Электропривод ведущего круга круглошлифовального станка

Технологические и конструктивные особенности станка, требования к электроприводу. Расчет мощности, выбор электродвигателя. Расчет инвертора, выпрямителя, фильтра. Синтез системы автоматического регулирования электропривода, описание замкнутой системы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ВВЕДЕНИЕ

Электрическим приводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин и управления их технологическими процессами, состоящее из передаточного устройства, электродвигательного устройства, преобразовательного устройства и управляющего устройства.

Современный этап развития промышленных приводов характеризуется значительным расширением области применения регулируемых электроприводов переменного тока. Это касается большинства тех отраслей промышленности, в которых ранее использовались электроприводы постоянного тока с двигателями независимого возбуждения, обладающие наилучшими регулировочными свойствами (например, металлообрабатывающая промышленность, бумагоделательная промышленность и др.), а также отраслей, где технологические параметры средствами электропривода не регулировались (например, насосные станции и воздуходувки).

Сегодня наиболее распространенный тип электропривода с двигателем переменного тока включает в себя преобразователь частоты со звеном постоянного тока и инвертор с широтно-импульсной модуляцией. В преобразователь встроена система управления привода с микропроцессорным управлением и внешним интерфейсом, обеспечивающим пользователю максимум возможностей для использования привода в самых различных отраслях промышленности.

В преобразователях со звеном постоянного тока переменное выходное напряжение формируется автономным инвертором из напряжения постоянного тока. Поскольку обычно в качестве источника питания используется сеть переменного тока, то в состав преобразователя частоты входит управляемый или неуправляемый выпрямитель. Такие преобразователи принципиально не имеют ограничения на максимальное значение выходной частоты. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока подразделяются на преобразователи с автономным инвертором тока и автономным инвертором напряжения. В настоящее время наиболее широко используются преобразователи с автономным инвертором напряжения.

Индивидуальный автоматизированный электропривод в настоящее время получил широкое применение во всех сферах жизни и деятельности общества - от сферы промышленного производства до сферы быта. Благодаря этому совершенствование технических показателей электроприводов во всех областях применения является основой технического прогресса.

Целью курсового проекта является разработка электропривода ведущего круга круглошлифовального станка, отвечающего современным требованиям.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКА И РЕЖИМОВ ЕГО РАБОТЫ

1.1 Технологические и конструктивные особенности станка

Назначение и технические данные

Станок круглошлифовальный бесцентровой предназначен для шлифования, гладких, ступенчатых, конических, а также фасонных поверхностей деталей типа тел вращения методом врезного и сквозного шлифования в диапазоне диаметров от 3 до 80мм при обработке на проход и от 4 до 80мм - при обработке врезанием.

Шлифуются детали из чугуна, стали, цветных металлов и их сплавов до и после термической обработки, изделия из различных неметаллических материалов (текстолит и др.).

Станок имеет следующие технические характеристики:

- диаметр обрабатываемой заготовки:

наибольший - 125мм;

наименьший при обработке на проход - 3мм;

наименьший при обработке врезанием - 4мм;

- наибольшая длина обрабатываемой заготовки:

при обработке на проход без специальных приспособлений до 125мм;

при обработке на проход с применением специального приспособления до 1000мм;

при обработке врезанием с номинальной высотой кругов - 155мм;

при обработке врезанием с наибольшей высотой кругов - 245мм;

- диаметр шлифовального круга:

наибольший - 500мм;

наименьший - 390мм;

- диаметр ведущего круга:

наибольший - 350мм;

наименьший - 295мм;

- пределы частот вращения шлифовального круга:

наибольшая - 2293 об/мин;

наименьшая - 1335 об/мин;

- пределы частот вращения ведущего круга:

при работе - 20?150 об/мин (бесступенчатое регулирование);

при правке - 180 об/мин;

- количество управляемых осей координат: 2;

- габариты и масса:

ширина- 2335мм;

длина-3570мм;

высота - 2120мм;

- масса станка с приставным оборудованием, приспособлениями и принадлежностями, входящих в комплект станка - 6800кг:

- род тока питающей сети:

переменный, трёхфазный, частотой - 50±2% Гц;

напряжение - 380±10% В:

- количество электродвигателей: 11.

