Анализ технологичности конструкции двигателя постоянного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Служебное назначение и описание конструкции двигателя

2. Качественная и количественная оценка технологичности конструкции

3. Схема сборки устройства

4. Испытание электрических машин

5. Составление маршрутной технологии производства двигателя постоянного тока; выбор оборудования и оснастки

6. Нормирование сборочных работ

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Двигатели постоянного тока используются в прецизионных приводах, требующих плавного регулирования частоты вращения в широком диапазоне. Свойства двигателя постоянного тока, так же как и генераторов, определяются способом возбуждения и схемой включения обмоток возбуждения. По способу возбуждения можно разделить двигатели постоянного тока на двигатели с электромагнитным и магнитоэлектрическим возбуждением.

Двигатели с электромагнитным возбуждением подразделяются на двигатели с параллельным, последовательным, смешанным и независимым возбуждением. Электрические машины постоянного тока обратимы, то есть, возможна их работа в качестве двигателей или генераторов. Например, если в системе управления с использованием генератора в обратной связи отсоединить генератор от первичного двигателя и подвести напряжение к обмоткам якоря и возбуждения, то якорь начнет вращаться и машина будет работать как двигатель постоянного тока, преобразуя электрическую энергию в механическую. Двигатели независимого возбуждения наиболее полно удовлетворяют основным требованиям к исполнительным двигателям самоторможение двигателя при снятии сигнала управления, широкий диапазон регулирования частоты вращения, линейность механических и регулировочных характеристик, устойчивость работы во всем диапазоне вращения, малая мощность управления, высокое быстродействие, малые габариты и масса. Однако двигатели постоянного тока имеют существенные недостатки, накладывающие ограничение на область их применения малый срок службы щеточного устройства из-за наличия скользящего контакта между щетками и коллектором, скользящий контакт является источником радиопомех.



1. Служебное назначение и описание конструкции двигателя

Двигатели постоянного тока находят широкое применение в промышленных, транспортных и других установках, где требуется широкое и плавное регулирование скорости вращения (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, электрическая тяга на транспорте и т. д.). В настоящее время промышленность изготавливает электрические машины постоянного тока, предназначенные для работы в различных условиях. Поэтому отдельные узлы машины могут иметь разную конструкцию, но общая конструктивная схема этих машин одинакова.

Машина постоянного тока состоит из неподвижной части - статора, вращающейся части - ротора, разделенная воздушным зазором.

Кроме вышеупомянутых основных деталей конструкции электродвигателя постоянного тока, существуют также и вспомогательные детали, такие как:

- хомут;

- полюса;

- обмотка возбуждения;

- обмотка якоря;

- коллектор;

- щётки.

В совокупности все эти детали составляют цельную конструкцию электродвигателя постоянного тока. А теперь давайте более подробно рассмотрим основные детали электродвигателя.

Ярмо электродвигателя постоянного тока, которое изготавливают в основном из чугуна или стали, является неотъемлемой частью статора или статической частью электродвигателя. Его основная функция состоит в формировании специального защитного покрытия для более утончённых внутренних деталей двигателя, а также обеспечение поддержки для обмотки якоря. Кроме того, ярмо служит защитным покрытием для магнитных полюсов и обмотки возбуждения ДПТ, обеспечивая тем самым поддержку для всей системы возбуждения.

Магнитные полюса электродвигателя постоянного тока - это корпусные детали, которые крепятся болтами к внутренней стенке статора. Конструкция магнитных полюсов содержит в своей основе только две детали, а именно - сердечник полюса и полюсный наконечник, которые состыкованы друг к другу под влиянием гидравлического давления и прикреплённые к статору. Несмотря на это, эти две части предназначены для разных целей. Полюсный сердечник, например, имеет маленькую площадь поперечного сечения и используется, чтобы удерживать полюсный наконечник на ярмо, тогда как полюсный наконечник, имея относительно большую площадь поперечного сечения, используется для распространения магнитного потока созданного над воздушным зазором между статором и ротором, чтобы уменьшить потерю магнитного сопротивления.

