет контроль и/или управление различными процессами  и обеспечивает, частичное или полное освобождение от выполнения данных функций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

                                                    4

Краткая техническая характеристика

           Универсальный круглошлифовальный станок предназначен для работы в условиях индивидуального и мелкосерийного производства для шлифования наружных  цилиндрических и пологих поверхностей и отверстий.На станке можно также шлифовать торец детали, закреплённой в патроне, переферией шлифовального круга.

           На станке можно шлифовать  детали как в неподвижных центрах, так и в патроне и выполнять следующие виды обработки:

-продольное  и врезное шлифование до упора  с поперечной автоматической  подачей, осуществляемой при реверсе  стола

-продольное  шлифование вручную до упора  в пределах второго класса  точности

-шлифование  торцевых поверхностей переферией круга.

           На станке можно обрабатывать алы диаметром до 200мм длиной до 500мм и отверстия диаметром до 75мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         5

 

Требование к электроприводу и автоматике

          В шлифовальных станках различают  следующие виды электроприводов:  главный привод(вращение шлифовального круга),привод вращения изделия, привод подачи, вспомогательные приводы и специальные электромеханические устройства.

          В шлифовальных станках малых  и средних размеров при мощности  главного привода до десяти  киловатт вращения круга обычно  осуществляется от односкоростных  асинхронных короткозамкнутых двигателей. На круглошлифовальных станках при значительных размерах шлифовальных кругов(диаметр до ста миллиметров ), применяют понижающие ременные передачи от двигателя к шпинделю и электрическое торможение привода для уменьшения времени остановки.

          Устройство, в котором короткозамкнутый двигатель и шлифовальный шпиндель

конструктивно объединены в один узел, называется электрошпинделем. Частота вращения таких двигателей 24000-48000 оборотов в минуту, а при малых диаметрах шлифовальных кругов(до 5-7 мм)доходят до 150-250 оборотов в минуту.

           Двигатели электрошпинделей питаются от специальных генераторов повышенной частоты тип ГИС() или от статических преобразователей частоты на тиристорах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          6

Выбор рода тока и питающих напряжений

Выбираю переменный ток, так как этот род  тока более экономичен,  лёгок  в обслуживании и не требует преобразовательных установок , выпрямителей, стабилизаторов и другого вида аппаратуры в отличии от постоянного тока. Переменный ток также более распространён на предприятиях, где можно устанавливать данный вид станка. Мой станок оснащён местью двигателями(асинхронными с коротко замкнутым ротором) и рассчитанными на напряжение 380В. Это обусловлено тем, что на предприятии используется напряжение  с номиналом 0,4кВ, если использовать 220 и 660В, то необходимы дополнительные аппараты(понижающие или повышающие трансформаторы). И к тому же большинство станков, рассчитаны на частоту 50Гц и напряжение 380В переменного тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                     7

Светотехнический расчёт электроустановки

Рис.1Схема  расположения

светильников

 

 

 

 

 

 

 

 

  , ,

h_p=3м,h_n=1м,h=8м,n_св=30шт.

Е=100Лк,А=30м,В=36м

S=AB=3036=1080м²

I=S/n(A+B)=1080/8(30+36)=2(Л₁ стр122)

Коэффициент отражения:S_пот=70%;S_стен.=50%;S_пол=10%(Л₁стр120)

КПД светильника:n_c=60%=0,6;n_n=85%=0,85(Л₁стр 119)

Коэффициент использования светового  потока:

n=n_cnn=0,60,85=0,62(Л₁ стр 128)

Определяю необходимый световой поток  каждого светильника:

Ф=ЕrSz/nn=1001,51080/300,62=9580,6Лм

Л₁ стр 125

Л₁ стр 123r==1,1

Определяю группу светильников:

L/n=6/8,выбираю₂(Л₁ стр 122)

Выбираю марку лампы по таб. 56(Л1стр 125):ЛБ-20

Выбираю марку светильника:ЛСП-13(люминесцентные подвесные для промышленных целей)Л1 стр 21

В свитильнике 1 лампа.

 

Расчетная мощность осветительной  сети определяют по формуле:

Вт,где Л1 стр 83

-установленная  мощность

-коэффициент  спроса

=1,2(для люминесцентных  ламп в стартерных схемах включения)

=1(для мелких  производственных здамий)

Определяю ток по формуле Л1 стр 83

I=S*100/1?73*U,где S -полная мощность, U-напряжение

Определяю полную мощность поформуле:

S=,где Q=Рс*tg3=cos3*0.6=tg3=1,33

Q=Pc*tg S=20*1,33=26.6 вар

S===33BA

I=0.033*100/1.73*380=0.05A

Ip.осв.ряда=Iр.осв*10=0.05*10=0.5А

Выбираю кабель проложенный в трубах АВВГ(алюминевые жилы с пластмассовой изоляцией и пластмассовой оболочкой 2*8ю5)Ток

Допускаемый для него 19А.Для трехфазной сети с несколькими нагрузками и одинаковым сечением проводов,сечение находим по формуле:

S=P1*l1+P2*l2+P3*l3+P4*l4/CU,где

Р1,2,3,4-мощность всетильника

l-длина

С-коэффициент(находим по табл№38 Л1стр 80)

U=2

S=0.24*20+0.24*26+0.24*36+0.24*44/46*2=0/3мм/2

2.5мм/2>0.3мм/2

 

На каждую фазу выбираю автоматический выключатель типа АП-50:Iн=20А(Л1 стр 92 табл №40)

Uн=110/220В; Iустановки=3А

Предельный ток отключения 2.5кА

В качестве выключателей использую  пакетные выключатели типа ПВ2-15

Iн=4А;U=380 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор системы электропривода

