Электропривод подачи пиноли шлифовального станка.

ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ 11
1.1 Описание работы пиноли 11
1.2 Технические данные рабочего механизма и технологического процесса 15
1.3 Требования, предъявляемые к электроприводу 16
2 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РАЗВИТИЯ 18
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 18
3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ 21
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 21
3.1 Обоснование выбора типа электропривода 21
3.2 Описание функциональной схемы 22
3.3 Состав и основные элементы 27
3.3.1 Серводвигатели на переменном токе 1FT5 27
3.3.2 Датчик положения ротора BQ 28
3.3.3 Бесконтактный тахогенератор BR 30
3.3.4 Транзисторно-импульсный преобразователь 6SC61 31
3.3.5 Промежуточный контур 33
4 РАСЧЕТ СИЛОВОГО КАНАЛА 34
4.1 Выбор двигателя 34
4.1.1 Проверка выбранного двигателя по перегрузочной способности 37
4.1.2 Определение минимального времени разгона двигателя на номинальную скорость 38
4.2 Выбор промежуточного контура 39
4.3 Выбор силовой части 39
4.4 Выбор согласующего трансформатора 40
4.5 Расчет параметров силового канала 41
5 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 42
5.1 Структурная схема электропривода 42
5.2 Расчет параметров структурной схемы электропривода 46
5.3 Оптимизация контуров регулирования структурной схемы электропривода 46
6 МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 50
6.1 Разработка математической модели электропривода перемещения пиноли 51
6.2 Исследование динамических режимов работыэлектропривода перемещения пиноли 52
7 НАСТРОЙКА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ОРИЕНТАЦИИ ПИНОЛИ 55
8 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОХЛАДИТЕЛЯ 57
9 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 59
9.1 Описание рабочего места, оборудования, выполняемых технологических операций 59
9.2 Идентификация опасных и вредных производственных факторов 60
9.3 Воздействие производственных факторов на организм работников 62
9.4 Организационные и технические мероприятия по созданию безопасных условий труда при работе 63
9.5 Обеспечение пожарной безопасности 65
9.6 Расчет защитного заземления 67
9.7 Расчет искусственного освещения 70
9.8 Экологическая экспертиза объекта 71
9.9 Безопасность объекта при аварийных и чрезвычайных ситуациях 72
10 ЗАЩИТА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ 74
11 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 76
11.1 Расчет затрат на программирование и наладку электропривода ориентации пиноли 77
11.1.1 Расчет заработной платы исполнителей при проведении наладки и программировании привода подачи ориентации пиноли 78
11.1.2 Расчет полных затрат на программирование и наладку электропривода ориентации пиноли 79
11.2 Расчет уменьшения затрат на обработку детали в результате проведения модернизации на станке 79
11.2.1 Основная заработная плата рабочих-операторов 80
11.2.2 Основная заработная плата наладчика 80
11.2.3 Расчет затрат на силовую электроэнергию 80
11.2.4 Расчет себестоимости обработки детали 80
11.2.5 Расчет годовой экономии средств 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84

Весь текст будет доступен после покупки

Современный электропривод представляет собой конструктивное единство электромеханического преобразователя энергии (двигателя), силового преобразователя и устройства управления. Он обеспечивает преобразование электрической энергии в механическую в соответствии с алгоритмом работы технологической установки. Сфера применения электрического привода в промышленности, на транспорте и в быту постоянно расширяется. В настоящее время уже более 60% всей вырабатываемой в мире электрической энергии потребляется электрическими двигателями. Следовательно, эффективность энергосберегающих технологий в значительной мере определяется эффективностью электропривода. Разработка высокопроизводительных, компактных и экономичных систем привода является приоритетным направлением развития современной техники.
Одним из основных элементов промышленного оборудования является электропривод. Современный электропривод является ключевым звеном автоматизации всех отраслей производства, и уровень его состояния определяет решение задач, связанных с повышением производительности и точности работы оборудования, так и с созданием производственных комплексов энергосберегающих и безлюдных технологий. Широкое применение быстродействующих регулируемых комплектных систем электропривода привело к коренному изменению и упрощению конструкций станков и механизмов. Наблюдается резкое повышение технического уровня оборудования за счет нетрадиционного принципиального исполнения электропривода, интеграции электропривода с рабочей машиной, оснащение его систем средствами микропроцессорной техники.
Потребности производств различных отраслей экономики стран мира, в отношении качественных электроприводов с высокими эксплуатационными, динамическими и статическими характеристиками, воспринимаются с должным уважением и вниманием. Научные коллективы России (кафедры АЭП МЭИ и УПИ, институтов ВНИИП и ВНИИЭП), Германии (фирма “SIEMENS”), США (фирма “GENERAL ELECTRIC”) и др. работают над созданием современных систем электропривода.
Эффективность использования электропривода зависит от многих факторов: настройки их параметров под определенные режимы работы, соответствие существующих и требуемых характеристик электропривода, а также других, связанных с конструкцией промышленных установок, организацией технологического процесса. Быстро и качественно повысить эффективность работы электропривода возможно при более точной оптимизации его параметров. Неоптимальные настройки привода приводят к увеличению энергетических потерь, увеличению времени технологического цикла, а также снижению надежности как электропривода, так и оборудования, где он используется.