Кроме того, полюсный наконечник имеет множество канавок для обмоток возбуждения, которые и создают магнитный поток возбуждения. Полюса набираются из листов стали, толщина не должна превышать один миллиметр. Это делается для уменьшения потерь, возникающих из-за того, что магнитное поле пульсирует в воздушных зазорах. Все листы спрессованы и наглухо скреплены специальными заклепками. В полюсах есть сердечник. Также различают наконечник полюса. На сам сердечник надевается обмотка возбуждения. Именно по ней и проходит ток, который создает, в свою очередь, магнитный поток. На металлический каркас, который обклеен электрокартоном, наматывают обмотку возбуждения. Катушку разделяют на несколько частей (для лучшего охлаждения), между которыми находятся вентиляционные каналы. Между главными полюсами установлены добавочные. Они необходимы для того, чтобы улучшить коммутацию. Обмотки добавочных полюсов последовательно включены в цепь якоря, именно поэтому проводники в обмотках обычно имеют довольно большое поперечное сечение.

Обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока выполнены вместе с катушками возбуждения (медный провод) навитыми на канавки полюсных наконечников таким образом, что когда ток возбуждения проходит сквозь обмотку, у смежных полюсов возникает противоположная полярность. По существу, обмотки возбуждения выступают в роли некоего электромагнита, способного создать поток возбуждения, внутри которого вращался бы ротор электродвигателя, а потом легко и эффективно его остановить.

Обмотка якоря электродвигателя постоянного тока прикреплена к ротору или вращающейся части механизма, и, как результат, попадает под действие изменяющегося магнитного поля на пути его вращения, что напрямую приводит к потерям на намагничивание. По этой причине ротор делают из нескольких низко-гистерезисных пластин электротехнической стали, чтобы снизить магнитные потери, типа потери на гистерезис и потери на вихревые токи соответственно. Ламинированные стальные пластины состыковывают друг к другу, чтобы тело якоря получило цилиндрическую структуру. Тело якоря состоит из канавок (пазов), сделанных из того же материала, что и сердечник, к которому закреплены обмотки якоря и несколько равномерно распределённых по периферии якоря витков медного провода. Пазы канавок имеют пористые клинообразные спаи, чтобы в последствие источаемой во время вращения ротора большой центробежной силы, а также при наличии тока питания и магнитного возбуждения, предотвратить загибания проводника.

Существует два типа конструкции обмотки якоря электродвигателя постоянного тока:

- петлевая обмотка (у данном случае количество параллельных путей тока между переходниками (А) равно количеству полюсов (Р), то есть А = Р.

- волновая обмотка (у данном случае количество параллельных путей тока между переходниками (А) всегда равно 2, независимо от количества полюсов, то есть конструкции машины выполнены соответствующим образом).

Якорь такой машины состоит из сердечника, вала, обмотки и коллектора. Сердечник набирается из листов стали. Для вентиляции в сердечниках выполняют отверстия, необходимые для улучшения прохождения потоков воздуха вдоль центрального вала. В таком устройстве, как двигатель постоянного тока, обмотка якоря обычно изготавливается из круглых или прямоугольных медных проводов. Их укладывают в специальные пазы и тщательно изолируют. Чаще всего обмотка двухслойная.

Коллектор электродвигателя постоянного тока - это цилиндрическая структура из состыкованных между собой, но изолированных слюдой, медных сегментов. Если речь идет об ДПТ, то коллектор здесь используется в основном как средство коммутирования или передачи через щётки электродвигателя тока питания от сети на смонтированные во вращающейся структуре обмотки якоря.

Щётки электродвигателя постоянного тока изготавливают из углеродных или графитных структур, создавая над вращающимся коллектором скользящий контакт или ползунок. Щётки используют для передачи электрического тока от внешнего контура на вращающуюся форму коллектора, где дальше он поступает на обмотки якоря. Коллектор и щётки электродвигателя используют, в общем, для передачи электрической энергии от статического электрического контура на область с механическим вращением, или просто ротор.

Двигатель постоянного тока - это составляющая часть электрической машины. Как известно, двигатель легко сделать генератором. Разница между ними в том, что генератор преобразовывает механическую энергию в электрическую, а двигатель совершает противоположное действие по преобразованию электроэнергии в механическую.