На круглошлифовальных станках для быстрого и надежного закрепления обрабатываемых деталей из стали и чугуна нашли широкое применение электромагнитные плиты и вращающиеся электромагнитные столы. Удержание деталей на таких плитах и столах в процессе обработки производится силами магнитного поля, создаваемого чаще всего с помощью электромагнитов. Удельное тяговое усилие у современных электромагнитных плит составляет обычно 20-130Н/см2.Круглошлифовальные станки с круглым столом обычно выполняются в виде полуавтоматов или автоматов с непрерывной обработкой изделий, закрепляемых на вращающемся электромагнитном столе. Электромагнитные плиты питаются постоянным током напряжением 24,48,110 и 220В от полупроводниковых выпрямителей. Мощность потребляемая катушками, составляет обычно 100-3—Вт. Детали снятые с электромагнитных плит или столов, сохраняют остаточный магнитизм, что нежелательно. Для размагнитизации таких деталей применяют специальные устройства-демагнитизаторы. Для повышения производительности и обеспечения высокой точности современные шлифовальные станки всех типов снаджаются устройствами активного контроля-измерительными устройствами для автоматического контроля размеров шлифуемых деталей в процессе их обработки и подачи соответствующих команд в систему управления станков. По достижении требуемого размера детали двигатель автоматическиостанавливается.Во избежании погрешностей из-за инерционности электродвигателей применяется электрическое торможение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет  мощности электродвигателя

Мощность кВт,двигателя для токарных токарнови-нторезных, металлообрабатывающих станков определяется по формуле:

,где Л1 стр156

Fшл-удельное сопротивление шлифования

b-ширина слоя, закатываемого шлифовальным диском, мм.

t-толщина слоя,мм.

n-число оборотов шлифовального дискав 1м.,об./мин

-кпд станка

S-расстояние пройденное шлифовальным диском за 1сек,мм/сек.

Р=1400*20*0.5*2250*0.5/60*102*1000*0.9=2.8кВт

Выбираю двигатель по Л2 стр 87 таб14:4А100S4УЗ

 

=3кВт                        /=6.5А

n=1425об/мин              /=2.0

=0.83                 /=2.2

                        =0.82

 

4А100S4УЗ

4-номер серии

А-асинхронный

100-высота оси впащения в мм

S-короткая станина

4-число полюсов

У-климатическое исполнение (для умеренного климата)

З-для закрытых неотапливаемых помещений

 

 

Расчеты построения характеристик  двигателя

=9,55/=9.55*3000/1425=20Нм

=(-)/=1500-1425/1500=0.05

Мкр=21*Мн=2.1*20=42Нм

Sкр=Sн(n+),где л=Мкр/Мн=2ю1

Sкр=0.05(2.1+)=0.19

 

S1=0.1

S2=0.015

S3=0.03

S4=0.17

 

M1=2*42/(0.1/0.19+0.19/0.1)=35Нм

М2=2*42/(0.015/0.19+0.19/0.015)=6.6Нм

М3=84/(0.03/0.19+0.19/0.03)=13Нм

М4=84/(0.17/.19+0.19/0.17)=42Нм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1 Механическая характеристика электродвигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор аппаратов защиты и управления

Пакетные  выключатели предназначены для  работы в электрических цепях  напряжением до 380В переменного  тока и до 220В постоянного тока. Их применяют в качестве групповых выключателей на распределительных щитах, переключателей режимов работы в электрических схемах, пускателях осинхронных двигателей малой мощности.

В релейно-контактных схемах управления производственными процессами применяют различного рода электрические реле переменного тока и постоянного. Реле постоянного тока более надежны в эксплуатации и более экономичны ,чем реле переменного тока в том, что для их включения не требуется источник постоянного тока. Реле выбирают по назначению ,напряжению и току обмотки, числу, типу, длительно допускаемому току и коммутационной способностью контактов.

При выборе из числа нескольких типов технически равноценных для данной схемы  реле следует также учитывать  их габаритные размеры и стоимость.

Тип реле РПУ-2

1)Определяю  аппаратуру защиты для осветительной  аппаратуры:Iрас=4А. По справочнику Л3 выбираю аппаратуру защиты. Щиток распределительный типа ПР-9000,с автоматом типа АП50-2М на ток 5А.

2)Определяю  аппаратуру управления и защиты  сост. из автоматического воздушного  выключателя QF, который производит включение цепи и защиту к/з электродвигателя.

Данные для расчета	Паспортные данные
Ину=380В	Ином=660В
Iру=30А	Iном=80А
	Iрасч=160А

 

Выбираю автомат вкл. По справочнику Л5 типа А37105 с электромагнитным приводом «ППВ-Ю». Тепловые реле, защищающие от перегрузки и работы 2-х фаз.

Данные для расчета	Паспортные данные
Ину=380В	Iном=500В
Iру=34А	Iн.расч.=60А

 

Выбираю по справочнику Л5 тип РТТ211;УХЛУ(60). Для защиты цепи управления электропривода от кВ и перегрузки в в схемах применяют предохранители

Данные для расчета	Паспортные данные
Ину220В	Ином=380В
Iру=5А	Iном=10А;Iрасч=1.5А

Выбираю предохранители ПР-2(Л1).Автоматический выключатель тип А63(Л4)

 

 

Выбор проводов и питпющих кабелей

Сечение проводов и питающих кабелей напряжением  до 1000В по условию нагрева выбирается в зависимости от двигательно-допустимой токовой нагрузки. Выбор сечения  производится по условию нагрева  длительным расчетным током