Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 821
Скачиваний: 16
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Дипломная работана темуУниверсальный круглошлифовальный станок 3В10АВВЕДЕНИЕПромышленные механизмы прошли долгий путь развития, прежде чем приняли вид современного автоматизированного электроприводаПределы использования по мощности современного электропривода велики - от десятков тысяч киловатт в единичном двигателе до долей ватта.Современный автоматизированный электропривод представляет собой электромеханическую систему, предназначенную для движения рабочего органа машины и управления её технологическим процессом. Электропривод состоит из трёх частей: электрического двигателя, осуществляющего электромеханическое преобразование энергии, механической части, передающей механическую энергию рабочему органу машины, и системы управления, обеспечивающей оптимальное по тем или иным критериям управление технологическим процессом. Диапазон изменения номинальных частот вращения электропривода имеет широкие пределы. Использование средств дискретной техники в системах управления приводами постоянно тока расширяет диапазон регулирования скорости до (1000-1500):1 и выше. Нельзя представить себе ни одного современного производственного механизма, в любой области техники, который не приводился бы в действие автоматизированным электроприводом.В электроприводе главным элементом, преобразующим электрическую энергию в механическую является электродвигатель, который управляется при помощи преобразовательных и управляющих устройств с целью формирования статистических и динамических характеристик электропривода, отвечающих требованиям производственных механизмов.Большое количество производственных процессов обуславливает различные виды и характеры движения рабочих органов механизма, а следовательно, и электроприводов. По виду движения электроприводы могут обеспечить: вращательное однонаправленное движение, вращательное реверсивное и поступательное реверсивное движение.Характеристики двигателя и возможности системы управления определяют производительность механизма, точность выполнения технологических операций. Свойства электромеханической системы оказывают решающее влияние на важнейшие показатели рабочей машины и в значительной мере определяют качество и экономическую эффективность технологических процессов. Развитие автоматизированного электропривода ведёт к совершенствованию конструкций машин, к коренным изменениям технологических процессов, к дальнейшему прогрессу во всех отраслях народного хозяйства, поэтому теория электропривода - техническая наука, изучающая общие свойства электромеханических систем, законы управления их движением и способы синтеза таких систем по заданным показателям имеет важнейшее практическое значение.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ1.1 Тип механизма, назначение, его основные технические данныеУниверсальный круглошлифовальный станок 3В10А предназначен для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических и конических поверхностей деталей, требующих особо высокой точности размеров, геометрической формы и чистоты поверхности.На станке можно выполнять:- продольное и врезное шлифование при ручном управлении;- врезное шлифование с автоматической поперечной подачей, при наличии прибора активного контроля.Возможна врезная подача шлифовальной бабки до жесткого упора.Станки 3В10 применяются на авторемонтных заводах, занятых ремонтом коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания и другой техники.Круглошлифовальный станок 3В10 предназначен для перешлифовки шатунных и коренных шеек коленчатых валов в условиях авторемонтных заводов и других ремонтных службНа станке можно шлифовать цилиндрические и конические поверхности с уклоном до 3°, а также производить шлифование с автоматическим врезанием.Управление станком электромеханическое, гидравлическое н ручное.Технические характеристики станка:Основные параметрыТочностьАРекомендуемые диаметры шлифования, мм – 3-5Максимальная длина шлифуемого отверстия, мм - 15Максимальный диаметр устанавливаемой детали, мм - 100Расстояние между центрами, мм - 160Высота центров над столом, мм - 30Высота центров над полом, мм - 1050Максимальное перемещение стола, мм - 160Скорость автоматического перемещения стола, м/мин - 0,03-1,0Минимальный автоматический ход стола(при минимальной скорости), мм - 2Максимальный поворот верхнего стола, град. +6°,-7°Ручное перемещение стола за 1 оборот лимба, ммА/тонкое - 0,174А/быстрое - 2,5Максимальное перемещение шлифовальной бабки, мм - 60Максимальный поворот шлифовальной бабки, град. +30°, -90°Размеры шлифовального круга по ГОСТ
