Краткая характеристика цеха обработки корпусных деталей

Введение

В данном дипломном проекте необходимо разработать силовую часть электропривода радиально-сверлильного станка. В процессе проектирования необходимо выбрать способ реализации данного электропривода, рассчитать его рабочие характеристики, произвести тепловой расчет и обеспечить требуемую динамику, разработать схему электрическую принципиальную и т.д.

Основные цели моего проекта:

1) изучить принцип действия и назначение радиально сверлильного станка;

2) сформулировать основные требования к электрооборудованию станка и технические условия на проектировании;

3) выбрать элементы электрооборудования станка;

а) приводной двигатель главного движения вращения шпинделя;

б) выбрать систему управления;

в) выбрать аппараты защиты схемы управления;

г) рассчитать и выбрать силовой преобразователь;

4) на основе релейно-контактной схемы спроектировать цифровой вариант схемы управления электрооборудованием станка;

5) спроектировать рабочее и аварийное освещение цеха обработки корпусных металлов;

Все технические решения должны быть проверены путем построения соответствующих характеристик, проведением анализа полученных в результате расчета данных, рассмотрения возможных вариантов типового электрооборудования, выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.

Общая часть

Краткая характеристика цеха обработки корпусных деталей

Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, гальванический и сварочные участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0, 8 км, а от энергосистемы до ГПП – 16 км.

Низкое напряжение на ГПП – 6-10 кВ. Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.

Рисунок 1-План расположения оборудования цеха обработки корпусных деталей

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3, 6 м. Перечень основного оборудования показан в таблице 1.

№ на плане	Наименование ЭО	Р_эп, кВт	Примечание
1…4	Сварочные аппараты		ПВ = 60 %
5…9	Гальванические ванны
10, 11	Вентиляторы
12, 13	Продольно-фрезерные станки
14, 15	Горизонтально-расточные станки
16, 24, 25	Агрегатно-станочные станки
17, 18	Плоскошлифовальные станки
19…23	Краны-консольные поворотные	5, 5	ПВ = 25 %
	Токарно-шлифовальный станок
27…30	Радиально-сверлильные станки	5, 5
31, 32	Алмазно-расточные станки	5, 5

Таблица 1- Перечень основного оборудования

Гальванические ванны-это емкость для проведения гальванических операций по подготовке деталей или для непосредственного нанесения различных покрытий. В зависимости от раствора, ванны гальванические производятся из полипропилена, поливинилхлорида, нержавеющей стали или других материалов.

Продольно-фрезерные станки- предназначены для черновой, получистовой и чистовой механической обработки плоских и фасонных поверхностей деталей из цветных и черных металлов (корпуса, направляющие, траверсы и т.д.), имеющих крупные габариты.

Горизонтально-расточные станки- предназначены для единичного, мелкосерийного и серийного производства для комплексной механической обработки корпусных деталей.

Агрегатно-станочные станки- позволяют выполнить на одном станке различные виды обработки изделий одновременно несколькими инструментами, что значительно снижает трудоемкость механической обработки деталей.

Плоскошлифовальные станки-предназначены для высокоточной обработки плоских поверхностей различных изделий, а с применением приспособлений для профилирования шлифовального круга и установки деталей – профильных поверхностей, пазов, уступов, а также шлифования торцом круга.

Краны-консольные поворотные- кран, у которого грузозахватный орган подвешен на консоли или тележке, перемещающейся по консоли, закреплённой на колонне или ферме. Положение на консоли определяет максимальный и минимальный вылеты консольного крана

Токарно-шлифовальный станок-выполняет все виды работ в области тонкой и более точной обработки металла.

Алмазно-расточные станки-предназначаются для обработки особо точных отверстий с весьма чистой поверхностью.