Весь текст будет доступен после покупки

Исследуемый электропривод ориентации пиноли установлен на станке “Автомат специальный торцекруглошлифовальный с ЧПУ” модели ХШ4-103Ф2. Данный станок выполняет операцию №130 на детале №1006015 модель VAZ2108, шлифование стенки распределительного вала. Станок автоматический с числовым программным управлением, которое осуществляет контроллер TOYPUC с автоматической разгрузкой и загрузкой детали. Программирование контроллера ведется от программатора С-400 на блочном языке программирования С-200.
Контрольную сигнализацию технологического цикла станка осуществляют конечные выключатели SQX. Производственная операция станка, шлифование распределительного вала, представленна на циклограмме работы конечных выключателей (рисунок 1.2). Подвод, осевая ориентация и отвод передней пиноли осуществляется в функции положения пиноли. Контроль положения пиноли осуществляют конечные выключатели, установленные на ней.
В исходном состоянии пиноль передняя, пиноль задняя отведены, щуп осевой ориентации, шлифовальная бабка отведены, скоба ПАК (прибор активного контроля) отведены, подается смазка на шпиндель.
С линии автоматической загрузки поступает заготовка. Загрузка и разгрузка детали выполняется рукой робота-манипулятора. Установка изделия осуществляется при точной центровке её с торцов. Подводятся задняя пиноль. Первый конечный выключатель установленный в начальном положении передней пиноли срабатывает, преобразователь формирует сигнал задания на быстрое перемещение пиноли. Подводится передняя пиноль и деталь зажимается в усиках передней пиноли и выходном центре задней (рисунок 1.1).












Рис. 1.1 – Зажим детали

Цикл шлифования начинается с осевой ориентации изделия и правки торца. Второй выходной выключатель, установленный на границе действия устройства активного контроля, срабатывает, подводится щуп осевой ориентации. Управление преобразователем передней пиноли передается устройству активного контроля. На преобразователь от устройства поступает сигнал задания на медленное перемещение передней пиноли, т.е. горизонтальную ориентацию изделия и установку в нулевое положение. При достижении детали нулевого положения щуп осевой ориентации формирует сигнал на устройство активного контроля. На преобразователе формируется нулевое задающее напряжение. Привод ориентации пиноли переходит в режим торможения.
Деталь сориентирована и готова к обработке на станке. Далее подводится шлифовальная бабка и выполняется черновая обработка изделия.
На следующем этапе цикла шлифования подводится щуп активного контроля для выполнения чистовой и доводочной обработки.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Денисов В. А. Управление электроприводами: учебное пособие. – Тольятти: ТолПИ, 1998. – 262 с.
2. Денисов В.А. Электроприводы переменного тока с векторным управлением и последовательной коррекцией. Учебное пособие: Тольятти: ТолПИ, – 1996. – 92 с.
3. Денисов В.А. Моделирование линейных систем автоматического управления. – Тольятти: ТолПИ, 1993. – 35 с.
4. Ключев В. И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат. 1985. – 560 с., ил.
5. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования – М.: Мастерство: Высшая школа, 2000. – 368 с.
6. SIMODRIVE. Приводы подач на переменном токе с серводвигателями 1FT5 и транзисторно-импульсным преобразователем 6SC61. Описание. Siemens AG, 1988. – 184 с.
7. SIMODRIVE. Транзисторный импульсный инвертор для приводов подачи на трехфазном токе с аналоговым регулированием. Инструкция по эксплуатации. Siemens AG, 1988. – 69 с.
8. Электротехнический справочник. В 4-х томах, т.4. Использование электрической энергии. Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. – 8-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 696 с.
9. Слежановский О. В. И др. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями. – М.: Высш. Школа, 1983. – 256 с.: ил.
10. О. Д. Гольдберг, Я. С. Гурин, И. С. Свириденко. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2013. 430 с., ил.

Весь текст будет доступен после покупки