2424-67, мм IIII 200х20х76Число оборотов шпинделя, об/мин - 2800Скорость автоматической подачи мм/мин - 0,02…0,2Величина ручной толчковой подачи,мм - 0,0005Величина быстрого отвода и подвода шлифовальной бабки, мм - 15Точность быстрого подвода (поворотное), мм - 0,001Перемещение шлифовальной бабки за один оборот маховикаподачи, мм - 0,2Максимальное перемещение шлифовальной бабки от механизмамикроподачи, мм 0,05Конец шлифовального шпинделя по ГОСТ 2323-67(конусность)1:5),мм - 32Число оборотов изделия (регулируется бесступенчато),об/мин - 100+950Параметры центровых гнезд неповоротной бабки изделия изадней бабки Морзе - 2 ГОСТ 2848-67Центровое гнездо поворотной бабки изделия Морзе - 3 ГОСТ 2848-67Максимальный поворот бабки изделия, град. 90° к шлифовальному кругу, - 30° от кругаХод пиноли задней бабки от руки, мм - 10Число оборотов внутришлифовального шпинделя, об/мин - 72000Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота),мм1900х1600х1400Вес станка, кг - 24001.2 Назначение электроприводов, кинематическая схема и ее описаниеЭлектродвигатель внутреннего шлифования - М1Электродвигатель генератора - М2Электродвигатель шлифовального круга - М3Электродвигатель насосов смазки и гидравлики - М4Электродвигатель магнитного сепаратора - М5Электродвигатель продергивания - М6Электродвигатель насоса охлаждения - М7С помощью кинематических цепей и гидравлического привода в станке 3в10 производятся следующие движения:Вращение шпинделя шлифовального кругаВращение изделияРучная поперечная подача шлифовальной бабки (шлифовального круга)Быстрый (гидавлический) подвод и отвод шлифовальной бабкиГидавлическая подача шлифовальной бабки на врезаниеРучное продольное перемещение стола
Продольное перемещение стола от гидроприводаОсевое ручное перемещение шпинделя шлифовальной бабкиОсевое ручное перемещение пиноли задней бабкиВертикальное перемещение зажимных патроновАвтоматическая правка периферии круга передвигая сверлильную головку.Рис. 1. Кинематическая схема1.3 Последовательность включения приводов, режимы работы приводовНа станке предусмотрены два режима управления работой - полуавтоматический и ручной.В ручном режиме управления процессом обработки детали осуществляется переключателем ПР и кнопкой 6КУ «подача».В исходном положении переключатель ПР стоит в положении «реверс».Нажимаем кнопку 6КУ «подача», получает питание промежуточное реле 2РП и ставиться своим Н. О. контактом на самопитание. Н. З. контакт «РП в цепи 3РП открывается. Получает питание электромагнит IЭ. Идет подача.Ставим переключатель ПР в положение «стоп».Реле «РП теряет питание, обесточивается электромагнит IЭ. Идет выхаживание. Ставим переключатель ПР в положение «реверс» получает питание реле 3РП.Идет реверс подача. В конце реверса шлифовальной бабки нажимается конечный выключатель 2ВК. Электромагнит 2В обесточивается. Загорается лампа 2ЛС, сигнализирующая об исходном положении шлифовальной бабки. Цикл окончен.Из циклограммы следует, что привод насоса охлаждения М7, привод основной насосной установки гидравлики М4 работают в кратковременном режиме; привод внутреннего шлифования М1, привод шлифовального круга М3 - работают в повторно-кратковременномрежиме.2.СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ2.1 Расчет мощности электродвигателей приводов механизмаДля электродвигателя внутреннего шлифовального круга мощность резания при шлифовании торцом определяется по формуле:Pz= Cp∙Vrз ∙tx∙bz, Cp, r, x, z- коэффициенты и показатели степени, зависящие от материала изделия, твёрдости круга и вида шлифования, выбираются по справочнику [5]. При черновой