2. Качественная и количественная оценка технологичности конструкции

Понятие обеспечения технологичности конструкции изделия охватывает подготовку производства, предусматривающего взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия. Сведения об уровне технологичности конструкции используются в процессе оптимизации конструктивных решений на стадии разработки конструкторской документации, при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации.

Обеспечение технологичности конструкции изделия наряду с отработкой самой конструкции включает ее количественную оценку. Этот показатель рассчитывается с помощью базовых (исходных) данных. К числу основных показателей, характеризующих технологичность конструкции изделий, можно отнести трудоемкость изготовления изделия, его удельную материалоемкость, технологическую себестоимость, трудоемкость, стоимость и продолжительность технического обслуживания, степень унификации конструкции. При оценке технологичности конструкции следует пользоваться минимальным, недостаточным количеством показателей. Точность количественной оценки технологичности конструкции изделий, а также перечень показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия и степени отработки его конструкции и типа производства. При проведении отработки конструкции изделия на технологичность следует иметь в виду, что в этом случае играет роль вид изделия, степень его новизны и сложности, условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, перспективность и объем его выпуска. Испытание конструкции изделия на технологичность должно обеспечить решение следующих основных задач:

* снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия;

* снижение трудоемкости и стоимости технического обслуживания изделия;

* снижение важнейших составляющих общей материалоемкости изделия - расхода металла и топливно-энергетических ресурсов при изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя и ремонте.

Работы по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа сопровождаются повышением серийности изделия посредством стандартизации и унификации, ограничения номенклатуры составных частей конструктивных элементов и используемых материалов, применения высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, использования стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации производственных процессов. Снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта предполагает использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на проведение подготовки к использованию изделия, а также облегчающих и упрощающих условия технического обслуживания, ремонта и транспортировки. В свою очередь комплекс работ по снижению материалоемкости изделия включает:

* применение рациональных сортаментов и марок материалов, рациональных способов получения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей;

* разработку и применение прогрессивных конструктивных решений, позволяющих повысить ресурс изделия и использовать малоотходные и безотходные технологические процессы;

* разработку рациональной компоновки изделия, обеспечивающей сокращение расхода материала.

В ходе выполнения технологической подготовки производства различают два вида технологичности конструкции изделия - производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также длительности производственного цикла. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определение степени различия технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет ее целесообразность.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции. Понятие технологичности двигателя охватывает достижение оптимальных затрат материалов, труда и средств на его изготовление и эксплуатацию при обеспечении стабильного качества. Технологичность должна обеспечиваться на всех этапах проектирования. Количественная оценка технологичности двигателя производится сравнением его показателей с базовыми показателями однотипных изделий. Значения базовых показателей принимаются по наиболее близким аналогам с учетом совершенствования конструкции и технологии производства проектируемой машины. В машиностроении ГОСТ 14201 - 73 устанавливает для различных изделий 22 показателя технологичности.

При проектировании технологического процесса сборки вместе с качественной проводится количественная оценка технологичности конструкции, которая включает в себя расчет и сопоставление численных значений показателей технологичности. В соответствии с ГОСТ 14.203 рассчитывают следующие показатели технологичности:

коэффициент сборности Ксб = Е/ (Е + Д)= 12/12+13=0,48

где Е - число сборочных единиц в изделии; Д - число деталей в изделии, не вошедшие в сборочные единицы;

Коэффициент применяемости унифицированных сборочных единиц Ку = Еу/Е=15/12=1,25.

где Еу - число унифицированных сборочных единиц в изделии (подшипники, муфты, переключатели и т. д.);

коэффициент применяемости унифицированных деталей (кроме крепежа) Куд = Ду/Д=5/13=0,38

где Ду - число унифицированных деталей (оси, пробки, рукоятки, скобы, петли и т.д.);

коэффициент повторяемости составных частей изделия Кповт = 1 - Q/(E + Д)=1-15/12+13=0,4



где Q число различных наименований составных частей в спецификации (сб + дет); Е + Д - общее число составных частей в изделии (сборочных единиц и деталей);

коэффициент применяемости стандартных изделий:

Кст = Дст/Д=9/13=0,69

где Дст - число стандартных деталей;

коэффициент повторяемости материалов в изделии:

Кмат = 1 - Qм/Д=1-6/13=0,53

где Qм - число различных марок материалов, применяемых при изготовлении изделия.

