Требования к электрооборудованию, принцип действия электрооборудования и систем управления

Введение

В данном курсовом проекте рассматривается электрооборудование радиально-сверлильного станка модели 2A55.Целью курсового проекта является выбор электрооборудования для данного станка.

Для выбора электрооборудования необходимо изучить состав, технические характеристики и принцип действия электрооборудования станка, детально рассмотреть существующую электрическую схему и принцип действия схемы управления.

Производится расчет электродвигателей, электрических аппаратов, элементов электрической схемы, проводов и кабелей и составлен перечень элементов электрооборудования.

Кроме того в курсовом проекте будут рассмотрены организация монтажа и ремонта электрооборудования станка, мероприятия по технике безопасности при монтаже и эксплуатации электрооборудования станка.

Все расчеты будут производиться исходя из графической части, которая будет выполнена на форматах А1 электрических схем станка.

В конце курсового проекта будет предложен вариант модернизации оборудования станка.

Модернизация – это внесение в конструкцию действующего электрооборудования изменений, которые повышают его технический уровень и улучшают его экономические характеристики.

Состав и краткая техническая характеристика станка

Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, прорезки канавок, нарезки наружной и внутренней резьбы, зубчатых колес и т.п. Особенностью этих станков является рабочий инструмент — фреза, имеющая множество режущих лезвий. Главное движение — вращение фрезы, а подача — перемещение изделия вместе со столом, на котором оно закреплено. В процессе обработки каждое лезвие фрезы снимает стружку в течение доли оборота фрезы, а сечение стружки изменяется непрерывно от наименьшего до наибольшего. Выделяются две группы фрезерных станков: общего назначения (например, горизонтальные, вертикальные и продольно-фрезерные) и специализированные (например, копировально-фрезерные, зубофрезерные).

В зависимости от числа степеней свободы перемещений стола различают консольно-фрезерные (три движения — продольное, поперечное и вертикальное), бесконсольно-фрезерные (два движения — продольное и поперечное), продольно-фрезерные (одно движение — продольное) и карусельно-фрезерные (одно движение — круговая рабочая подача) станки. Все эти станки имеют одинаковый главный привод, обеспечивающий вращательное движение шпинделя, и различные приводы подачи.

Копировально-фрезерные применяются для обработки пространственно сложных плоскостей методом копирования по шаблонам. В качестве примера можно назвать поверхности штампов, прессовых форм, рабочих колес гидротурбин и др. На универсальных станках обработка таких поверхностей слишком сложна или вообще невозможна. Разновидностью этих наиболее распространенных станков являются электрокопировальные, имеющие электрическое следящее управление.

Устройство универсально-фрезерного станка модели 6Н81 показано на рисунке 1. Станок предназначен для фрезерования различных деталей сравнительно небольших размеров.

Рис. 1 Устройство универсально-фрезерного станка модели 6Н81

В корпусе шпиндельной бабки находится двигатель шпинделя, коробка скоростей и шпиндель для фрезы. Шпиндельная бабка перемещается по направляющим траверсы вдоль своей оси, а траверса, в свою очередь, — по неподвижной стойке, имеющей вертикальные направляющие.

Таким образом, станок имеет три взаимно перпендикулярных движения: горизонтальное перемещение стола, вертикальное перемещение шпиндельной бабки вместе с траверсой, поперечное перемещение шпиндельной бабки вдоль своей оси. Объемная обработка производится горизонтальными или вертикальными строчками. Рабочий инструмент: пальцевые цилиндрические и конусные или торцевые фрезы.

В состав электрооборудования фрезерных станков входят привод главного движения, привод подачи, приводы вспомогательных движений, различные электрические аппараты управления, контроля и защиты, системы сигнализации и местное освещение станка.

Требования к электрооборудованию, принцип действия электрооборудования и систем управления

Привод главного движения фрезерного станка: асинхронный короткозамкнутый двигатель; асинхронный двигатель с переключением полюсов. Торможение: противовключением с помощью электромагнита. Общий диапазон регулирования (20 - 30) : 1.

Привод подачи: механический от цепи главного движения, асинхронный короткозамкнутый двигатель, двигатель с переключением полюсов (движение стола продольно-фрезерных станков), система Г—Д (движение стола и подача головок продольно-фрезерных станков), система Г—Д с ЭМУ (движение стола продольно-фрезерных станков); тристорный привод, регулируемый гидропривод. Общий диапазон регулирования 1 : (5 - 60).

Вспомогательные приводы используют для: быстрого перемещения фрезерных головок, перемещения поперечины (у продольно-фрезерных станков); зажима поперечин; насоса охлаждения; насоса смазки, насоса гидросистемы.

У горизонтально-фрезерных станков фланцевые электродвигатели обычно устанавливают на задней стенке станины, а у вертикально-фрезерных — чаще всего вертикально на верху станины. Применение отдельного электродвигателя для привода подачи значительно упрощает конструкции фрезерных станков. Это допустимо, когда на станке не производят зуборезных работ. На фрезерных станках распространены цикловые системы программного управления. Их применяют для прямоугольного формообразования. Широко применяют числовые системы программного управления для обработки криволинейных контуров.

У продольно-фрезерных станков для привода каждого из шпинделей обычно применяют отдельные асинхронные короткозамкнутые двигатели и многоступенчатую коробку скоростей. Диапазоны регулирования скорости приводов шпинделей доходят до 20 : 1. Цепи управления двигателями шпинделей, не участвующих в обработке детали, отключают переключателями управления. Останов работающего привода шпинделя производится только после полного прекращения подачи. Для этого в схеме устанавливают реле времени. Пуск двигателя подачи возможен только после включения двигателя шпинделя.

Привод стола тяжелых продольно-фрезерных станков должен обеспечить подачи от 50 до 1000 мм/мин. Кроме того, необходимо быстрое перемещение стола со скоростью 2 - 4 м/мин и медленное перемещение при настройке станка со скоростью 5 - 6 мм/мин. Общий диапазон регулирования скорости привода стола доходит до 1 : 600.

На тяжелых продольно-фрезерных станках распространен электропривод по системе Г—Д с ЭМУ. Электроприводы вертикальных и горизонтальных (боковых) бабок сходны с приводом стола, но имеют значительно меньшую мощность. Если не требуется одновременного перемещения бабок, то применяют общий преобразовательный агрегат для приводов всех бабок. Такое управление является более простым и связано с меньшими затратами средств. Осевое перемещение шпинделей производят тем же приводом подачи. Для этого соответственно переключают кинематическую цепь. У тяжелых продольно-фрезерных станков с подвижным порталом для его перемещения также применяют отдельный электродвигатель.

Для повышения плавности работы некоторых фрезерных станков применяют маховики. Их обычно насаживают на приводной вал фрезы. У зубофрезерных станков необходимое соответствие главного движения и движения подачи обеспечивается путем механической связи цепи подачи с цепью главного движения.