Специальная часть

Описание работы релейно-контактной схемы радиально-сверлильного станка

Основные элементы схемы:

E1-СветильникНКС01х100/П20-0, 5

F1-Выключатель АЕ2026-10УЗ

F2-Выключатель АЕ2026-10УЗ

F3, F4-Реле тепловое РТБ-0

F5, F6-Предохранитель ПРС-6-П с плавкой вставкой ПВД-2

K1, K2, K3-Пускатель магнитный ПМЕ-111УЗ

K4, K5-Пускатель магнитный ПМЕ-111УЗ

K6, K7-Реле времени РВП-72-3221-00У4

M1-Электронасос П-25МУХЛ4

M2-Электродвигатель АИР80В4УЗ

M3-Электромеханическая зажимная головка

S1-Кнопка KE-201УЗ

S2-Кнопка KE-181УЗ

S3, S4-Микропереключатель МП1107, исп 1

S5, S6-Микропереключатель МП1105, исп2

S7, S10-Кнопка КЕ-181УЗ

S8, S11-Микропереключатель Д703

S9-Тумблер ТП1-2

S12-Тумблер ТП1-2

T1-Трансформатор ОСМ1-01УЗ

X1-Колодка ШР32П12ЭШ9

X2-Колодка ШР16П2ЭГ5

X3-Колодка ШР20П3Э17

Расчет питающего кабеля

Материалами токоведущих частей проводов и кабелей могут быть алюминий, медь, их сплавы, сталь.

Медь – 1 из лучших проводников электрического тока, поэтому наилучшие технико-экономические показатели можно получить при меньших сечениях, чем при проводах из других материалов. Медь хорошо защищена от химических реагентов.

Алюминий имеет худшую проводимость (в 1, 6 раз меньше) по сравнению с медью. Однако проводимость алюминия всё же высока, что тоже позволяет его использовать в качестве жил проводов или кабелей. Однако алюминий имеет меньшую стоимость, по сравнению с медью.

Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравнивают расчётный максимальный ток I_р и допустимый ток I_доп для проводника принятой марки и условий его прокладки.

При этом должно соблюдаться условие:

I_р≤ I_доп

Выбор кабеля, проложенного до преобразователя частоты.

Определяем расчетный ток кабельной линии для двигателя 1, 5 кВт

линии при U л = 380₁ В

где

По таблице находим сечение токопроводящих жил кабеля

S = 1, 25 мм

I доп.=29 > I р = 25, 3

Определим величины r =12, 61, x = 0, 09

Вычисляем значение sin φ = = 0, 6

Находим напряжение в линии:

Так как эта потеря напряжения > 5%, то по допустимой потере напряжения это сечение не проходит.

Выбираем следующее стандартное сечение S = 6 мм и вновь определяем %.

Это сечение проходит по условию 4, 8%< 5% поэтому из таблицы выбираю четырёх жильный кабель марки АВВГ – 3_Х6+1_Х4.

Выбор кабеля, проложенного после преобразователя частоты.

Определяем расчетный ток кабельной линии для двигателя 15 кВт

линии при U л = 380₁ В

где

По таблице находим сечение токопроводящих жил кабеля

S = 1, 5 мм

I доп.=29 > I р = 25, 3

Определим величины r =12, 61, x = 0, 09

Вычисляем значение sin φ = = 0, 43

Находим напряжение в линии:

Так как эта потеря напряжения > 5%, то по допустимой потере напряжения это сечение не проходит.

Выбираем следующее стандартное сечение S = 6 мм и вновь определяем %.

Это сечение проходит по условию 4, 8%< 5% поэтому из таблицы выбираю четырёх жильный кабель марки АВВГ – 3_Х6+1_Х4.

2.12 Расчет освещения

При расчете электрического освещения определяют количество, тип и
расположение светильников и мощность ламп, обеспечивающих требуемую
нормами общую или местную освещенность рабочих мест. Для этого
должны быть известны размеры освещаемой площади, требуемая нормами
освещенность и характеристика окружающей среды (влажность, пыльность,
наличие химически агрессивных паров, пожароопасность, взрывоопасность). Для расчета освещения используют следующие светотехнические величины: освещенность, выражаемую в люксах (лк), и световой поток, выражаемый в люменах (лм).