Электродвигатели постоянного тока общепромышленные с нормальными регулировочными свойствами. Двигатели постоянного тока 4П с высотами осей вращения 80,100,112мм предназначены для регулируемых электроприводов, питаемых как от полупроводниковых преобразователей, так и от иных источников питания (генераторов, аккумуляторных батарей). Двигатели рассчитаны на эксплуатацию при высоте над уровнем моря до 1000 метров, температуре окружающей среды от +1 до +40 °С, относительной влажности окружающего воздуха 80% при температуре +20 °С. Двигатели выпускаются в общепромышленном и экспортном исполнении. Технические данные электродвигателей постоянного тока серии 4ПНМ 112. Электродвигатели постоянного тока серии 4ПНМ112 изготавливаются для поставок внутри страны и на экспорт и соответствуют требованиям ГОСТ 183-74 и техническим условиям ТУ16-88 ИНЦЯ527.214-003ТУ, ТУ16-88 ИЖВЕ 527.000.004Т и ТУ16-527.317-85 (ИЖДЦ 527.412.007ТУ). Основные технические данные электродвигателей постоянного тока приведены в таблице 1.

Номинальный режим работы машин - продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74. Электродвигатели постоянного тока допускают работу в режимах S2 - S8 по ГОСТ 183-74, при этом среднеквадратичный ток якоря за цикл не должен превышать номинальный. Электродвигатели постоянного тока без повреждений и остаточных деформаций выдерживают в нагретом состоянии рабочую нагрузку по току 60 с, при основной частоте вращения 1,6 (в долях номинального). При этом среднеквадратичный ток не должен превышать номинальный. Регулирование частоты вращения электродвигателей от нуля до основной производится изменением подводимого напряжения, а от основной до максимальной - током возбуждения. Электродвигатели допускают регулирование частоты вращения от основной до максимальной, указанной в таблице 1, при номинальном напряжении якоря длительностью не более 5 мин с током якоря не более 0,8 Iн в соответствии с таблицей 2.

Устойчивость работы электродвигателей с независимым возбуждением, а также исключение появления на обмотке возбуждения напряжений более 600 В обеспечивается схемой управления электродвигателями.

Направление вращения электродвигателей с независимым возбуждением - реверсивное.

Степень искрения на коллекторе электродвигателя под сбегающим краем щетки при номинальной нагрузке в диапазоне рабочих частот вращения и коэффициенте пульсации тока не более 15% не превышает 1 1/2 по ГОСТ 183-74. Степень искрения при перегрузках и в переходных режимах не оговаривается, коллектор и щетки при этом должны быть в состоянии, пригодном для эксплуатации.

Средний уровень звука электродвигателей постоянного тока при номинальной частоте вращения соответствует классу 2 по ГОСТ 16372-84. Уровень вибрации электродвигателя по ГОСТ 16921-83 категории R и N. Вероятность безотказной работы электродвигателей постоянного тока серии 4ПНМ - 112 - 4ПНМ -180 - 0,93 за период работы 4000ч. Таблица 1 Параметры электродвигателей постоянного тока серии 4ПНМ 112 - 4ПНМ 180. Коробка выводов с исполнением закрытого типа, имеющая степень защиты IP54. Изготовление коробки выводов происходит с выводами, которые закреплены на клеммной колодке с одним либо двумя штуцерами. Допускается подключение гибкого рукава из металла, алюминиевого или медного кабеля с оболочкой из пластмассы либо резины.

3. Схема сборки устройства

Сборку машин постоянного тока начинают со сборки индуктора. Сборка индуктора заключается в установке и креплении в корпусе главных и добавочных полюсов с катушками, соединении катушек по электрической схеме, изолировке между-катушечных соединений и проверке правильности соединений. До установки в корпус на сердечники главных и добавочных полюсов помещают катушки. Для предохранения от истирания изоляции катушек о сердечник между сердечником и катушкой устанавливают изоляцию, а в ряде конструкций металлические фланцы. Корпус располагают вертикально. Установка сердечников полюсов с катушками небольшой массы не представляет особых затруднений. Левой рукой сборщик поддерживает в корпусе сердечник, а правой вставляет в отверстие корпуса болты и ввертывает их в сердечник полюса. Тяжелые полюса при установке поддерживают с помощью местных подъемников или мостового крана.

