Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 44 листах.
Продольно-строгальный станок относится к группе станков, предназначенных для обработки металлов резанием. При использовании станка происходит снятие стружки с заготовки, что позволяет ей приобрести требуемую форму или близкую к ней. Снятие стружки происходит только во время прямого хода стола, а при обратном ходе стружка не снимается.
Проведен анализ и сделано описание системы электропривод – рабочая машина. Выполнена количественная оценка вектора состояния или тахограммы требуемого процесса движения, моментов сил и сопротивления. Построена нагрузочная диаграмма и механическая характеристика рабочей машины.
Сделан анализ и описание систем электропривод – сеть и электропривод – оператор.
Описан выбор принципиальных решений.
Выполнено построение механической части электропривода. В проектируемом приводе вращающее движение двигателя передается на входной вал понижающего редуктора через муфту. Выходной вал редуктора приводит в движение рейку, которая преобразует вращение в поступательное движение стола, на котором закреплена заготовка.
Проведена оценка и сравнение типов приводов: АИН – АД, УВ-ДПТ, АИТ-АД. Применен "метод экспертных оценок". По результатам принят АИН – АД.
Выполнен расчет силового электропривода.
Определен эквивалентный момент 95,86 Н×м и мощность 4,21 х 104 кВт. Выбран двигатель Siemens серии 1LA9-207-2WA. Проведена его проверка на перегрузочную способность.
Принят преобразователь частоты серии 3G3RV-4550-E корпорации OMRON.
Произведен расчет статических и электромеханических характеристик двигателя и электропривода.
Выполнен расчет естественных характеристик ЭП с определением значений:
№ |
Наименование |
Значение |
Механическая характеристика: |
||
1 |
Номинальное скольжение АД |
0,013 |
2 |
Угловая скорость вращения ротора двигателя |
372,251 с-1 |
3 |
Максимальный момент на валу АД |
299,7 Н×м |
Расчёт естественной механической характеристики двигателя выполнен в среде MathCAD. При номинальных параметрах двигателя скорость, с которой движется стол, равна 124 м/мин. Ошибка составляет 1%, что означает, что для обратного хода можно использовать естественную характеристику АД.
Расчет естественных электромеханических характеристик и искусственных характеристик ЭП также выполнен в среде MathCAD.
Сделан расчет переходных процессов в электроприводе за цикл работы.
Приведено обоснование использования расчетной схемы. Механическая часть привода состоит из двух масс, связанных упругим элементом – муфтой. Определена первая инерционная масса 0,3 кг×м2, момент инерции стола с заготовкой 0,334 кг×м2, момент инерции редуктора 0,083 кг×м2 и вторая инерционная масса 0,426 кг×м2. Установлена возможность использования одномассовой расчетной схемы.
В ходе расчета переходных процессов за цикл работы определен коэффициент передачи преобразователя 37,696, электромагнитная постоянная времени 0,013, жесткость МХ двигателя 10,919. Построена линеаризованная динамическая модель АДКЗ. Моделирование работы электропривода проведено в программной среде MatLab 7.10.
Выполнена проверка правильности расчёта мощности и окончательный выбор двигателя. Проверка правильности выполнена методом средних потерь, которые составляют 3,05 х 103. Коэффициент загрузки двигателя равен 88,964.
Приведена разработка принципиальной электрической схемы. Приняты дополнительные элементы: автоматический выключатель QF1, помехоподавляющий фильтр A1, магнитный пускатель КМ1, блок тормозного резистора А3.
В проекте выполнена разработка конструкции электропривода продольно-строгального станка, предназначенного для обработки заготовок путем снятия стружки.
В программе: AvtoCAD