Описание конструкции станка

Внешний вид станка изображён на рис. 1, где 1 - станина; 2 - гидроаппаратура; 3 - пульт управления врезного полуавтомата и устройство правки; 4 - амперметр; 5 - вольтметр; 6 - лимб подачи алмаза и механизма правки круга; 7 - пульт управления, включающий реле времени, пуск цикла и общий стоп; 8 - лимб подачи алмаза механизма правки ведущего круга; 9 - пульт управления правкой ведущего круга; 10 - ведущая бабка; 11 - гидробак; 12 - лимб механизма подачи шлифовальной бабки.

Основанием для главных узлов станка является станина, отлитая из серого чугуна. Станина имеет направляющие, шлифовальную бабку и плоскость для установки поворотной части с ведущей бабкой.

Станина крепится на фундаменте посредством регулируемых опор, обеспечивающих точную установку станка на фундаменте.

Бабка шлифовальная установлена на направляющих качения станины и имеет возможность рабочего перемещения в направлении, перпендикулярном оси шлифовального круга.

Рис. 1 - Внешний вид круглошлифовального станка

В корпус бабки на радиальных и осевых гидростатических подшипниках смонтирован шпиндель, на котором установлена планшайба вместе с абразивным шлифовальным кругом. Привод шлифовального круга осуществляется посредством полуклиновой одноступенчатой передачи от электродвигателя переменного тока, установленного на приставном узле. Ведущая бабка имеет возможность наладочного перемещения в направлении, перпендикулярном оси шлифовального круга. Кроме того, бабка имеет возможность поворота в горизонтальной плоскости вместе с суппортом и опорным ножом. Бабка ведущая поворотная установлена на неповоротной части бабки ведущей и имеет возможность поворота вокруг горизонтальной оси на угол, необходимый для осуществления подачи заготовки при шлифовании на проход и поджима к упору при врезном шлифовании.

В корпусе бабки на гидростатических подшипниках смонтирован шпиндель, на котором установлен ведущий круг. Механизм подачи, предназначен для осуществления рабочего (врезного), наладочного и установочного перемещения шлифовальной бабки.

Механизм правки ведущего круга установлен на бабке ведущей и осуществляет подачу алмаза для правки ведущего круга.

Механизм автоматической правки предназначен для шлифовального круга в режиме наладки.

Механизм балансировки установлен на планшайбе шлифовального круга, предназначен для уменьшения радиального биения шлифовального круга.

Механизм подачи сопла установлен на кожухе шлифовального круга и обеспечивает поддержания постоянного зазора между шлифовальным кругом и соплом охлаждения. Кожух шлифовального круга надёжно предохраняет рабочего в случае разрыва шлифовального круга. Привод ведущего круга осуществляется двигателем постоянного тока и установлен на поворотной части ведущей бабки.

Электрооборудование размещено в отдельном электрошкафу, а электропульт расположен с левого торца станка.

Станция смазки расположена на подставке электрошкафа. Агрегат охлаждения расположен с правого торца станка. Гидростанция и измерительное устройство выполнены приставными сборочными единицами.

Описание технологии работы станка

Процессы резания и формообразования заготовок на бесцентрово-шлифовальных станках осуществляется шлифовальным кругом, вращающимся с заданной скоростью. При этом заготовку не закрепляют в центрах или патроне, а базируют на обрабатываемой или окончательно обрабатываемой поверхности.

Главное движение - вращение шлифовального круга, круговая подача - вращение обрабатываемой заготовки, продольная подача - прямолинейное возвратно-поступательное движение стола с заготовкой, поперечная подача - периодическое радиальное перемещение шлифовальной бабки за один ход стола; вспомогательные движения - ручное продольное перемещение стола, ручное поперечное перемещение шлифовальной бабки, ручное перемещение пиноли задней бабки, а также установочные перемещения рабочих органов станка с помощью гидропривода. При обработке цилиндрических деталей ось центров бабок параллельна направляющим стола, а при шлифовании конических деталей она расположена пол углом, равным половине угла конусности детали.

Заготовка получает вращение от ведущего круга, скорость которого в 6?100 раз меньше окружной скорости шлифовального круга. Разностью скоро...