Болты затягивают тарированными болтовертами. После установки полюсов расстояние между ними проверяют контрольными штихмассами. Катушки главных и дополнительных полюсов соединяют между собой и выводными кабелями согласно электрической схеме, соединяя наконечники болтами с шайбой и гайками. Междукатушечные соединения и соединения катушек с выводами изолируют несколькими слоями стеклолакоткани и стеклянной ленты. Изоляция выводных кабелей в местах входа и выхода из корпуса машины предохраняют резиновыми втулками, которые устанавливают в корпус. На корпус устанавливают и крепят вводное устройство. В собранном индукторе обмотку возбуждения подключают к источнику постоянного тока и проверяют полярность полюсов компасом. Затем собирают подшипниковый щит, устанавливаемый со стороны коллектора, с комплектом щеткодержателей и щеток. Если щеткодержатели закреплены на отдельных пальцах, то их положение определяется отверстиями под пальцы, которые сверлят в щите по кондуктору. В этом случае щеткодержатели помещают на пальцы, а пальцы крепят в щите гайками. Если щеткодержатели закреплены на кольцевой поворотной траверсе, то их положение определяется отверстиями под пальцы в траверсе, которые сверлятся также по кондуктору. В этом случае щеткодержатели устанавливают на пальцы, а пальцы крепят к траверсе гайками. Для более точной установки щеткодержателей сборку производят в специальных приспособлениях.

После крепления щеткодержателей в них устанавливают щетки, крепление выводов щеток к щеткодержателям и сборку схемы щеток выполняют согласно чертежу. Траверсу помещают на щит и крепят болтом. При сборке щеткодержателей особо важным является обеспечение возможно более высокой точности угла между ними. Это необходимо, потому что в собранной машине при установке щеток в нейтраль щетки будут сдвигаться по коллектору либо поворотом щита, либо поворотом траверсы, в обоих случаях щетки будут поворачиваться все вместе.

На якорь напрессовывают вентилятор, надевают внутренние крышки подшипников и напрессовывают подшипники. Затем якорь балансируют. После сборки индуктора, щита и якоря производят сборку машины. Якорь заводят в индуктор с помощью приспособления, и опускают на полюса. Затем надевают с обеих сторон подшипниковые щиты, наживляют болты и, заворачивая их, обеспечивают смыкание замков щита и корпуса. При этом для облегчения смыкания замков можно слегка приподнимать щит. В крышках подшипников на 1/3 заполняют смазкой камеру под смазку, устанавливают крышки на место и заворачивают болты. На коллектор опускают щетки, выставляют их на коллекторе в аксиальном направлении и регулируют нажатие пружин. После установки щеток производят их предварительную притирку по радиусу коллектора. Для этого щетки поднимают и обертывают коллектор шкуркой, имеющей мелкое зерно. На шкурку опускают щетки и делают несколько поворотов якоря вручную. При этом на контактной поверхности щеток образуется радиус, близкий к радиусу коллектора. Окончательная притирка щеток производится в собранной машине на операции обкатки. Затем собирают коробку контактных зажимов, выводят в нее все необходимые кабели от индуктора и якоря. На этом в основном сборка машины заканчивается. Для того чтобы болты не отворачивались, под головки устанавливают разжимные шайбы. Посадочные поверхности щитов и крышек перед сборкой покрывают суриком. После испытания машины и окончательной установки суппорта подтягивают до отказа болт крепления суппорта, а на выступающей фаске щита и суппорте делают риски и заполняют их красной эмалью.

4. Испытание электрических машин

Приемосдаточным испытаниям следует подвергать каждую электрическую машину по следующей программе: измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками; измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в практически холодном состоянии; испытание изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками на электрическую прочность; испытание междувитковой изоляции обмоток на электрическую прочность. Кроме того, для каждой машины постоянного тока следует; определить ток возбуждения генератора или частоты вращения двигателя при холостом ходе; проверить номинальные данные машины; проверить коммутацию при номинальной нагрузке и кратковременной нагрузке по току. Машины постоянного тока следует испытать при повышенной частоте вращения.

Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками. Измерение сопротивления изоляции обмоток производят в практически холодном состоянии машины, в нагретом состоянии (при температуре обмоток, близкой к температуре режима работы) и до и после испытания изоляции обмоток на электрическую прочность. Для измерения сопротивления изоляции используют мегаомметры на 500 В для электрических машин с номинальным напряжением до 500 В включительно и мегаомметры на 1000 В для электрических машин с номинальным напряжением свыше 500 В. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками выполняют поочередно для каждой независимой электрической цепи при соединении всех остальных цепей с корпусом машины.

Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе в практически холодном состоянии. Обмотки рассчитывают в практически холодном состоянии, если их температура отличается от температуры окружающей среды не более чем на ±3 "С. Измерение может производиться одним из следующих способов: вольтметра и амперметра; одинарного или двойного моста; омметра логометрической системы. При измерении сопротивлений меньших 1 Ом применение одинарного моста не допускается. Во избежание нагрева обмоток измерительный ток должен быть не более 15--20 % номинального тока данной обмотки, а длительность его протекания -- не более 1 мин. Приборы следует подбирать так, чтобы класс точности был не ниже 0,5, а измеряемые значения находились в пределах 26--95 % шкалы.

5. Составление маршрутной технологии производства двигателя постоянного тока; выбор оборудования и оснастки

Сборка - заключительный технологический процесс. От правильности выбранного технологического процесса и качественного выполнения всех операций зависят надежность и долговечность электрических машин, а также их энергетические показатели. В качестве организационной формы сборки применяем стационарную форму сборки. Сборочные единицы ротор и статор собирают параллельно, после чего поставляют на рабочее место, где происходит непосредственная сборка самого двигателя. Рабочим местом для сборки служит верстак. Собранный двигатель испытывают, окрашивают эмалью, консервируют и упаковывают.

ТП содержит следующие операции:

Сборка индуктора. Сборка производится на верстаке.

Установка щита подшипникового переднего. Затяжка болтов производится гайковертом ИЭ-3113.

Установка щита подшипникового заднего. Затяжка болтов производится гайковертом ИЭ-3113.

Установка подшипников производится вручную с помощью молотка и оправки.

Установка сальника наружного заднего. Затяжка винтов производится винтовертом ИЭ - 3603.

Установка вентилятора. Затяжка гайки производится гайковертом ИЭ - 3113.

Установка кожуха. Затяжка винтов производится гайковертом ИЭ - 3113.

Установка сальника наружного переднего. Затяжка винтов производится винтовертом ИЭ - 3603.

Установка коробки выводов. Затяжка винтов производится винтовертом ИЭ - 3603.

Испытания проводятся на испытательном стенде.

Установка колпака Затяжка винтов производится винтовертом ИЭ - 3603.

Консервация и упаковка. Затяжка винтов на фирменной табличке производится винтовертом ИЭ - 3603, упаковка производится вручную.

Транспортировка готового изделия до склада производится на каре.

Размерный анализ конструкции ДПТ.

Метод полной взаимозаменяемости обеспечивает достижение требуемой точности замыкающего звена размерной цепи путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. При этом любая деталь, изготовленная по принципу полной взаимозаменяемости, может быть использована при сборке без всяких подгонки или подбора при сохранении требуемых эксплуатационных свойств изделия. При работе по принципу полной взаимозаменяемости производится расчет размерных цепей на максимум и минимум, учитывающий только предельные отклонения звеньев и самые неблагоприятные их сочетания. Расчет на максимум и минимум начинается с построения размерной цепи (рисунок 2), определяющей размерные связи рассматриваемого сборочного соединения или торцовых поверхностей.

Замыкающим (исходным) звеном данного устройства является воздушный зазор Х1 между подшипниковым щитом и пружинным кольцом. На что влияет. При проектировании было заложено, что величина воздушного зазора равна Х1 = 5 ± 0,2 мм.