обработке и чистовой обработке:Cp= 1,3; r = 0,5; x = 0,5; z = 0,6 [5, с. 11]Vз - окружная скорость детали или скорость движения стола, м/мин;t - глубина шлифования, мм;b - ширина шлифования, мм.Скорость Vз, глубина шлифования t выбираются в зависимости от вида шлифования по справочнику [5]. При черновой обработке: Vз = 10м/мин; t = 0,04мм[5, с. 15]. При чистовой обработке:Vз = 3м/мин; t = 0,01мм; b = 75мм [5, с. 15].Определяем мощность резания при черновой обработке для внутреннего шлифования М1:Pzчерн = 1,3∙100,5∙0,080,5∙750,6 = 0,62 (кВт)Определяем мощность резания при чистовой обработке для внутреннего шлифования М1:Pzчист = 1,31∙30,5∙0,010,5∙750,6 = 0,28 (кВт)Определяем эквивалентную мощность электродвигателя для внутреннего шлифования по формуле:где Tчерн, Tчист - время, затрачиваемое на чистовую и черновую обработки.Исходя из режима работы главного привода – повторно-кратковременного задаёмся временем чистовой и черновой обработок.Tчерн = 5мин, Tчист = 3минРэкв = 0,64 (кВт)Рис. 2. Нагрузочная диаграмма внутреннего шлифованияОпределяем мощность резания при черновой обработке для шлифовального круга М3 по (1):Pzчерн = 1,3∙100,5∙0,040,5∙750,6 = 0,58 (кВт)Определяем мощность резания при чистовой обработке для шлифовального круга М3 по (1):Pzчист
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ1.1 Тип механизма, назначение, его основные технические данныеУниверсальный круглошлифовальный станок 3В10А предназначен для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических и конических поверхностей деталей, требующих особо высокой точности размеров, геометрической формы и чистоты поверхности.На станке можно выполнять:- продольное и врезное шлифование при ручном управлении;- врезное шлифование с автоматической поперечной подачей, при наличии прибора активного контроля.Возможна врезная подача шлифовальной бабки до жесткого упора.Станки 3В10 применяются на авторемонтных заводах, занятых ремонтом коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания и другой техники.Круглошлифовальный станок 3В10 предназначен для перешлифовки шатунных и коренных шеек коленчатых валов в условиях авторемонтных заводов и других ремонтных службНа станке можно шлифовать цилиндрические и конические поверхности с уклоном до 3°, а также производить шлифование с автоматическим врезанием.Управление станком электромеханическое, гидравлическое н ручное.Технические характеристики станка:Основные параметрыТочностьАРекомендуемые диаметры шлифования, мм – 3-5Максимальная длина шлифуемого отверстия, мм - 15Максимальный диаметр устанавливаемой детали, мм - 100Расстояние между центрами, мм - 160Высота центров над столом, мм - 30Высота центров над полом, мм - 1050Максимальное перемещение стола, мм - 160Скорость автоматического перемещения стола, м/мин - 0,03-1,0Минимальный автоматический ход стола(при минимальной скорости), мм - 2Максимальный поворот верхнего стола, град. +6°,-7°Ручное перемещение стола за 1 оборот лимба, ммА/тонкое - 0,174А/быстрое - 2,5Максимальное перемещение шлифовальной бабки, мм - 60Максимальный поворот шлифовальной бабки, град. +30°, -90°Размеры шлифовального круга по ГОСТ
2424-67, мм IIII 200х20х76Число оборотов шпинделя, об/мин - 2800Скорость автоматической подачи мм/мин - 0,02…0,2Величина ручной толчковой подачи,мм - 0,0005Величина быстрого отвода и подвода шлифовальной бабки, мм - 15Точность быстрого подвода (поворотное), мм - 0,001Перемещение шлифовальной бабки за один оборот маховикаподачи, мм - 0,2Максимальное перемещение шлифовальной бабки от механизмамикроподачи, мм 0,05Конец шлифовального шпинделя по ГОСТ 2323-67(конусность)1:5),мм - 32Число оборотов изделия (регулируется бесступенчато),об/мин - 100+950Параметры центровых гнезд неповоротной бабки изделия изадней бабки Морзе - 2 ГОСТ 2848-67Центровое гнездо поворотной бабки изделия Морзе - 3 ГОСТ 2848-67Максимальный поворот бабки изделия, град. 90° к шлифовальному кругу, - 30° от кругаХод пиноли