Требуемые нормами минимальные освещенности в лк различных
производственных, административных и бытовых помещений и наружных
территорий. При освещении люминесцентными лампами создается эффект некоторой сумеречности, вследствие чего в нормах освещенность от люминесцентных ламп задаётся выше, чем от ламп накаливания. Расчёт электрического освещения может выполняться различными
методами, из которых наиболее простыми являются метод коэффициента
использования светового потока и метод удельной мощности.

Для расчета освещения применяю метод использования коэффициента светового потока.

Таблица 9 – данные для расчёта освещения

Длина - А, м;	Ширина пролета - В, м;	Высота цеха - h, м;	Напряжение системы освещения. В;	Коэффициент отражения;	Минимальная освещенность, лк;
				Рпот 70 рст = 50 Рпол = 10	Ераб ^: 75 Еаб -37, 5

Определяем индекс помещения

где S_u - площадь цеха, м,

А - длина цеха, м,

В - ширина цеха, м,

При i =0, 9 и р_пот=70, р_ст=50, р_пол =10 имеем К_и= 59% (выбирать из таблицы).

Определяем среднюю фактическую освещённость

где п - количество светильников, шт.,

К_u - коэффициент использования, для расчета принимаем

К_u=0, 59

Ф_л - световой поток лампы,

Кз — коэффициент запаса, для расчета принимаем К₃ = 1, 5,

Определяем количество светильников на участке, принимаем 48 светильника.

Определяем общую установленную мощность рабочего освещения

где Р_л - мощность одной лампы ABT-RT/250W/80-300, для расчета, Вт. Р_л =250 Вт.

Для аварийного освещения выбираем светодиодный светильник с лампой АВТ-RT 80 Вт; Ф=6000лк; Принимаем: Е_ЛВ =37, 5 лк;

Определяем количество светильников для аварийного освещения

Определяем среднюю фактическую освещенность

Условие выбора сечения кабелей имеет вид

где I_Р - расчётный ток. А, 1_нд –допустимая длительная токовая нагрузка на кабель

Расчётная нагрузка внутреннего освещения здания Р_р определяется по установленной мощности освещения Р_у и коэффициенту спроса К_с

Р_р = Р_у К_с;

Установленная мощность Р_у определяется суммированием мощности ламп всех стационарных светильников, при этом для учёта потерь умножаем на 1, 1

Ру = n Р_л 1.1;

где n - количество ламп, шт.„

Рл - номинальная мощность лампы, Вт.

Для расчета принимаем К_с =0, 95.

Определяем установленную мощность

Ру =55 250 1, 1=15125Вт;

Определяем расчетную нагрузку внутреннего освещения участка

Р_р = 15125 0, 95=14368, 75Вт;

Определяем реактивную мощность рабочего освещения

Qp = Р_Р tgcp;

где tgcp = 0, 48;

Qp = 14368, 75 0, 48=6897ВАр;

Определяем полную мощность рабочего освещения

Определяем расчетный ток для выбора кабеля

Принимаем четырёхжильный кабель АВВГ 4x95 мм ; с I =170А.

Выбор кабеля, питающего щиток аварийного освещения

Определяем установленную мощность

Ру = 60 Р_л;

Ру = 60 80=4800Вт;

Определяем расчётную нагрузку

Р_р = Р_у К_с;

Р_р = 4800 0, 95=4560Вт;

Определяем расчётный ток для выбора кабеля

где сos=1;

Принимаем четырёхжильный кабель АВВГ 4x2, 5 мм ; с I =19А.