Рис. 1

Уравнение размерной цепи для замыкающего звена будет выглядеть следующим образом:

где - замыкающее звено;

- увеличивающее звенья;

- уменьшающее звенья.

Подставим полученные размеры в уравнение в номиналах и проверим правильность измерений. .

Определим средний размер составляющего звена с учётом, что m=3 число увеличивающих звеньев, n=4 число уменьшающих звеньев, q=2 число звеньев, для которых известны допуски. Определим среднюю величину размера составляющих звеньев:

Определим средний допуск составляющего звена с учётом, что поле допуска замыкающего звена Т1 = 0,2 - (-0,2) = 0,4 мм:



По среднему размеру Ас и среднему допуску Тс определим, что точность нестандартных составляющих звеньев соответствует примерно 9, 10 квалитету. Проверим по формуле поле допуска замыкающего звена при наличии предварительно принятых допусков:

Полученное поле допуска превышает величину установленного допуска Т₁=0,9 мм так как условие расчета не выполняется - выбираем регулирующее звено, размер которого должен быть выполнен точнее 10 квалитета, принятого для всех остальных звеньев. В качестве регулирующего звена избираем размер А1 = 390 мм, выполнение которого и измерение не вызывает затруднений, а абсолютная величина допуска у этого размера больше, чем у других размеров, и может быть уменьшена, не вызывая дополнительных существенных затрат. Допуск регулирующего звена А6 определим по формуле:

Звено А6 является увеличивающим, поэтому координата середины поля допуска определяется для него по формуле:



Предельные отклонения регулирующего звена А6 определим по известным формулам:

Размер регулирующего звена .

Проверим полученные результаты. Определим максимальное и минимальное значение замыкающего звена, используя полученные допуски увеличивающих и уменьшающих звеньев:

Расчет выполнен верно.

6. Нормирование сборочных работ

Технически обоснованной нормой времени является регламентированное время выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства. Нормой штучного времени называют отношение времени выполнения технологической операции к числу деталей (изделий), одновременно собираемых на одном рабочем месте.

При использовании аналитически-расчётного метода технически обоснованную норму времени устанавливают на каждую сборочную операцию. Для неавтоматизированного производства штучное время рассчитывается по формуле:



где - основное (технологическое) время;

- вспомогательное время;

- время организационного обслуживания рабочего места;

- время перерывов для удовлетворения естественных надобностей и отдыха рабочего.

Так как элементы основного и вспомогательного времени тесно связаны между собой, при сборке нормируют и оперативное время.

, ,

При сборке изделий партиями в серийном производстве вместо штучного времени определяют штучно-калькуляционное .

где - подготовительно заключительное время, п - число изделий в партии.

n - число изделий в партии: ;

где N - программа выпуска, шт.;

К_бр - коэффициент брака (К_бр = 1.03).



Таблица 2

Наименование операции	То, сек	Тв, сек	Топ,сек	Тоб, сек	Тп, сек	Тшт, сек	Тпз, сек	Тшт.к, Мин
Сборка индуктора	300	150	450	22,5	13,5	487	18	1
Установка щита подшипникового переднего	40	20	60	3	1,8	65	2,4	0,3
Установка щита подшипникового заднего.	40	20	60	3	1,8	65	2,4	0,1
Установка подшипников	30	10	40	2	1,2	45	1,6	0,55
Установка сальника наружного заднего	50	30	80	4	2,4	85	3,4	0,6
Установка вентилятора	35	15	50	2,5	1,5	55	2	3,24
Установка кожуха	60	40	100	5	3	108	4	0,5
Установка сальника наружного переднего	300	150	450	22,5	13,5	487	18	0,3
Установка коробки выводов	240	120	360	18	10,8	340	14,4	1
Испытания на испытательном стенде	600	180	780	39	23,4	840	24	1
Установка колпака	40	20	60	3	1,8	65	2,4	1
Консервация и упаковка	60	40	100	5	3	108	4	1

Общее штучно-калькуляционное время: 8 мин.

Расчёт количества оборудования.