задней бабки от руки, мм - 10Число оборотов внутришлифовального шпинделя, об/мин - 72000Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота),мм1900х1600х1400Вес станка, кг - 24001.2 Назначение электроприводов, кинематическая схема и ее описаниеЭлектродвигатель внутреннего шлифования - М1Электродвигатель генератора - М2Электродвигатель шлифовального круга - М3Электродвигатель насосов смазки и гидравлики - М4Электродвигатель магнитного сепаратора - М5Электродвигатель продергивания - М6Электродвигатель насоса охлаждения - М7С помощью кинематических цепей и гидравлического привода в станке 3в10 производятся следующие движения:Вращение шпинделя шлифовального кругаВращение изделияРучная поперечная подача шлифовальной бабки (шлифовального круга)Быстрый (гидавлический) подвод и отвод шлифовальной бабкиГидавлическая подача шлифовальной бабки на врезаниеРучное продольное перемещение стола
Продольное перемещение стола от гидроприводаОсевое ручное перемещение шпинделя шлифовальной бабкиОсевое ручное перемещение пиноли задней бабкиВертикальное перемещение зажимных патроновАвтоматическая правка периферии круга передвигая сверлильную головку.Рис. 1. Кинематическая схема1.3 Последовательность включения приводов, режимы работы приводовНа станке предусмотрены два режима управления работой - полуавтоматический и ручной.В ручном режиме управления процессом обработки детали осуществляется переключателем ПР и кнопкой 6КУ «подача».В исходном положении переключатель ПР стоит в положении «реверс».Нажимаем кнопку 6КУ «подача», получает питание промежуточное реле 2РП и ставиться своим Н. О. контактом на самопитание. Н. З. контакт «РП в цепи 3РП открывается. Получает питание электромагнит IЭ. Идет подача.Ставим переключатель ПР в положение «стоп».Реле «РП теряет питание, обесточивается электромагнит IЭ. Идет выхаживание. Ставим переключатель ПР в положение «реверс» получает питание реле 3РП.Идет реверс подача. В конце реверса шлифовальной бабки нажимается конечный выключатель 2ВК. Электромагнит 2В обесточивается. Загорается лампа 2ЛС, сигнализирующая об исходном положении шлифовальной бабки. Цикл окончен.Из циклограммы следует, что привод насоса охлаждения М7, привод основной насосной установки гидравлики М4 работают в кратковременном режиме; привод внутреннего шлифования М1, привод шлифовального круга М3 - работают в повторно-кратковременномрежиме.2.СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ2.1 Расчет мощности электродвигателей приводов механизмаДля электродвигателя внутреннего шлифовального круга мощность резания при шлифовании торцом определяется по формуле:Pz= Cp∙Vrз ∙tx∙bz, Cp, r, x, z- коэффициенты и показатели степени, зависящие от материала изделия, твёрдости круга и вида шлифования, выбираются по справочнику [5]. При черновой
обработке и чистовой обработке:Cp= 1,3; r = 0,5; x = 0,5; z = 0,6 [5, с. 11]Vз - окружная скорость детали или скорость движения стола, м/мин;t - глубина шлифования, мм;b - ширина шлифования, мм.Скорость Vз, глубина шлифования t выбираются в зависимости от вида шлифования по справочнику [5]. При черновой обработке: Vз = 10м/мин; t = 0,04мм[5, с. 15]. При чистовой обработке:Vз = 3м/мин; t = 0,01мм; b = 75мм [5, с. 15].Определяем мощность резания при черновой обработке для внутреннего шлифования М1:Pzчерн = 1,3∙100,5∙0,080,5∙750,6 = 0,62 (кВт)Определяем мощность резания при чистовой обработке для внутреннего шлифования М1:Pzчист = 1,31∙30,5∙0,010,5∙750,6 = 0,28 (кВт)Определяем эквивалентную мощность электродвигателя для внутреннего шлифования по формуле:где Tчерн, Tчист - время, затрачиваемое на чистовую и черновую обработки.Исходя из режима работы главного привода – повторно-кратковременного задаёмся временем чистовой и черновой обработок.Tчерн = 5мин, Tчист = 3минРэкв = 0,64 (кВт)Рис. 2. Нагрузочная диаграмма внутреннего шлифованияОпределяем мощность резания при черновой обработке для шлифовального круга М3 по (1):Pzчерн = 1,3∙100,5∙0,040,5∙750,6 = 0,58 (кВт)Определяем мощность резания при чистовой обработке для шлифовального круга М3 по (1):Pzчист