Таблица 10- Параметры кабелей для щитков освещения

Освещение	Рр^ Вт	Q_P, ВАр	S_p, ВА	Iр’ А	Марка кабеля	1н.д.
основное	14368, 75			72, 5	АВВГ (4 х 95)
аварийное		-		6, 9	АВВГ (4 х 2, 5)
всего	19168, 7		15938, 3	79, 4	-

Определяем расчётную мощность наиболее загруженной фазы в одном ряду

где Рд - мощность одной лампы, Вт,

n - количество светильников на фазе, шт.,

К_с - коэффициент использования, для расчета принимаем К_с- 1, 1;

Определяем расчётный ток для наиболее загруженной фазы

где Uф- фазное напряжение, В. Uф- 220. Для расчета принимаем cosф = 0, 9,

Выбираем распределительный щиток серии ОЩВ-6 IP31

Выбор аппаратов аварийного освещения

Светильники аварийного освещения расположены в 1 ряд по 2 светильника в ряду. Определяем расчётную мощность наиболее загруженной фазы в одном ряду

где Рл - мощность одной лампы, Вт, n - количество светильников на фазе, шт.,

К_с - коэффициент использования. Для расчета принимаем К_с 1, 1,

Определяем расчётный ток для наиболее загруженной фазы

где cosф=1;

Выбираем распределительный щиток серии ОЩВ-6 IP31

Таблица 11 - Осветительные шинопроводы и групповые щитки


Помещение (вид освещения)	Групповой щиток
Тип	I ном, А
Основное(рабочее)	ОЩВ-6 IP31
Основное (аварийное)	ОЩВ-6 IP31

Организация производства

Экономика производства

Структура ремонтного цикла

Группу режима работы оборудования определяют по условиям, в которых это оборудование работает. Сведения о структуре ремонтного цикла каждого вида оборудования, входящего в систему ЭП механизма определены ТоиР. Продолжительность межремонтных периодов определены Все найденные данные заносят в таблицу 14, 15

Таблица 18 - Структура ремонтного цикла (Вариант 1)

Наименование оборудования	Количество, шт	Группа режима работы	Структура ремонтного цикла	Продолжительность межремонтных периодов
Текущий, мес	Средний, год	Ремонтного цикла, год

Двигатель 1PP7090-2TA 1, 5 кВт			К-11Т-С11Т-К
Автоматический выключатель АЕ2026-10УЗ 1А			С-3Т-С
Электронасос Х14-22М			С-3Т-С
Кабель ВВГ 34+12, 5			К-9Т-К

Продолжение таблицы 18


Кабель ВВГ 34+16			К-9Т-К
Трансформатор ОСМ1-01УЗ			С-3Т-С
Предохранитель ПРС-6-П			-
Тумблер ТП1-2
Микропереключатель МП1107			С-11Т-С
Микропереключатель МП1105			С-11Т-С
Кнопка КЕ-181УЗ
Кнопка КЕ-201УЗ
Светильник НКС01х100/П20-0, 5

Таблица 19 - Структура ремонтного цикла (Вариант 2)

Наименование оборудования	Количество, шт	Группа режима работы	Структура ремонтного цикла	Продолжительность межремонтных периодов
Текущий, мес	Средний, год	Ремонтного цикла, год

Двигатель 1PP7090-2TA 1, 5 кВт			К-11Т-С11Т-К

Продолжение таблицы 19

Автоматический выключатель АЕ2026-10УЗ 1А			С-3Т-С
Электронасос Х14-22М			С-3Т-С
Кабель ВВГ 34+12, 5			К-9Т-К
Кабель ВВГ 34+16			К-9Т-К
Трансформатор ОСМ1-01УЗ			С-3Т-С
Предохранитель ПРС-6-П			-
Тумблер ТП1-2
Микропереключатель МП1107			С-11Т-С
Микропереключатель МП1105			С-11Т-С
Частотный преобразователь Веспер Е3-8100-007Н			08-01-101-1
Кнопка КЕ-181УЗ
Кнопка КЕ-201УЗ
Пускатель магнитный ПМЕ-111У3			С-3Т-С
Светильник НКС01х100/П20-0, 5

2.3.3 График планово-предупредительных ремонтов

График планово-предупредительного ремонта оборудования удобно представить в виде таблицы 9 и 10. Распределение текущих, средних и капитальных ремонтов в течении года осуществляется с использованием данных таблиц 5 и 6, определяющих продолжительность межремонтных периодов и общую трудоемкость ремонта по каждому виду оборудования с учетом количества единиц оборудования. Допускается перемещать сроки ремонта оборудования.

