Автоматизация и исследование индукционной закалочной установки

ВВЕДЕНИЕ 7
РАЗДЕЛ I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1. Методы термического упрочнения. 11
1.1 Объемная закалка 12
1.2 Поверхностная закалка 14
1.2.1 Сущность индукционной закалки 15
1.2.2 Физические основы индукционного нагрева 17
1.2.3 Индукторы для ТВЧ-закалки 19
1.2.4 Способы нагрева при индукционной закалке 21
1.2.5 Преимущества индукционной закалки 21
1.2.6 Область применения индукционной закалки 22
2. Современное состояние автоматизации промышленных производств 25
2.1. Значение автоматизации для производственных предприятий 25
2.2 Тенденция развития автоматизации производственных процессов 25
2.3 Проблемы автоматизации в России 32
3. Использование программируемых логических контроллеров (ПЛК) в современных системах автоматизации производства 36
3.1 Общие сведения о функциях ПЛК 36
3.2 История появления и развития ПЛК 38
3.3 Типы ПЛК 39
3.4 Принципы выбора ПЛК 41
4. Применение автоматизированных индукционных установок для нагрева и закалки изделий 44
4.1 Автоматизация индукционного нагрева 44
4.2 Управление электрическим режимом индукционной установки 44
РАЗДЕЛ II. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 47
5. Подбор комплектующих и разработка программного обеспечения 47
5.1 Состав закалочной индукционной установки, ее конструкция и работа 47

5.1.1 Структура и функции системы автоматизированного управления индукционной закалочной установки 47
5.1.2 Состав индукционной закалочной установки 47
5.1.3 Описание схемы автоматизации индукционной закалочной установки 49
5.2 Выбор технических средств автоматизации 66
5.2.1 Выбор ПЛК 66
5.2.2 Выбор панели управления (панели оператора) 70
5.2.3 Выбор модулей расширения с дискретными входами 71
5.3 Проектирование программы управления 73
5.3.1 Программирование ПЛК Delta DVP SS2 73
5.3.3 Программирование панели оператора Weintek 86
6. Испытания автоматизированной закалочной установки 92
6.1 Закалка партии пальцев спецтехники 92
6.2 Многозонная закалка червяков червячной передачи 97
6.3 Закалка сегментов зубчатого колеса 101
7. Заключение. 104
8. Список литературы 107
Приложение 1. Схема взаимосвязи устройств автоматизации закалочной установки 109
Приложение 2. Текст программы реализованного алгоритма 110
Приложение 3. Расшифровка параметров программы 118
Приложение 4. Чертеж червяка червячной передачи 120

Весь текст будет доступен после покупки

Индукционная закалочная установка (ИЗУ) представляет собой высокотехнологичное оборудование, используемое для поверхностной термической обработки деталей с использованием токов высокой частоты. Эти установки позволяют эффективно закаливать поверхности деталей различных типов, включая валы, шестерни, звездочки, втулки, а также режущие кромки. Благодаря возможности настройки параметров установки под конкретные задачи, ИЗУ применимы для обработки изделий разных форм, размеров, диаметров и масс. Данный метод поверхностной закалки обеспечивает высокую износостойкость и прочность обработанных участков деталей, что особенно важно для элементов, подверженных значительным механическим нагрузкам.
Автоматизация индукционных закалочных установок представляет собой одну из наиболее важных современных задач в производственной сфере. Снижение уровня участия человека в процессе и минимизация квалификационных требований к операторам установки обеспечивают значительное повышение эффективности производства, особенно на фоне растущих требований к обработке сложных деталей и необходимости сокращения издержек. В условиях нынешней экономической ситуации предприятия все чаще сталкиваются с вызовами, связанными с обработкой мелкосерийных и штучных изделий. Внедрение индукционных закалочных установок в такие производственные циклы требует от оборудования максимальной универсальности и гибкости.

Весь текст будет доступен после покупки

РАЗДЕЛ I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. Методы термического упрочнения.
Современное машиностроение требует получения изделий с очень большим комплексом физико-механических свойств. Одним из путей достижения этих свойств является процесс термической обработки материалов.
На современных машиностроительных предприятиях термическая обработка является важнейшим этапом технологического процесса производства.
Она может проводиться как на промежуточных этапах, так и в конце процесса изготовления изделий для достижения окончательных механических свойств.
Термическая обработка обладает большими возможностями придания современным материалам комплекса разнообразных характеристик, позволяет заменять дорогие высоколегированные стали на более экономичные углеродистые без потери механических качеств.
Наиболее распространенным способом получения высокой твердости и прочности материалов является закалка.
Закалка – это термическая обработка, при которой главным процессом является формирование неравновесной (мартенситной) структуры при ускоренном охлаждении.
Закалка не является окончательной операцией, так как она вызывает появление в структуре стали высоких термических напряжений. Поэтому после закалки необходимо провести дополнительную операцию – отпуск.
Конструкционные стали, в основном, подвергают закалке и отпуску для повышения твердости прочности, а также получения достаточно высокой пластичности и вязкости. Инструментальную сталь подвергают закалке с последующим, как правило, низким отпуском для повышения высокой твердости прочности и износостойкости.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гончаренко И. А., Золотухин В. И., Гвоздев А. Е. Основы технологии термической обработки стали: Учебное пособие / Под ред. И. А. Гончаренко. — Тула: «Гриф и К», 2006. — 326 с.
2. ГОСТ Р ИСО 11064-5-2015 Эргономическое проектирование центров управления. Часть 5. Дисплеи и элементы управления. — Август 2019 г. — 42 с.
3. Гуляев А. П. Металловедение: Учебник для вузов. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Металлургия, 1986. — 544 с.
4. Добровольский В. П. Расчет зубчатых и червячных передач: Учебное пособие. — Омск: ОмГТУ, 2012. — 101 с.
5. Исаев В. Б. Эффективность АСУТП // Автоматизация в промышленности. — № 3, 2016. — С. 35–37.
6. Картамышева Е. С., Иванченко Д. С. Промышленная автоматизация в России: проблемы и их решения // Молодой ученый. — 2016. — № 28 (132). — С. 93-95. — URL: https://moluch.ru/archive/132/36743/.
7. Конюх В. Л. Проектирование автоматизированных систем: Методические указания к лабораторному практикуму и выполнению курсовой работы. — Новосибирск: НГТУ, 2008. — 39 с.
8. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 528 с.
9. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов: Учебник. — 4-е изд., испр. и доп. — М.: Металлургия, 1986. — 480 с.
10. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. — 360 с.
11. Тетерятников К., Козенкова Т. Проблемы реиндустриализации в России и возможные пути их решения // Финансовая жизнь. — № 2, 2014. — С. 35–42.

Весь текст будет доступен после покупки