Для проектирования планировки участка сборки необходимо знать потребное количество оборудования каждого вида и его загрузку. Для определения потребного количества оборудования необходимо знать объем выпуска изделий, суммарные нормы времени по каждому виду оборудования и эффективный годовой фонд производственного времени оборудования, который при 40 часовой рабочей неделе можно рассчитать по формуле.

Эффективный годовой фонд производственного времени оборудования:

,



где В_д - количество выходных дней в году равное 104 дня;

П_д - количество праздничных дней в году равное 9 дней;

П_пд - количество предпраздничных дней в году равное 7 дней;

z - число смен работы оборудования равное 1;

К_р - коэффициент, учитывающий время пребывания единицы оборудования в ремонте равен 0,95.

В_д, П_д, П_пд - определяются в соответствии с календарем года. Число смен работы оборудования z с точки зрения повышения использования оборудования принимается равным двум. Коэффициент Кр=1 при ручной сборке на верстаках.

Расчетное число каждого из видов сборочного оборудования равно:

Где, N = 2000 шт/год - годовая программа выпуска;

Т_шт.к - сумма Т_шт. для единицы оборудования.

Коэффициент загрузки оборудования:

Где, С_П - принятое число оборудования, получается округлением расчетного в большую сторону.

Данные расчета коэффициента загрузки каждого вида оборудования представлены в таблице 3.



Таблица 3. Расчет коэффициента загрузки

Наименование оборудования	Ср	СП	Кз, %
Гайковерт	0,56	1	56
Винтоверт	1,39	2	69
Испытательный стенд	1,39	2	69

На рисунке 2 по данным таблицы 4 построена диаграмма, показывающая коэффициенты загрузки для различных типов оборудования, участвующего в процессе общей сборки трансформатора.

Рисунок 2. График загрузки оборудования

Таким образом, принимаем количество каждого вида оборудования на участке равным одному, кроме испытательного стенда - два. Таким образом, можно сделать вывод, что данная схема сборки удовлетворяет заданному объему выпуска.

Технологический процесс механической обработки крышки корпуса пускателя с применением системы САПР ТП Вертикаль V5.

С помощью системы САПР ТП Вертикаль был спроектирован технологический процесс механической обработки крышки коробки выводов ДПТ. Результатом проделанной работы в системе САПР ТП Вертикаль является технологическая документация. В систему был загружен чертеж деталь. В системе были выбраны заготовка, операции, основные переходы, станки, режущие инструменты. На основе этой информации система составила маршрутную карту технологического процесса механической обработки крышки.



Заключение

В ходе курсового проекта был выполнен анализ технологичности конструкции ДПТ, определены достоинства и недостатки конструкции при изготовлении, определены основные требования, предъявляемые к конструкции в целом и узлам в отдельности, так же определили организационную форму сборки.

Для заданного исходного размера провели размерный анализ, где вычислили предельные отклонения размера и определили квалитет и соответствующие отклонения по ГОСТ.

Для изготовления крышки коробки выводов ДПТ составлена маршрутно-операционная карта (в которой отражены станки, переходы, операции, инструменты и вспомогательные материалы).

Для сборки ДПТ составлена схема сборки, разработана маршрутная карта (в которой отражена последовательность сборки машины, необходимое оборудование, приспособления и операции).

Произведен выбор оборудования и оснастки. Так же было произведено нормирование сборочных работ, в результате чего установлено, что данная схема сборки удовлетворяет требуемому объему выпуска.



Список использованной литературы

технологичность сборка оборудование оснастка двигатель

1. Сахаров П.В. Проектирование электрических аппаратов (Общие вопросы проектирования). Учебное пособие для студентов электрических вузов, М., «Энергия», 1971.

2. Чунихин А.А. Электрические аппараты (общий курс). Учебник для энергетических и электротехнических институтов и факультетов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1975.

3. Технология электроаппаратостроения: Учебник для вузов / Под ред. Ю.А. Филиппова. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.-360с.: ил.

4. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарную обработку деталей и слесарно-сборочные работы по сборке машин и приборов в условиях массового, крупносерийного и среднесерийного типов производства. - М.: Машиностроение, 1991.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1985. -496 с.

6. Зайцев И.В. Технология электроаппаратостроения: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1982. - 215 с., ил.

Размещено на Allbest.ru

...