Таблица 120 – График ППР на 2015 год (1 вариант)

Наименование оборудования

Кол-во

2015 год

Двигатель 1PP7090-2TA 1, 5 кВт

T/3, 8

Автоматический выключатель АЕ2026-10УЗ 1А

T/0, 5

Электронасос Х14-22М

T/0, 5

Кабель ВВГ 3*4+1*2, 5

T/ 0, 009

Продолжение таблицы 21

Наименование оборудования

Кол-во

2015 год

Кабель ВВГ 3*4+1*6

T/ 0, 009

Трансформатор ОСМ1-01УЗ

T/0, 3

Предохранитель ПРС-6-П

T/3, 8

Тумблер ТП1-2

T/0, 3

Микропереключатель МП1107

T/0, 3

Продолжение таблицы 21

Микропереключатель МП1105

T/0, 5

Пускатель магнитный ПМЕ-111У3

T/0, 3

Кнопка КЕ-201УЗ

Светильник НКС01х100/П20-0, 5

Таблица 22 – График ППР на 2015 год (2 вариант)

Наименование оборудования

Кол-во

2015 год

Двигатель 1PP7090-2TA 1, 5 кВт

T/3, 8

Автоматический выключатель АЕ2026-10УЗ 1А

T/0, 5

Электронасос Х14-22М

T/0, 5

Кабель ВВГ 3*4+1*2, 5

T/ 0, 009

Кабель ВВГ 3*4+1*6

T/ 0, 009

Трансформатор ОСМ1-01УЗ

T/0, 3

Предохранитель ПРС-6-П

T/0

Тумблер ТП1-2

T/0, 3

Микропереключатель МП1107

T/0, 3

Продолжение таблицы 22

Микропереключатель МП1105

T/0, 5

ЧП Веспер Е3-8100-007Н

T/2

Кнопка КЕ-201УЗ

T/0, 3

Кнопка КЕ-181УЗ

T/0, 3

Светильник НКС01х100/П20-0, 5

T/0, 3

Введение

Основные цели моего проекта:

1) изучить принцип действия и назначение радиально сверлильного станка;

3) выбрать элементы электрооборудования станка;

а) приводной двигатель главного движения вращения шпинделя;

б) выбрать систему управления;

в) выбрать аппараты защиты схемы управления;

г) рассчитать и выбрать силовой преобразователь;

5) спроектировать рабочее и аварийное освещение цеха обработки корпусных металлов;

Общая часть

Краткая характеристика цеха обработки корпусных деталей

Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП – 0, 8 км, а от энергосистемы до ГПП – 16 км.

Рисунок 1-План расположения оборудования цеха обработки корпусных деталей

№ на плане	Наименование ЭО	Р_эп, кВт	Примечание
1…4	Сварочные аппараты		ПВ = 60 %
5…9	Гальванические ванны
10, 11	Вентиляторы
12, 13	Продольно-фрезерные станки
14, 15	Горизонтально-расточные станки
16, 24, 25	Агрегатно-станочные станки
17, 18	Плоскошлифовальные станки
19…23	Краны-консольные поворотные	5, 5	ПВ = 25 %
	Токарно-шлифовальный станок
27…30	Радиально-сверлильные станки	5, 5
31, 32	Алмазно-расточные станки	5, 5

Таблица 1- Перечень основного оборудования

Токарно-шлифовальный станок-выполняет все виды работ в области тонкой и более точной обработки металла.

12 3 4 Следующая ⇒